Magnetismus – Teil 1: Geschichtliche Entwicklung und Begriff Magnet

Einfachste Versuche verdeutlichen die Polbildung und Influenzwirkung eines Dauermagneten.

Magnetfeld der Erde

Spricht man im Unterricht vom Magnetismus, so fällt vielen Schülern spontan zu diesem Begriff das Magnetfeld der Erde ein. Dieses wird allerdings – häufig aus Unkenntnis – mit dem Gravitationsfeld der Erde verwechselt. Das Gravitationsfeld beruht jedoch auf Massenanziehung und hat nichts mit dem Magnetfeld zu tun. Jeder Gegen-stand (jede Masse) die sich im erdnahen Bereich befindet, wird durch das Gravitationsfeld in Richtung des Massenschwerpunkt unseres Planeten gezogen. Das Vorhandensein des Erdmagnetfeldes wird beispielsweise durch das Ausrichten einer Kompassnadel deutlich. Im Unterschied zur Massenanziehung wirkt sich jedoch das Magnetfeld nur auf die Stoffe aus, die magnetisierbar sind. Das sind zunächst einmal alle eisenhaltigen (ferromagnetischen) Stoffe. Dazu gehören aber auch Kobalt und Nickel sowie einige Legierungen.

Geschichtliche Entwicklung

• Im Folgenden werden einige Meilensteine zur Entdeckung und Entwicklung des Magnetismus aufgeführt:
• Bereits etwa 800 Jahre vor unserer Zeitrechnung hat man Lagerstätten mit Magnetsteinen in China entdeckt.
• rund 250 Jahre vor unserer Zeitrechnung wurde der erste Kompass „Si Nan“ in China entworfen (Südzeiger).
• Für die Namensgebung hat man in der Geschichte mehrere Erklärungen gefunden. Am wahrscheinlichsten ist, dass der Ursprung des Begriffes „Magnet“ von der altgriechischen Landschaft Magnesia abgeleitet wurde – wo auch der erste europäische Magnetstein entdeckt wurde.
• Um 1600 wurde durch den Arzt und Physiker William Gilbert entdeckt, dass auch die Erde ein Magnetfeld besitzt.
• Im Jahre 1871 wurde durch James Clerk Maxwell bekannt, dass Magnetismus ein Teil der Physikalischen Theorie der Elektrodynamik ist.
• Die magnetischen Eigenschaften von seltene Erden-Kombinationen NdFeB, SmCo, AlniCo führten in den letzten Jahren zu enormen Leistungssteigerungen. SmCo5 weist verbesserte Eigenschaften auf, lässt sich aber schwerer herstellen.
• Samarium-Cobalt war in den 1970er Jahren bis zur Entdeckung des Neodym-Eisen-Bor der Werkstoff mit der höchsten magnetischen Energiedichte.
• Die Hauptvorkommen für seltene Erden liegen in China.
• Heute finden Magnete überall Anwendung, wie in Handys, Computern, Antriebs-Systemen usw.
• In einem neuen durchschnittlichen Mittelklassewagen befinden sich rund 70 Magneten.

Herkunft des Namens „Magnetismus“

Der name „lithos magnes“, wie der Magnetit auf Griechisch heißt, geht nach der Erklärung des römischen Gelehrten Gaius Plinius Secundus in seiner Schrift zur Naturforschung „Naturalis Historia“ aus dem Jahre 77 auf eine Legende vom griechischen Hirten Magnes zurück. Der war auf dem Berg Ida mit seinem eisenbeschlagenen Stock und mit den Nägeln seiner Schuhe an Magnetitgestein hängen geblieben. Wahrscheinlicher ist aber, dass das Wort „Magnetit“ von der Landschaft Magnesia (Magnisia) in Thessalien stammt, einem Fundort der Magnetsteine. Andere Quellen geben die Stadt Magnesia in Kleinasien (der heutigen Türkei) als Namensgeberin an. Diese war eine Kolonie des mazedonischen Stammes der Magneten. Wie man anhand dieser Beispiele sieht, ist man sich bezüglich der Namensherkunft nicht sicher. Anders ist es heute mit den Kenntnissen hinsichtlich der physikalischen Vorgänge und Gesetze, um die sich eine Reihe von Forschern in den letzten Jahrhunderten verdient gemacht haben.