Grundlagen des Magnetismus
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Magnetismus
Magnetismus ist die Eigenschaft einiger Stoffe, Eisen und seine Derivate anzuziehen. Ein Körper, der diese Eigenschaft besitzt, wird als Magnet bezeichnet. Ein Magnet ist ein Stück Stahl, das aufgrund einer besonderen Behandlung magnetische Eigenschaften erworben hat. Es gibt auch natürliche Magnete, wie zum Beispiel das Eisenoxid Magnetit.
Methoden zur Magnetisierung
- Unter Einfluss: Ein Stück Stahl wird in die Nähe eines starken Magneten gebracht.
- Durch Reibung: Ein Stück wird immer in die gleiche Richtung mit einem Magneten gerieben.
- Durch elektrischen Strom.
Eigenschaften von Magneten
Ein Magnet kann eine unterschiedliche magnetische Stärke aufweisen, also eine unterschiedlich starke Anziehungskraft auf Eisen ausüben. Die Kraft ist an den Polen am größten. Die Formel für die magnetische Kraft lautet: F = K * (m1 * m2) / d².
Der Restmagnetismus bezeichnet die magnetische Kraft, die eine Substanz nach der Magnetisierung beibehält.
Magnetfeld
Das Magnetfeld ist der Raum um einen Magneten, in dem dessen Wirkung auftritt. Die magnetischen Kraftlinien verlassen den Magneten am Nordpol und treten am Südpol wieder ein.
Feldstärke und Magnetfluss
Feldstärke (H): Die Kraft in Dyn, die auf eine Poleinheit an einem bestimmten Punkt wirkt. Sie wird in Gauss (G) gemessen. Ist die Intensität an allen Punkten gleich, spricht man von einem homogenen Feld; andernfalls ist es variabel. Eine Feldstärke von einem Gauss liegt vor, wenn die Kraft auf die magnetische Einheit an diesem Punkt genau ein Dyn beträgt. Die Einheit Tesla (T) entspricht 10.000 Gauss.
Magnetfluss: Dies ist die Anzahl der Kraftlinien, die durch eine Fläche innerhalb eines Magnetfeldes verlaufen. Er wird mit dem Buchstaben Φ (Phi) dargestellt und in Maxwell (Mx) gemessen. Ein Maxwell ist der Fluss, der durch eine Fläche von einem Quadratzentimeter senkrecht zu den Kraftlinien verläuft.
Durchlässigkeit
Die Durchlässigkeit (Permeabilität) beschreibt die Leichtigkeit, mit der verschiedene Stoffe magnetische Kraftlinien durch sich hindurchlassen.