Wie wir aus dem Alltag wissen, besteht ein Magnet besteht immer aus einem Nordpol und einem Südpol. Die Frage, die sich entweder im Unterricht oder im Alltag stellt lautet “kann man Magnete teilen” und “hat man dann zwei getrennte Pole?”. Dazu lässt sich ein einfaches Experiment machen. Wir nehmen eine Eisensäge und sägen damit einen Stabmagneten [N / S] in der Mitte auseinander. Nun halten wir die beiden Teile des ehemaligen Stabmagneten (nacheinander) an einen anderen Stabmagneten. Dabei stellen wir fest, dass der Nordpol an dem einen Ende bzw. Südpol an dem anderen Ende vorhanden sind. An den beiden abgetrennten Stellen beobachten wir auch ein magnetisches Feld, es liegt also an den diesen Stellen ebenfalls ein Pol vor. Aus dem ehemaligen Stabmagneten mit einem Nord- und einem Südpol haben wir also zwei Stabmagneten mit jeweils einem Nord- und Südpol erhalten Show
Magnete lassen sich teilen – man erhält aber kein “Monopol”Wie wir an an dem Versuch gesehen haben, treten Nordpol bzw. Südpol eines Magneten nicht einzeln auf. Trennt man einen Magneten in der Mitte, so bilden sich zwei neue Magneten, die jeweils einen Nordpol und einen Südpol haben. Dieses Phänomen deutet darauf hin, dass es kleinste magnetische Einheiten gibt, ähnlich in der Chemie bzgl. der Atome. Stoffe bestehen aus einer Vielzahl von kleinsten Einheiten, den Atomen bzw. Molekülen. In der Physik bezeichnet man diese kleinsten magnetischen Einheiten als Elementarmagnete. Gemäß dieser Definition ist ein Elementarmagnet die kleinste magnetische Einheit in einem ferromagnetischen Stoff. Die “magnetische Wirkung” eines Elementarmagnets lässt sich durch die atomaren magnetischen Momente erklären. Wie in einem anderen Kapitel beschrieben, entsteht der magnetische Moment durch die Wirkung des Elektronenspins, wobei magnetische Bereiche mit gleicher magnetischer Orientierung gebildet werden. Diese Bereiche sind normalerweise (beispielsweise bei einem Eisenstab) ohne Ordnung angeordnet bzw. ausgerichtet. Sind diese Bereiche aber geordnet (parallel angeordnet), so bildet sich ein “magnetischer Bereich”. In Schulbüchern werden diese magnetischen Bereiche als weißsche Bezirke oder Elementarmagnete bezeichnet. Da Magnete auch Elementarmagneten aufgebaut sind, ist es nicht möglich, durch eine Teilung von Magneten, einen Magnet mit nur einem Pol zu erhalten. Dies liegt wie vorher beschrieben, an dem atomaren Aufbau: Erstens ist es nicht möglich, einen Magnet so zu teilen, dass man nach dem Teilen nur noch ein Atom “übrig” hat. Alleine hierdurch bedingt, besteht jeder sichtbare Stoff aus mehreren Atomen, in diesem Fall also aus mehreren Elementarmagneten. Daher hat jeder Magnet einen Süd und einen Nordpol, wobei es keine Rolle spielt, ob man einen Magneten in der Mitte oder an anderen Stellen zerteilt. Die Theorie der “Elementarmagnete” bzw. der magnetischen Bereiche erklärt außerdem, warum ein Magnet auch durch Erhitzen oder mechanische Stoffe entmagnetisiert werden kann. Der Elektronenspin kann durch Zuführen von thermischer Energie oder mechanischer “Einwirkung” “gestört” werden, wobei die geordnete Struktur des magnetischen Bereichs (parallele Ausrichtung) zerstört wird. Autor: , Letzte Aktualisierung: 29. Oktober 2022 Geschrieben von: Dennis Rudolph Das Thema Magnete und Magnetismus wird hier einfach erklärt. Kurzfassung der Inhalte:
Erklärung Magnete / MagnetismusBereits in der Grundschule bekommen Kinder oft einen Magneten in die Hand gedrückt. Diese halten sie dann vor bestimmte Gegenstände und wie von "Geisterhand" werden diese angezogen. Klären wir also zunächst: Was ist ein Magnet? Hinweis: Magnete sind Körper, die andere Körper aus Eisen, Kobalt und Nickel anziehen. Manche Körper haben diese Eigenschaften dauerhaft und werden daher als Dauermagnete oder Permanentmagnete bezeichnet. Magnete gibt es in ganz verschiedenen Bauformen. Eine ganz einfache Form für einen Magneten ist ein Stabmagnet:  Eine weitere typische Bauform ist der Hufeisenmagnet: Man unterscheidet bei Magneten zwischen einem Nordpol und einem Südpol. Der Nordpol (N) wird in rot markiert, der Südpol (S) wird in grün markiert.Von dem Magneten gehen Kraftwirkungen aus. Am stärksten ist die Kraftwirkung an den Enden des Magneten, die man auch als Magnetpole bezeichnet. Bringt man zwei Magnete zusammen, dann können zwei Dinge passieren: Die Magnete ziehen sich an oder stoßen sich ab. Dies hängt davon ab, wie die Magnetpole zueinander stehen. Es gilt:
Mehr dazu im Artikel Polgesetze. Nehmen wir nun zum Beispiel einen Stabmagneten und brechen diesen in der Mitte durch. Was passiert nun? Kaum zu glauben, aber wir erhalten dadurch zwei neue Stabmagnete, die ebenfalls wieder einen Nordpol und einen Südpol aufweisen. Wir können die halbierten Stabmagnete nun ständig weiter teilen und würden immer kleinere Stabmagnete erhalten. Grund dafür ist, dass magnetisierbare Stoffe aus ganz winzigen Bereichen bestehen, die sich jeweils wie ein Magnet verhalten. Man bezeichnet diese als Elementarmagnete. Diese Elementarmagnete kann man mit einem anderem Magneten ausrichten. Auf diese Weise kann man einen Körper magnetisieren. Durch Hitze und durch Erschütterungen kann man ein Entmagnetisieren durchführen. Mehr dazu im Artikel Magnetisieren / Entmagnetisieren. Bleibt noch eine Frage: Was sind Magnetfelder? Rund um einen Magneten entstehen magnetische Felder. Der Raum um einen Magneten, in welchem magnetischen Wirkungen zu beobachten sind, bezeichnet man als Magnetfeld. Diese werden durch Feldlinien optisch dargestellt. Für einen Stabmagneten kann man dies so darstellen: Genauer sehen wir uns dies unter magnetisches Feld an. Die Erde verfügt auch über ein Magnetfeld. Dieses behandeln wir unter Magnetfeld der Erde. Anzeige: Beispiele Magnete / MagnetismusIn diesem Abschnitt sollen noch eine Reihe an Beispielen zu Magneten und Magnetismus behandelt werden. Wir sehen uns dabei Aufgaben an, wie sie gerne auch in der Schule von Lehrern gestellt werden und lösen diese im Anschluss. Beispiel 1: Nenne drei Stoffe, die von einem Magneten nicht angezogen werden? Lösung: Hier könnte man zum Beispiel Holz, Plastik, Glas, Gold oder auch Silber nennen. Beispiel 2: Was ist ein Kompass und wie funktioniert dieser? Lösung: Der Kompass ist ein Instrument zur Bestimmung der Richtung, zum Beispiel der Himmelsrichtung (Norden, Süden, Westen, Osten). Das klassische Gerät ist ein Magnetkompass, der anhand des Magnetfelds der Erde die Bestimmung der magnetischen Nordrichtung und daraus aller anderen Himmelsrichtungen erlaubt. Anders ausgedrückt: Man kann damit eine Richtung bestimmen. Das Gehäuse eines Kompasses darf nicht aus Eisen sein, sonst würde die Kompassnadel irgendwohin zeigen. Beispiel 3: Was passiert, wenn man einen Magneten zerbricht? Lösung: Zerbricht man einen Magneten erhält man nun zwei Magnete, die jeweils einen Nordpol und einen Südpol aufweisen. Beispiel 4: Vier Bilder sollen gezeichnet werden. Dabei sollen beide Möglichkeiten gezeigt werden, bei denen sich Magnete abstoßen und beide Möglichkeiten gezeichnet werden, bei denen diese sich anziehen. Lösung: Gleiche Pole stoßen sich ab und unterschiedliche Pole ziehen sich an. Dies sieht dann so aus: Aufgaben / Übungen MagnetismusAnzeigen: Magnete / Magnetismus VideoGrundlagen MagnetismusDas nächste Video befasst sich mit den Grundlagen von Magneten und Magnetismus, so wie man diese schon zum Teil in der Grundschule behandelt. Es wird dabei erklärt, was ein Magnet ist und welche Pole dieser aufweist. Auch auf Bauformen von Magneten wird eingegangen und auf magnetische Feldlinien. Nächstes Video » Fragen mit Antworten zu Magnete / MagentismusIn diesem Abschnitt geht es um typische Fragen mit Antworten zu Magneten und Magnetismus. F: Wann wird das Thema Magnete / Magnetismus in der Schule behandelt? A: Mit Magneten bzw. Magnetismus geht es oft bereits in der Grundschule los. Dann dürfen Kinder mit einem Magneten schon einmal ein paar Gegenstände anziehen. So richtig startet das Thema jedoch meistens erst in der 5. Klasse oder 6. Klasse. Hier sieht man sich dann auch die magnetischen Feldlinien näher an. Das Rechnen am magnetischen Feld kommt jedoch erst später. Wie viel später hängt auch vom Bundesland ab. F: Welche Themen gibt es rund um den Magneten / Magnetismus zu lernen? A: Wir haben hier einige Grundlagen zu Magneten und Magnetismus behandelt. Hier eine Liste, welche absoluten Basisartikel wir hier haben:
Was passiert wenn man ein Magnet auseinander bricht?Bricht oder sägt man einen Magneten auseinander, so bekommt man nicht etwa einen Nordpol und einen Südpol, sondern wieder zwei vollständige Magnete mit Nordpol und Südpol (Dipole).
Wie kann man einen Magneten zerstören?Allgemein gilt, einen Magneten mit Kraft mit einem anderen Objekt zu treffen ist eine leichte Art und Weise ihn zu entmagnetisieren. Es ist auch möglich, einen Magneten zu entmagnetisieren, indem man mit einem Hammer auf die Enden des Magneten schlägt, was die Reihenfolge des Magneten ändert.
Können Magnete brechen?Magnete sind spröde und können bei unkontrolliertem Aufprall aufeinander brechen und splittern.
Kann man einen Magnet zersägen?Das Bohren (oder Sägen) von Ferrit-Magneten ist nicht empfehlenswert. Das Material ist spröde und zerbrechlich. Fachleute können die Magnete mit speziellem Diamantwerkzeug und unter ständiger Wasserkühlung und mit hoher Drehzahl bearbeiten. Im Normalfall geschieht dies aber, bevor der Werkstoff magnetisiert ist.
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Was passiert wenn man einen magneten zerbricht
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