Magnetismus für Kinder

Was ist ein Magnet?

Ein Magnet ist jedes Objekt, das seine eigene magnetische Kraft erzeugt, ein sogenanntes Magnetfeld. Obwohl es unsichtbar ist, ist das Magnetfeld eines Magneten dafür verantwortlich, die Kraft zu erzeugen, die andere Objekte anzieht.

Die alten Griechen entdeckten, dass einige Gesteine, sogenannte Magnetsteine, ein eigenes Magnetfeld erzeugen. Heute werden Magnete speziell angefertigt.

Magnete gibt es in vielen Formen und Größen und können aus verschiedenen Materialien hergestellt werden, aber nur Metalle sind magnetisch.

Wie funktionieren Magnete?

Magnete können andere Materialien anziehen. Nur Metalle werden von Magneten angezogen, aber nicht alle Metalle. Jeder Magnet, der jemals hergestellt wurde, hat zwei Pole - einen Nord- und einen Südpol. Magnete erzeugen magnetische Kraftlinien, die einen Magneten an seinem Nordpol verlassen und am Südpol wieder in den Magneten eintreten.

Wenn zwei Magnete zusammengebaut werden, zieht der Nordpol des einen Magneten den Südpol des anderen an. Zwei Nordpole oder zwei Südpole stoßen sich jedoch immer ab.

Welche Materialien sind magnetisch?

Einige Magnete sind stärker als andere. Sie können zwei verschiedene Arten von Magneten testen, indem Sie sehen, welcher mehr Büroklammern hält. Natürlich sind nicht alle Materialien magnetisch; Verwenden Sie das Aktivitätsblatt unten und einen Stabmagneten, um zu erkennen, welche Materialien magnetisch sind und welche nicht.

Wussten Sie, dass der Planet Erde ein großer Magnet ist?

Wussten Sie, dass die Erde tatsächlich ein eigenes Magnetfeld erzeugt? Dies liegt daran, dass der Erdkern hauptsächlich aus Eisen besteht, einem der besten Materialien zur Herstellung von Magneten. Ein Teil des Erdkerns dreht sich ständig sehr schnell, was ein Magnetfeld erzeugt und der Grund dafür ist, dass die Erde einen Nordpol und einen Südpol hat. Dies ist für Entdecker und Abenteurer sehr hilfreich, da sie mit einem Kompass herausfinden können, welche Richtung Norden und welche Richtung Süden ist.

Was ist ein Kompass?

Ein Kompass besteht aus einem winzigen Magneten in Form einer Nadel, der sich drehen kann. Da der Nordpol eines Kompassmagneten immer auf den Nordpol der Erde zeigt, sind sie sehr wichtig, um den Menschen zu helfen, sich zurechtzufinden. Verwenden Sie die folgende Aktivität, um in drei einfachen Schritten Ihren eigenen Kompass zu erstellen.

Was ist ein Magnetfeld?

Das Magnetfeld eines Magneten existiert im Raum unmittelbar um den Magneten, hier ist die Magnetkraft eines Magneten am stärksten. Je weiter Sie vom Magneten entfernt sind, desto schwächer ist das Magnetfeld. Permanentmagnete erzeugen ständig ihr eigenes Magnetfeld, aber normalerweise sieht man es nicht. Verwenden Sie das folgende Aktivitätsblatt, um herauszufinden, wie Sie ein lustiges Experiment mit Eisenspäne und verschiedenen Magneten durchführen können, um ihre Magnetfelder zu sehen.

Warum sind Magnete magnetisch?

Es gibt zwei Haupttypen von Magneten, Permanentmagnete und Elektromagnete.

Permanentmagnete verlieren nie ihren Magnetismus, sie sind die typischen runden, stab- oder hufeisenförmigen Magnete, die Sie schon einmal gesehen haben werden. Sie werden hergestellt, indem magnetisches Material wie Eisen auf sehr hohe Temperaturen erhitzt und dann in Gegenwart eines sehr starken Magnetfelds abgekühlt wird. Dies führt dazu, dass einige der winzigen Partikel, die als magnetische Domänen bekannt sind, innerhalb des Magneten auf die gleiche Weise gegenüberstehen. Das Material wird dann magnetisiert, indem es in ein anderes starkes Magnetfeld gelegt wird, das alle winzigen Partikel magnetisiert, die bereits in die gleiche Richtung gerichtet sind. Jedes winzige Teilchen übt nun sein eigenes Magnetfeld aus! Sie können alltägliche Gegenstände wie eine Nadel magnetisieren, indem Sie sie mit einem Stabmagneten in die gleiche Richtung reiben. Probieren Sie es selbst aus!

Elektromagnete werden mit Elektrizität und einem magnetischen Material wie Eisen hergestellt, ein Eisennagel ist für dieses Beispiel perfekt. Wenn Strom durch einen Kupferdraht fließt, erzeugt er ein Magnetfeld um den Draht. Indem Sie eine Drahtspule um einen Eisenkern wickeln, können Sie die Stärke des erzeugten Magnetfelds erhöhen und einen Elektromagneten erzeugen. Im Gegensatz zu Permanentmagneten kann der Magnetismus eines Elektromagneten durch Entfernen des Stroms oder der Batterie ausgeschaltet werden. Stellen Sie Ihren eigenen Elektromagneten mit dem folgenden Aktivitätsblatt her.

Warum haben Magnete zwei Pole?

Die Pole eines Magneten sind die Punkte, an denen das Magnetfeld eines Magneten am stärksten ist, normalerweise an beiden Enden eines Magneten. Magnetkraftlinien verlassen einen Magneten von seinem Nordpol und treten durch seinen Südpol ein, um den einfachsten Weg zu finden. Wenn Sie also einen Magneten in zwei Teile zerhacken, erhalten Sie zwei neue separate Magnete mit jeweils einem Nord- und einem Südpol.

Zusammenhang zwischen Magneten und Elektrizität

Wir haben gesehen, wie der Stromfluss ein Magnetfeld erzeugen kann. Ebenso kann die Bewegung eines Magneten Strom erzeugen, wenn ein Draht so in das Magnetfeld gelegt wird, dass er die magnetischen Kraftlinien eines Magneten durchschneidet. Ohne Magnetismus kann man wirklich keinen Strom haben und umgekehrt. Der Zusammenhang wird als Elektromagnetismus bezeichnet.

Was sind Elektronen und warum lassen sie Magnete haften?

Ein elektrischer Strom, der sich entlang eines Drahtes bewegt, erzeugt ein eigenes Magnetfeld. Es sind diese sich bewegenden elektrischen Ladungen, die auch für das Magnetfeld eines Permanentmagneten verantwortlich sind, genauer gesagt die Bewegung winziger geladener Teilchen, die Elektronen genannt werden, die ein Magnetfeld erzeugen.

Ein Elektron ist ein negativ geladenes Teilchen, das in allen Atomen vorkommt, sie befinden sich in jedem Atom und bewegen sich ständig. Obwohl sie sich nicht sehr weit bewegen, reicht die Bewegung aus, um ein kleines Magnetfeld zu erzeugen.

Im Allgemeinen bewegen sich Elektronen paarweise und in jedem Paar dreht sich ein Elektron in eine Richtung und das andere in die entgegengesetzte Richtung. Da sich jeder in eine andere Richtung dreht, heben sich die von jedem erzeugten Magnetfelder gegenseitig auf.

Materialien, die wir ferromagnetisch nennen, zB magnetische Materialien wie Eisen, haben jedoch mehrere ungepaarte Elektronen, die sich alle in die gleiche Richtung drehen, wobei jedes ein magnetisches Moment erzeugt und daher ein Material magnetisch macht.

Die Materialien, die gute Magnete ausmachen, sind dieselben wie die Materialien, die Magnete anziehen. Dies liegt daran, dass Magnete Materialien mit ungepaarten Elektronen anziehen, die sich in die gleiche Richtung drehen. Mit anderen Worten, die Eigenschaft, ein Metall in einen Magneten zu verwandeln, zieht auch Metall zu Magneten.

Was ist ein Eisenmetall?

Es kommt selten vor, dass Metalle in ihrer Rohform verwendet werden, oft werden sie mit anderen Metallen und Elementen mit unterschiedlichen Eigenschaften vermischt, um eine Legierung herzustellen. Das Wort Eisen wird verwendet, um ein Material zu beschreiben, das viel Eisen enthält. Daher bedeutet dies, dass diese Materialien üblicherweise magnetisch sind.

Geschichte der Elektrizität und des Magnetismus

Machen Sie mit dieser Zeitleiste der Elektrizität und des Magnetismus eine Reise durch die Geschichte. Eine ausführlichere Version finden Sie in unserem Tech Center .

Wofür werden Magnete verwendet?

Ohne Magnete wären Tausende von Alltagsgegenständen, die für uns selbstverständlich geworden sind, niemals möglich gewesen und wir meinen nicht nur die Magnete an Ihrem Kühlschrank! Ohne Magnete gäbe es keine Elektromotoren, keine Lautsprecher, keine Smartphones, weniger medizinische Fortschritte, keine Windräder und Sie würden diese Worte nicht auf dem Bildschirm lesen, da es keine Computerfestplatten gäbe. Sie haben Magneten wirklich viel zu verdanken! Kannst du die Objekte im Aktivitätsblatt unten identifizieren, der Hinweis ist, dass sie alle Magnete enthalten!