Magnetismus / Elektromagnetismus
Magnete und das magnetische Feld
Warum es keinen einzelnen Magnetpol gibt, wie Feldlinien das Magnetfeld beschreiben und warum der Kompass nach Norden zeigt.
Benötigte Grundlagen
Dieses Vorwissen brauchst du für das Kapitel. Schau kurz nach, wenn dir etwas davon nicht mehr präsent ist, sonst leg direkt los.
Einführung
Zerbrich einen Stabmagneten in der Mitte, um endlich einen reinen Nordpol zu bekommen. Es klappt nicht: Du hast zwei kleinere Magnete mit je zwei Polen. Zerbrich die wieder, dasselbe. Immer weiter, bis hinunter zu einzelnen Atomen.
Das ist kein Zufall und kein handwerkliches Problem, sondern eine tiefe Eigenschaft des Magnetismus. Genau hier unterscheidet er sich von der Elektrizität, wo eine einzelne positive selbstverständlich ist. Aus diesem Unterschied und aus einem zufällig entdeckten Versuch von 1820 entsteht alles, was in diesem Schuljahr folgt: Elektromagnet, Motor, , .
Das kannst du nach diesem Kapitel
Magnete durch ihre zwei untrennbaren Pole und ihre Kraftwirkungen charakterisieren.
beschreiben, auf welche Stoffe ein Magnet wirkt und auf welche nicht.
das magnetische Feld als berührungsfreie Kraftwirkung beschreiben.
Feldlinienbilder lesen, zeichnen und ihre Regeln anwenden.
das magnetische mit dem vergleichen.
das Erdmagnetfeld beschreiben und die Wirkungsweise des Kompasses erklären.
Was einen Magneten ausmacht
Ein Magnet hat immer zwei Pole: einen Nordpol und einen Südpol. Beide sitzen dort, wo die Kraftwirkung am stärksten ist, meist an den Enden.
Die Grundregel kennt jeder aus dem Spielzeugkasten:
Auf welche Stoffe ein Magnet wirkt, ist dagegen weniger bekannt:
| Stoff | Verhalten |
|---|---|
| Eisen, Nickel, Cobalt | stark anziehbar (ferromagnetisch) |
| Stahl (Eisenlegierung) | stark anziehbar, oft dauerhaft magnetisierbar |
| Aluminium, Kupfer, Silber, Gold | nicht anziehbar |
| Holz, Glas, Kunststoff, Wasser | nicht anziehbar |
Das überrascht viele: Ein Magnet zieht nicht jedes Metall an. Aluminium und Kupfer sind ausgezeichnete Stromleiter und trotzdem völlig unmagnetisch. Wer eine Euro-Münze prüfen will, findet genau hier den Test.
Ein Magnet wirkt außerdem auf stromdurchflossene Leiter und auf andere Magnete. Diese drei Kraftwirkungen zusammen definieren, was ein Magnet ist.
Es gibt keinen einzelnen Pol
Zurück zum Versuch aus der Einleitung. Zerteilt man einen Stabmagneten, entstehen immer wieder vollständige Magnete mit zwei Polen. Auch das kleinste Bruchstück hat Nord und Süd.
Man sagt deshalb: Die Pole sind untrennbar verbunden. Einen magnetischen Monopol hat trotz intensiver Suche noch niemand nachgewiesen.
🔴 Das ist der entscheidende Unterschied zum . Eine einzelne positive ist selbstverständlich, ein einzelner Nordpol existiert nicht. Beide Felder sehen in Zeichnungen ähnlich aus, aber ihre Ursachen sind grundverschieden.
Warum das so ist (auf Schulniveau als anschauliches Modell, kein Beweis): Man stellt sich einen Magneten als geordnete Ansammlung winziger Elementarmagnete vor. Jeder von ihnen hat bereits zwei Pole. Im unmagnetischen Eisen zeigen sie in alle Richtungen und heben sich gegenseitig auf; im Magneten sind sie ausgerichtet. Zerteilt man das Stück, sind in jeder Hälfte immer noch ausgerichtete Elementarmagnete, also wieder zwei Pole.
Dieses Modell erklärt zusätzlich drei Beobachtungen:
- Magnetisieren: Streicht man mit einem Magneten mehrfach in einer Richtung über einen Eisennagel, richten sich dessen Elementarmagnete aus. Der Nagel wird selbst zum Magneten.
- Entmagnetisieren: Starkes Erhitzen oder Schlagen bringt Unordnung hinein, der Magnetismus verschwindet.
- Sättigung: Sind alle ausgerichtet, lässt sich ein Stück nicht weiter magnetisieren.
Der Versuch, einen einzelnen Pol herzustellen, scheitert immer: Aus einem Magneten werden zwei vollständige, aus zweien vier. Die Pole sind keine Teilchen, die man auseinandernehmen könnte. Sie sind Enden eines Ganzen.
Das magnetische Feld
Ein Magnet wirkt ohne Berührung, auch durch Papier, Holz oder Glas hindurch. Wie beim beschreibt man das mit einem Modell: Der Magnet verändert den Raum um sich herum, und in diesem veränderten Raum erfährt ein anderer Magnet eine . Dieser Zustand ist das magnetische Feld.
Sichtbar machen lässt es sich mit Eisenfeilspänen: Jedes Spänchen wird selbst zum kleinen Magneten und richtet sich aus. Es entsteht ein Bild aus Linien, und genau das zeichnet man als Feldlinien nach.
Regeln für magnetische Feldlinien:
- Außerhalb des Magneten laufen sie vom Nordpol zum Südpol.
- Sie sind immer geschlossen: Im Inneren des Magneten laufen sie vom Süd- zum Nordpol zurück.
- Je dichter die Linien, desto stärker das Feld (an den Polen am dichtesten).
- Sie schneiden sich nie.
- Ihre Richtung an einem Punkt ist die Richtung, in die dort ein Kompass-Nordpol zeigt.
Punkt 2 ist der wichtigste Unterschied zum elektrischen Feld. Dort beginnen die Linien bei einer und enden bei einer anderen, sie haben also Anfang und Ende. Magnetische Feldlinien haben keines, weil es keine einzelnen Pole gibt, an denen sie anfangen könnten.
Außen laufen die Feldlinien von Nord nach Süd, im Magneten gestrichelt weiter von Süd nach Nord. Jede Linie ist deshalb geschlossen, genau das ist der Unterschied zu elektrischen Feldlinien, die an anfangen und aufhören. Wo die Linien dichter liegen, an den Polen, ist das Feld am stärksten.
Vergleich der beiden Felder
| magnetisches Feld | ||
|---|---|---|
| Ursache | ruhende | Magnete und bewegte Ladungen |
| Einzelne Quelle | ja (Punktladung) | nein, kein Monopol |
| Feldlinien | von nach , mit Anfang und Ende | von N nach S außen, geschlossen |
| wirkt auf | Ladungen | Magnete, ferromagnetische Stoffe, bewegte Ladungen |
| abschirmbar | ja (faradayscher Käfig) | nur schwächbar (Weicheisen leitet das Feld um) |
Die letzte Zeile ist praktisch bedeutsam: Ein Magnetfeld lässt sich nicht einfach wegsperren. Man kann es nur durch weichmagnetisches Material umlenken, weshalb empfindliche Geräte in Weicheisengehäusen stecken.
Vier Zeilen, zwei Felder. Die letzte Zeile ist die folgenreichste: Die elektrische wirkt längs der Feldlinien, die magnetische quer zu Bewegung und Feld. Daraus entsteht später die Drehbewegung im .
Das Erdmagnetfeld
Die Erde ist selbst ein riesiger Magnet. Ihr Feld entsteht durch Strömungen im flüssigen äußeren Erdkern und reicht weit in den Weltraum hinaus.
🔴 Ein bekannter Stolperstein: Am geografischen Nordpol liegt der magnetische Südpol der Erde. Das muss so sein, denn die Kompassnadel zeigt mit ihrem Nordpol dorthin, und ungleiche Pole ziehen sich an. Aus historischen Gründen nennt man diesen Ort trotzdem umgangssprachlich „magnetischer Nordpol", weil dort der Nordpol der Nadel hinzeigt.
Zwei weitere Punkte:
- Der magnetische Pol fällt nicht genau mit dem geografischen zusammen. Der Winkel dazwischen heißt Deklination und muss beim Navigieren mit Karte und Kompass herausgerechnet werden.
- Das Feld schützt uns: Es lenkt geladene Teilchen des Sonnenwinds ab. Nur in Polnähe dringen sie in die Atmosphäre ein und erzeugen dort das Polarlicht.
Eine Schlussfolgerung, keine Vereinbarung: Weil die Kompassnadel mit ihrem Nordpol nach Norden zeigt und ungleichnamige Pole sich anziehen, muss am geografischen Nordpol ein magnetischer Südpol liegen.
Pole eines unbeschrifteten Magneten bestimmen
Du hast einen unbeschrifteten Stabmagneten, einen Kompass und einen Eisennagel. Wie bestimmst du, welches Ende der Nordpol ist? Und wie stellst du fest, ob der Nagel selbst magnetisiert ist?
- 1
Schritt 1: Kompass benutzen. Der Nordpol der Kompassnadel zeigt ohne Störung nach geografisch Norden. Nähert man ein Magnetende, dreht sich die Nadel.
Wird der Nordpol der Nadel angezogen, ist das genäherte Ende ein Südpol. Wird er abgestoßen, ist es ein Nordpol.
- 2
Warum nur die Abstoßung wirklich beweist. Anziehung allein genügt nicht als Nachweis: Auch ein unmagnetisches Stück Eisen zieht die Nadel an, weil es im Feld der Nadel selbst magnetisiert wird.
Abstoßung dagegen kann nur zwischen zwei gleichnamigen Polen auftreten. Sie ist deshalb der eindeutige Test. Genau dieselbe Logik gilt bei elektrischen .
- 3
Schritt 2: Nagel prüfen. Halte den Nagel an die Kompassnadel und drehe ihn um.
- Zieht jedes Ende des Nagels beide Nadelpole an, ist er nicht magnetisiert; er wird nur im Feld der Nadel magnetisiert.
- Stößt ein Ende des Nagels einen Nadelpol ab, ist der Nagel selbst ein Magnet.
- 4
Schritt 3: Nagel magnetisieren. Streiche mit einem Pol des Stabmagneten etwa zwanzigmal in immer derselben Richtung über den Nagel und hebe den Magneten zwischen den Strichen weg.
Im Elementarmagnet-Modell richtet das die Elementarmagnete des Nagels aus. Danach zeigt der Nagel selbst Abstoßung an einem Ende, ist also magnetisiert.
Der Nordpol des Stabmagneten ist das Ende, das den Nordpol der Kompassnadel abstößt. Für den Nagel gilt dasselbe Kriterium. Merksatz: Nur Abstoßung beweist Magnetismus, Anziehung allein nicht.
Ein Feldlinienbild zeichnen und deuten
Zwei Stabmagnete liegen mit ihren Nordpolen einander gegenüber. Beschreibe das Feldlinienbild und deute, was zwischen ihnen passiert. Vergleiche mit der Anordnung Nordpol gegenüber Südpol.
- 1
Fall 1: Nordpol gegenüber Nordpol. Aus beiden Polen treten Feldlinien heraus (außen laufen sie vom Nordpol weg).
Zwei Linienbündel, die sich entgegenkommen, können sich nicht kreuzen (Regel 4). Sie weichen deshalb seitlich aus und biegen nach außen weg.
- 2
Der neutrale Punkt. Genau in der Mitte zwischen den Polen heben sich die beiden Feldwirkungen auf. Dort ist das Feld null, und im Feilspänebild bleibt eine auffällig leere Stelle.
Eine Kompassnadel würde dort keine bevorzugte Richtung finden.
- 3
Deutung: Abstoßung. Die auseinanderdrängenden Linienbündel sind das Bild der Abstoßung. Anschaulich verhalten sich Feldlinien wie gespannte Gummifäden, die sich seitlich abstoßen und der Länge nach zusammenziehen wollen.
🔴 Das ist eine Merkhilfe, kein Mechanismus. Feldlinien sind Zeichenhilfen, keine Fäden; sie üben keine aus. Die Kraft folgt aus dem Feld, das Bild macht sie nur anschaulich.
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Fall 2: Nordpol gegenüber Südpol. Jetzt treten die Linien aus dem Nordpol des einen Magneten aus und direkt in den Südpol des anderen ein. Zwischen den Magneten verlaufen sie dicht, gerade und parallel.
Es gibt keinen neutralen Punkt; das Feld dazwischen ist besonders stark.
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Deutung: Anziehung. Die durchgehenden Linien vom einen zum anderen Magneten sind das Bild der Anziehung. Praktisch ausgenutzt wird das im Hufeisenmagneten: Beide Pole liegen dicht nebeneinander, sodass zwischen ihnen ein sehr starkes, fast homogenes Feld entsteht.
Gleiche Pole: Linien weichen aus, in der Mitte ein neutraler Punkt, Abstoßung. Ungleiche Pole: Linien laufen durchgehend hinüber, dichtes Feld, Anziehung.
Typischer Fehler
„Ein Magnet zieht alle Metalle an."
Nur ferromagnetische Stoffe werden angezogen: Eisen, Nickel, Cobalt und ihre Legierungen, vor allem Stahl. Die allermeisten Metalle sind nicht magnetisch.
Der Test dauert zehn Sekunden: Halte einen Magneten an eine Aluminiumdose, an ein Kupferrohr, an einen Silberlöffel oder an eine 10-Cent-Münze (Nordisches Gold). Nichts passiert. Bei einer Konservendose aus Weißblech dagegen hält er sofort.
Warum die Verwechslung so verbreitet ist: Alle Metalle leiten Strom gut, deshalb hält man sie leicht für gleichartig. Elektrische Leitfähigkeit und Magnetisierbarkeit sind aber zwei völlig verschiedene Eigenschaften: Kupfer ist der zweitbeste Stromleiter überhaupt und dabei vollkommen unmagnetisch.
Wo das praktisch genutzt wird: In Recyclinganlagen trennt ein starker Magnet Eisen und Stahl vom übrigen Metall. Aluminium bleibt liegen und wird anschließend mit einem anderen Verfahren herausgeholt. Auch Fälschungsprüfer an Automaten arbeiten damit: Eine Münze aus dem falschen Material verhält sich im Magnetfeld anders.
Sauber formuliert: „Ein Magnet zieht ferromagnetische Stoffe an." Der Fachbegriff ist hier kein Schmuck, er ist der ganze Inhalt des Satzes.
Übung 1
leicht
a) Welche der folgenden Stoffe werden von einem Magneten angezogen? Eisen, Aluminium, Nickel, Kupfer, Stahl, Holz, Cobalt
b) Was passiert, wenn man einen Stabmagneten in der Mitte zerbricht?
c) In welche Richtung laufen die Feldlinien außerhalb eines Magneten?
Tipp anzeigen
a) Es sind genau vier.
Lösung anzeigen
a) Angezogen werden Eisen, Nickel, Stahl und Cobalt. Aluminium, Kupfer und Holz nicht.
(Stahl zählt mit, weil er überwiegend aus Eisen besteht.)
b) Es entstehen zwei vollständige Magnete mit je einem Nord- und einem Südpol. An der Bruchstelle bilden sich neue Pole. Einen einzelnen Pol kann man auf diese Weise nicht herstellen, und auch sonst hat noch niemand einen magnetischen Monopol nachgewiesen.
c) Außerhalb des Magneten vom Nordpol zum Südpol. Im Inneren laufen sie vom Süd- zum Nordpol zurück, sodass jede Feldlinie geschlossen ist.
Detaillierte Schritterklärung anzeigen
Hier wird jeder Schritt einzeln erklärt, vor allem, warum er gemacht wird.
✦ Empfohlen: Standard – Die normale Erklärungstiefe passt zum Einstieg.
- 1
a) Welche Stoffe ein Magnet anzieht
Angezogen werden Eisen, Nickel, Stahl und Cobalt, sie heißen ferromagnetisch. Aluminium, Kupfer und Holz nicht. Stahl zählt mit, weil er überwiegend aus Eisen besteht.
- 2
b) Was beim Zerbrechen eines Stabmagneten passiert
Es entstehen zwei vollständige Magnete mit je einem Nord- und einem Südpol. An der Bruchstelle bilden sich neue Pole. Einen einzelnen Pol kann man so nicht herstellen.
- 3
c) Die Richtung der Feldlinien
Außerhalb des Magneten laufen sie vom Nordpol zum Südpol. Im Inneren laufen sie vom Süd- zum Nordpol zurück, sodass jede Feldlinie geschlossen ist.
- 4
Ergebnisse deuten: drei Antworten, ein Modell
Alle drei Teilaufgaben lassen sich aus dem Elementarmagnet-Modell beantworten: Es erklärt, welche Stoffe magnetisierbar sind, warum beim Teilen wieder Dipole entstehen und warum die Feldlinien geschlossen verlaufen.
Übung 2
mittela) Erkläre mit dem Elementarmagnet-Modell, warum ein Eisennagel durch Bestreichen mit einem Magneten selbst magnetisch wird.
b) Warum verliert er diese Eigenschaft, wenn man ihn stark erhitzt oder mehrfach auf den Boden schlägt?
c) Warum lässt sich ein Nagel nicht beliebig stark magnetisieren?
Tipp anzeigen
Denke an die Ausrichtung der Elementarmagnete.
Lösung anzeigen
a) Im unmagnetischen Eisen zeigen die Elementarmagnete in alle Richtungen; ihre Wirkungen heben sich nach außen auf. Das Feld des Magneten dreht sie beim Bestreichen nach und nach in eine gemeinsame Richtung. Ihre Wirkungen addieren sich dann, und der Nagel hat außen einen Nord- und einen Südpol.
Wichtig ist das Streichen in immer derselben Richtung. Hin- und Herstreichen dreht die Elementarmagnete abwechselnd in beide Richtungen und bringt kaum etwas.
b) Beides erzeugt Unordnung:
- Erhitzen verstärkt die Wärmebewegung der Teilchen so sehr, dass die Ausrichtung zerstört wird. Oberhalb einer stoffabhängigen (bei Eisen etwa ) verschwindet der Ferromagnetismus vollständig.
- Schlagen rüttelt die Elementarmagnete mechanisch aus ihrer gemeinsamen Richtung.
In beiden Fällen zeigen sie danach wieder ungeordnet in alle Richtungen, und die Wirkungen heben sich auf.
c) Weil es nur endlich viele Elementarmagnete gibt. Sind alle ausgerichtet, kann kein weiterer mehr hinzukommen. Dieser Zustand heißt Sättigung; stärkeres Bestreichen ändert dann nichts mehr.
Das Modell macht hier eine überprüfbare Voraussage, und genau das beobachtet man auch.
Detaillierte Schritterklärung anzeigen
Hier wird jeder Schritt einzeln erklärt, vor allem, warum er gemacht wird.
✦ Empfohlen: Standard – Die normale Erklärungstiefe passt zum Einstieg.
- 1
a) Wie das Bestreichen den Nagel magnetisiert
Im unmagnetischen Eisen zeigen die Elementarmagnete in alle Richtungen, ihre Wirkungen heben sich nach außen auf. Das Feld des Magneten dreht sie beim Bestreichen nach und nach in eine gemeinsame Richtung; ihre Wirkungen addieren sich dann, und der Nagel hat außen einen Nord- und einen Südpol.
- 2
b) Warum Hitze und Schläge die Magnetisierung zerstören
Beides erzeugt Unordnung. Erhitzen verstärkt die Wärmebewegung der Teilchen so sehr, dass die Ausrichtung zerstört wird; oberhalb einer stoffabhängigen Temperatur (bei Eisen etwa ) verschwindet der Ferromagnetismus vollständig. Schlagen rüttelt die Elementarmagnete mechanisch aus ihrer gemeinsamen Richtung.
- 3
c) Warum die Magnetisierung eine Obergrenze hat
Weil es nur endlich viele Elementarmagnete gibt. Sind alle ausgerichtet, kann kein weiterer mehr hinzukommen, dieser Zustand heißt Sättigung, und stärkeres Bestreichen ändert dann nichts mehr.
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Ergebnisse deuten: was das Modell leistet und was nicht
Das Elementarmagnet-Modell erklärt Magnetisieren, Entmagnetisieren und Sättigung mit einem einzigen Gedanken: der Ausrichtung vieler kleiner Magnete. Es sagt allerdings nichts darüber, warum Eisen solche Elementarmagnete besitzt und Kupfer nicht.
Übung 3
schwera) Erkläre, warum am geografischen Nordpol der Erde ein magnetischer Südpol liegt.
b) Vergleiche magnetisches und in drei Punkten.
c) Warum kann man ein Magnetfeld nicht abschirmen wie ein elektrisches Feld?
d) Eine Kompassnadel zeigt in einem Klassenzimmer nicht nach Norden, sondern auf die Wand. Nenne zwei mögliche Ursachen und wie du sie unterscheidest.
Tipp anzeigen
c) Denke daran, wodurch der faradaysche Käfig funktioniert und was dafür nötig ist.
Lösung anzeigen
a) Die Kompassnadel ist selbst ein kleiner Magnet. Ihr Nordpol zeigt nach geografisch Norden. Da sich ungleiche Pole anziehen, muss dort ein magnetischer Südpol liegen.
Die umgangssprachliche Bezeichnung „magnetischer Nordpol" für diesen Ort ist historisch und beschreibt nicht den Poltyp, sondern wohin die Nadel zeigt.
b) Drei Vergleichspunkte:
- Quellen: Das elektrische Feld hat einzelne Quellen (eine Punktladung genügt), das magnetische nicht. Es gibt keinen Monopol, Pole treten immer paarweise auf.
- Feldlinien: Elektrische Linien haben Anfang () und Ende (). Magnetische sind geschlossen, sie laufen im Inneren des Magneten zurück.
- Wirkung: Das elektrische Feld wirkt auf ruhende , das magnetische auf Magnete, ferromagnetische Stoffe und bewegte Ladungen. Auf eine ruhende Ladung übt ein Magnetfeld keine aus.
c) Ein faradayscher Käfig funktioniert, weil sich frei bewegliche Ladungen im Metall so verteilen, dass ihr Feld das äußere im Inneren aufhebt. Das setzt voraus, dass es die Quellen des Feldes, also Ladungen, überhaupt gibt.
Beim Magnetfeld fehlt genau das: Es gibt keine magnetischen Ladungen, die sich verschieben und ein Gegenfeld aufbauen könnten. Deshalb ist echte Abschirmung nicht möglich.
Was geht, ist Umlenken: Weichmagnetisches Material (Weicheisen, Mu-Metall) leitet die Feldlinien bevorzugt durch sich hindurch, sodass im umschlossenen Raum weniger übrig bleibt. Das Feld verschwindet nicht, es nimmt nur einen anderen Weg. Deshalb stecken empfindliche Messgeräte in Weicheisengehäusen.
d) Zwei plausible Ursachen:
- Ein Magnet in der Nähe, etwa in einem Lautsprecher, einer Magnettafel oder einem Werkzeug.
- Ferromagnetisches Material im Bau, etwa Stahlträger, Heizungsrohre oder Bewehrungsstahl im Beton. Solche Teile werden im Erdmagnetfeld selbst schwach magnetisch.
Unterscheiden lässt sich das durch Entfernung: Gehe mit dem Kompass langsam durch den Raum. Ändert sich die Richtung stark und kehrt sich in wenigen Metern um, liegt eine nahe, starke Störquelle vor (Fall 1). Bleibt die Abweichung im ganzen Raum ähnlich, deutet das auf eine großflächige Ursache im Bauwerk hin (Fall 2).
Zusätzlich hilft ein Blick von außen: Zeigt der Kompass im Freien vor dem Gebäude korrekt nach Norden, liegt die Ursache eindeutig im Raum und nicht am Gerät.
Detaillierte Schritterklärung anzeigen
Hier wird jeder Schritt einzeln erklärt, vor allem, warum er gemacht wird.
✦ Empfohlen: Standard – Die normale Erklärungstiefe passt zum Einstieg.
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a) Warum am geografischen Nordpol ein magnetischer Südpol liegt
Die Kompassnadel ist selbst ein kleiner Magnet, und ihr Nordpol zeigt nach geografisch Norden. Weil sich ungleiche Pole anziehen, muss dort ein magnetischer Südpol liegen.
- 2
b) Drei Unterschiede zum elektrischen Feld
Quellen: Das elektrische Feld hat einzelne Quellen (eine Punktladung genügt), das magnetische nicht: Pole treten immer paarweise auf. Feldlinien: Elektrische haben Anfang () und Ende (), magnetische sind geschlossen. Wirkung: Das elektrische Feld wirkt auf ruhende Ladungen, das magnetische auf Magnete, ferromagnetische Stoffe und bewegte Ladungen.
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c) Warum man Magnetfelder nicht abschirmen kann
Ein faradayscher Käfig funktioniert, weil sich frei bewegliche Ladungen im Metall so verteilen, dass ihr Feld das äußere im Inneren aufhebt. Beim Magnetfeld fehlt genau das: Es gibt keine magnetischen Ladungen, die sich verschieben und ein Gegenfeld aufbauen könnten.
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d) Ergebnis deuten: zwei Ursachen unterscheiden
Möglich sind ein Magnet in der Nähe (Lautsprecher, Magnettafel, Werkzeug) oder ferromagnetisches Material im Bau (Stahlträger, Heizungsrohre, Bewehrungsstahl). Unterscheiden lässt sich das durch Bewegung: Ändert sich die Richtung stark und kehrt sich in wenigen Metern um, liegt eine nahe, starke Quelle vor; bleibt die Abweichung im ganzen Raum ähnlich, deutet das auf eine großflächige Ursache im Bauwerk.
Zusammenfassung
Ein Magnet hat immer zwei Pole, und sie lassen sich nicht trennen: Jedes Bruchstück ist wieder ein vollständiger Magnet. Angezogen werden nur ferromagnetische Stoffe wie Eisen, Nickel und Cobalt, nicht etwa alle Metalle. Die berührungsfreie Kraftwirkung beschreibt man mit dem magnetischen Feld und stellt es durch Feldlinien dar, die außen vom Nord- zum Südpol laufen und im Inneren zurück, also stets geschlossen sind. Genau darin liegt der Unterschied zum , dessen Linien an einzelnen beginnen und enden. Das Elementarmagnet-Modell erklärt Magnetisieren, Entmagnetisieren und Sättigung und macht dabei überprüfbare Voraussagen. Die Erde selbst ist ein Magnet, dessen magnetischer Südpol nahe dem geografischen Nordpol liegt, weil die Kompassnadel mit ihrem Nordpol dorthin zeigt.