Das Magnetfeld
Inhaltsverzeichnis
[Verbergen]Was ist ein Magnetfeld?
Ein schwebender Magnet
- Aufbau
Man drückt gegen den oberen Magneten und läßt ihn los.
Man drückt den Grashüpfer nach unten und läßt ihn los.
Man kann auch die Finger zwischen die Magnete halten.
"Was hält den schwebenden Magneten oben?"
- Beobachtung
Der obere Magnet schwebt, auch wenn man die Finger dazwischen hält. Drückt man dagegen, so schwebt er weiterhin, er wird noch fester nach oben gedrückt. Läßt man los, so "springt" der Magnet nach oben.
Drückt man den Grashüpfer nach unten, so wird er fester nach oben gedrückt. Läßt man ihn los, so springt er nach oben.
- Folgerung
Das Magnetfeld und die elastischen Beine des Grashüpfers entsprechen sich. Das Magnetfeld drückt den Magnet nach oben und die Beine drücken den Grashüpfer nach oben.
Beim Runterdrücken wird im Magnetfeld und in den elastischen Beinen Energie gespeichert, die beim Loslassen wieder frei wird.
Das Magnetfeld kann gleiche Pole voneinander wegdrücken und ungleiche aufeinander zu ziehen, wie ein elastisches Stück Gummi.
Die magnetische Kanone
Aufbau
a) Eine Reihe von Stahlkugeln liegt auf einer Bahn. Eine Kugel wird auf die ruhenden Kugeln gerollt.
b) Eine der ruhenden Kugeln wird durch eine magnetische Kugel ausgetauscht. Wieder rollt eine Kugel auf die ruhenden.
Beobachtung
a) Die rollende Kugel bleibt liegen und die letzte der ruhendenden Kugeln rollt in etwa mit der Geschwindigkeit der vorher rollenden Kugel davon.
b) Die rollende Kugel bleibt stehen. Die letzte Kugel rollt mit hoher Geschwindigkeit weg.
Folgerung
a) Die rollende Kugel gibt ihre Energie an die letzte Kugel weiter.
b) Offensichtlich hat die wegrollende Kugel mehr Energie als beim ersten Versuch (a). Das Magnetfeld zwischen der rollenden und der magnetischen Kugel zieht sich zusammen und beschleunigt so die Kugel. Dadurch erhält sie zusätzlich Energie. Aber wo kommt die Energie für die Beschleunigung her?
Wenn man die hingerollte Kugel für einen erneuten Durchgang entfernen will, so muß man Energie aufwenden. Diese Energie stammt aus dem ziehenden/drückenden Menschen. Aber wo steckt sie nun? In der weggezogenen Stahlkugel? Das ist eher unwahrscheinlich, denn diese Kugel unterscheidet sich nicht von den anderen Stahlkugeln, weder in Temperatur noch Geschwindigkeit noch sonst einer Eigenschaft. Das Einzige, was sich beim Wegziehen geändert hat ist das Magnetfeld!
Die Energie kann nur aus dem Magnetfeld stammen, das sich durch die Annäherung der rollenden Kugel verändert.
Das ist auch sehr einsichtig, wenn man Nord- und Südpolladung zweier Magnete zusammenbringt und dann wieder entfernt. "Kleben" die Pole aneinander, so gibt es fast kein Feld. Durch das Auseinanderziehen entsteht immer mehr Feld und dafür wird Energie benötigt.
Im Magnetfeld ist Energie gespeichert. Zieht man die Eisenkugel vom Magnet weg, so steckt man die Energie in das Feld hinein.
Rollt die Kugel auf den Magnet zu, so wird sie schneller und bekommt die Energie aus dem Magnetfeld.
Zusammenfassung: Das Magnetfeld
Das Gummiband zieht die Hände zusammen.
Beim Auseinanderziehen der Magnete entsteht neues Feld.
Das Feld zieht die Magnete zusammen.
Durch das Zusammendrücken steht das Feld unter einer größeren Druckspannung und enthält mehr Energie.
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Das Magnetfeld ist ein unsichtbarer, aber spürbarer Gegenstand.
Im Magnetfeld ist Energie gespeichert. Zieht man unterschiedliche Pole auseinander oder drückt man gleiche Pole zusammen, so steckt man Energie in das Feld hinein. |
Links
- Video: Von Pol zu Pol - Carl Friedrich Gauß und der Erdmagnetismus (Meilensteine der Naturwissenschaft und Technik)
- Video eines magnetischen Beschleunigers (Magnetic Accelerator) von der Saint Mary's University Physics & Astronomy.
- Video eines magnetischen Beschleunigers. ("Magnetic Cannon" von explorabox)
