Im nächsten Schritt wird behandelt, wie sich die Stärke von Magneten verhält, wenn man mehrere Magnete zu einem Gesamtmagneten kombiniert. Eine Kernaussage des Eisen-Magnetmodells besteht darin, dass sich die magnetischen Wirkungen vieler parallel ausgerichteter Elementarmagnete aufsummieren und damit eine zunehmend stärkere Kraft ausgeübt werden kann. Zur Demonstration wird ein leicht selbst zu bauendes Magnetstärke-Anzeigegerät verwendet (Abb. 8a, b): In einen dicken Pappkarton oder ein dünnes Holzbrett wird ein Holz- oder Kupfer- oder Aluminiumstab gesteckt und auf diesen ein Neodym-Scheibenmagnet (Ringmagnet) gefädelt. Show Es wird nun ein Stabmagnet so darunter gehalten, dass der Ringmagnet abgestoßen wird. Die Schüler merken sich oder messen die Höhe, in der der Magnet schwebt (Abb. 8b). Anschließend werden zwei gleiche Stabmagnete mit gleich orientierten Polen fest nebeneinander und dann unter das Messgerät gehalten. Es ist zu beobachten, dass der Ringmagnet „höher“ abgestoßen wird, sich also die Wirkung der gleichen Pole verstärkt. Dreht man einen Magnet um, so hebt sich die Wirkung der Magnete praktisch vollständig auf, wenn diese mittig unter das Anzeigegerät gehalten werden. Der Ringmagnet bleibt also auf dem Karton liegen und wird gar nicht abgestoßen. Anstelle des eben beschriebenen Magnetstärkemessers können auch die Wirkungen auf ein Wägelchen einer Holzeisenbahn mit Magnetkupplungen (Brio oder Ikea) demonstriert werden, das auf einer schräggestellten Bahn nach schräg oben abgestoßen wird (s. Abb. 11a-d). Abbildung 8: Magnetstärkemesser. a) Seitenansicht, b) Auslenkung durch einen Magneten Alternative (s. Abb. 9): Ein Holzstab (ca. 30 cm Länge) wird in eine Pappe gesteckt und links und rechts durch eine Korkscheibe festgeklemmt. Auf die Pappe werden ausgehend von dem Stab Winkelstriche eingezeichnet, die Mittelmarkierung wird hervorgehoben. Ein Neodymringmagnet wird an drei Kupferdrähte geknüpft (der Magnet dreht sich dann nicht so leicht), von denen sich der mittlere Draht dicht vor der Pappe dreht. Die Länge der Drähte muss so gewählt werden, dass beiden äußeren mit der Pappe jeweils ein Dreieck bilden. In die oben Drahtenden werden ringförmige Ösen gebogen und diese auf den Stab geschoben. Auf die Enden des Stabes kommen ein Korken und eine Korkscheibe. Der Magnet muss leicht pendeln. Schiebt man den zu prüfenden Magneten (auf Abstoßung achten) bis zur Mittelmarkierung, wird der Ringmagnet um einen bestimmten Winkel ausgelenkt, der ein Maß für seine Stärke ist. Abbildung 9: Magnetstärkemesser, Variante 2. a) Schrägansicht, b) Auslenkung durch einen Magneten Materialien:
Abbildung 10: Materialien VersucheVersuch: Wie stark ist ein Magnet?
Abbildung 12: Vergleich der Stärke einer kombinierten Magneten mit der eines einzelnen Magneten Versuch: Zusammenhang von Größe und Stärke von Magneten
Hinweis: Bei der Auswahl der Magnete ist zu beachten, dass auch kleinere Magnete „stärker“ sein müssen als größere, um nicht die Vermutung „großer Magnet ist stärker als kleiner Magnet“ zu unterstützen! Was passiert zwischen zwei Magneten?Gleichartige Pole stoßen sich ab, verschiedenartige Pole ziehen sich an. Der Betrag der (anziehenden oder abstoßenden) Kraft wächst mit der "Stärke" der Magnetpole. Der Betrag der (anziehenden oder abstoßenden) Kraft sinkt mit der Vergrößerung des Abstands zwischen den Magnetpolen.
Wie reagieren zwei Magnete aufeinander?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.. Zwei Südpole stoßen sich gegenseitig ab.. Zwei Nordpole stoßen sich gegenseitig ab.. Nordpol und Südpol ziehen sich an.. Wie entsteht magnetische Anziehung?Wenn sich ein Magnet einem ferromagnetischen Material annähert, wirkt zwischen den beiden Körpern eine anziehende magnetische Kraft. Diese ist schon bei kleinen Magneten so stark, dass man sie deutlich spüren kann.
Warum zieht sich Plus und Minus an?Elektrisch geladene Teilchen üben starke Kräfte aufeinander aus: Sind sie verschieden geladen, ziehen sie sich an, bei gleicher Ladung, stoßen sie einander ab.
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