Felderzeugung durch Magnetisierung (4st)

(Kursstufe > Grundlagen elektrischer, magnetischer und schwerer Felder)

Magnetisierung von Ferromagnetika

• Bei sogenannten ferromagnetische Stoffen, wie Eisen, Nickel, Cobalt,... umgibt die einzelnen Atome ein Magnetfeld.
• Diese Elementarmagnete sind innerhalb kleiner Bezirke geordnet.

Im unmagnetisierten Zustand sind die Ausrichtungen der Bezirke unterschiedlich, wodurch sich die Außenwirkung der Bezirke aufhebt.

Werden die Grenzen zwischen den Bezirken so verschoben, dass Bezirke mit einer bestimmten Ausrichtung sich vergrößern, wird der Gegenstand magnetisiert.

An den Enden des Gegenstandes bilden sich Magnet-Pole mit magnetischen Ladungen. Dabei entsteht genausoviel Nordpol- wie Südpolladung. Die Summe der Ladungen ist Null.

Die Magnetisierung des Materials kann man durch Magnetisierungslinien beschreiben. Sie verlaufen von den Südpol- zu den Nordpolladungen.

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  Das Modell eines magnetisierbaren Gegenstandes mit Weiss-Bezirken und Bloch-Wänden.

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  Bei einem Festmagneten sind die atomaren Magnete überwiegend gleich ausgerichtet.

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  Dieser Festmagnet ist sogar vollständig magnetisiert.

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  Vereinfachte Darstellung mit Magnetisierungslinien, die von Südpol- zu Nordpolladungen verlaufen.

• Bei Weicheisen lassen sich die Grenzen zwischen den geordneten Bezirken leicht verschieben, wodurch eine Magnetisierung ohne ein äußeres Magnetfeld nicht lange anhält.

Bei Dauermagneten (z.B. aus Stahl) sind sie schwerer verschiebbar.

Durch Erhitzung oder Erschütterungen können sich die Bloch-wände leichter verschieben.

Links

• Wikipedia: Weiss-Bezirk
• Barkhausen-Effekt im Schülerversuch
  • LEIFI: Barkhausen-Effekt
  • Barkhausen-Effekt mit Kassettenrekorder (Hochschule für angewandt Wissenschaft, München ; Physik-Didaktik ; Labor für Physik und Didaktik)