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Hubmagnet in der Stahlindustrie und auf dem Schrottplatz (Bild: K.-H. Bleiß /ep)
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Aus dem Facharchiv: Lernen & Können

Magnetismus – Teil 3: Dia-, Para- und Ferromagnetismus - Elektromagnetismus

25.09.2019

Bisher stand der sogenannte „Dauermagnet“ (Permanentmagnetismus) im Vordergrund, in einem weiteren Schwerpunkt wird nun der Elektromagnetismus einführend betrachtet.

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Wenn man einen stromdurchflossenen Leiter mit der rechten Hand so umfasst, dass der abgespreizte Daumen die technische Stromflussrichtung angibt, dann zeigen die Finger in Richtung des magnetischen Flusses (Bild 1). Die physikalische Abhängigkeit lässt auch einen Umkehrschluss zu:

Ist die magnetische Flussrichtung bekannt, dann werden beim Umfassen der Leitung die Finger in diesen Fluss gelegt. Der abgespreizte Daumen zeigt dann die technische Stromflussrichtung an.

Rechtsschraubenregel

Schraubt man eine Schraube mit Rechtsgewinde in eine Mutter oder eine Holzschraube in ein Holz, dann entspricht die Richtung der Schraubbewegung der magnetischen Flussrichtung. Die Schraube bewegt sich dabei in die Mutter bzw. in das Werkstück. Diese Bewegung zeigt damit die Stromflussrichtung an.

Kraftwirkungen

Die von Permanentmagneten ausgehenden Kraftwirkungen sind gerichtet. Diese Richtung wird üblicherweise durch Pfeile an den Feldlinien grafisch abgebildet. Diese Kraft zeigt sich durch eine abstoßende bzw. anziehende Wirkung. Dabei entscheiden die Polungen der Magnete über die Art der Wirkung:

  • unterschiedliche Pole ziehen sich an und
  • gleiche Pole stoßen einander ab. Die gleichen Beobachtungen kann man bei nebeneinanderliegenden stromdurchflossenen Leitern machen:
  • In gleicher Richtung durchflossene parallele Leiter ziehen sich an.
  • Gegenläufige Stromrichtungen in parallel liegenden Leitungen führen zu einer abstoßenden Wirkung.

Da das Bestreben der Feld-linien darin besteht, immer den kürzesten Weg zu wählen, bzw. den mit den besten magnetischen Leiteigenschaften, entsteht eine Art „Gummibandeffekt“. Dieser führt zu einer anziehenden Kraft auf die Leiter, die von gemeinsamen Feldlinien umgeben sind.

Spulen

Stellt man sich vor, nebeneinander liegende Leiter entstehen dadurch, indem man einen Leiterdraht zu einer zylinder-förmigen Spule aufwickelt. Durch Messungen lässt sich nachweisen, dass sich im Innern dieser Spule eine größere magnetische Feldwirkung befindet (Feldlinienkonzentration in der Luftspule), als außen in der Nähe der Spule (Streufelder).

Eine noch größere Konzentration ergibt sich, wenn man die Luft im Innern der Spule durch einen möglichst genau passenden Eisenkern ersetzt. Zudem lässt eine Messung ebenfalls erkennen, dass die Feldwirkung auch mit steigendem Strom größer wird.


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