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Elektrizität, Wärme, Magnetismus Klasse 5 Physik

Das Magnetische Kraftgesetz

Das Magnetische Kraftgesetz
Physik Klasse 5

In diesem Beitrag stelle ich Schülerversuche vor, in denen die Schüler erfahren können, dass gleiche Magnetpole sich abstoßen, unterschiedliche sich anziehen. Außerdem lernen sie, dass eine Kompassnadel ein Magnet ist und deshalb genauso reagiert. Dann zeige ich, wie man Weicheisen magnetisieren und wieder entmagnetisieren kann. Gehärtetes Eisen bleibt allerdings magnetisch.

Kräfte und Magnetpole

Schülerversuch:

Hänge zuerst einen Magneten so auf, dass er sich dehen kann. Nähere dann den Nordpol eines weiteren Magneten langsam dem gleichen Pol des aufgehängten Magneten.
Als nächstes führe die beiden ungleiche Pole aufeinander zu. Was passiert?

Beobachtung:

Gleichnamige Pole stoßen sich ab.
Ungleichnamige Pole ziehen sich an.

Schülerversuch:

Nähere ein Magnet einer Kompassnadel. Was kannst du beobachten?

Beobachtung:

Die Kompassnadel ist ein Magnet und reagiert wie in dem vorherigen Schülerversuch.

Erklärung:

Die Erde ist ein riesiger Magnet mit dem magnetischen Südpol in der Arktis (Nordpol) und dem magnetischen Nordpol in der Antarktis (Südpol).



Magnetverstärkung

Schülerversuch:

Füge Magnete zusammen, so dass jeweils Nord- und Südpol aneinander liegen.

Beobachtung:

Man erhält einen Magneten mit zwei Polen.

Schülerversuch:

Streiche mit einem Magneten in einer Richtung über Nägel aus Weicheisen. Dadurch werden sie magnetisiert. Halte sie danach in Eisenfeilspäne.

Beobachtung:

Die Eisenfeilspäne werden von den Nägeln angezogen. Das bedeutet, die Nägel sind magnetisch geworden. Zunächst unmagnetisches Eisen wird in der Nähe eines Magnetpols magnetisiert.

Schülerversuch:

Schlage mit einem Hammer auf die magnetisierten Eisennägel oder erhitze sie oder steckte sie in ein magnetisches Wechselfeld, z. B. eine Spule mit Wechselstrom. Halte sie danach wieder in Eisenfeilspäne.

Beobachtung:

Die Eisenfeilspäne werden von den Nägeln nicht mehr angezogen. Das bedeutet, die Nägel sind nicht mehr magnetisch. Magnetisiertes Eisen kann entmagnetisiert werden.



Elementarmagnete

Schülerversuch:

Führe mit einem Schraubendreher aus gehärtetem Eisen die gleichen Schülerversuche durch wie mit den Nägeln aus Weicheisen!

Beobachtung:

Gehärtetes Eisen lässt sich im Gegensatz zu Weicheisen bleibend magnetisieren. Je härter das Eisen ist, desto länger bleibt die Magnetisierung erhalten. Der magnetisierte Schraubendreher zieht Schrauben an, was bei manchen Schraubarbeiten von Vorteil sein kann.

Schülerversuch:

Magnetisiere eine Stricknadel wie in dem Experiment oben. Prüfe, ob sie Eisen anzieht. Teile die Stricknadel und prüfe erneut!

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Erklärung:

Auch wenn man einen Magneten mehrfach zerteilt, erhalten wir keinen einzelnen Magnetpol, sondern immer einen vollständigen Magneten mit zwei Polen.
Ein solcher magnetischer Zweipol heißt DIPOL.
Das Entstehen der neuen Pole kann mit folgender Modellvorstellung erklärt werden:
Ferromagnetisches Material besteht aus sehr vielen winzigen Elementarmagneten.
Im (Dauer)magneten liegen diese einander parallel, sie sind ausgerichtet.
Ihre magnetische Kraft summiert sich.
In unmagnetischem Weicheisen liegen die Elementarmagnete wirr durcheinander.
Ihre magnetischen Kräfte heben sich auf.
Durch Schläge, Erhitzen und in einem magnetisches Wechselfeld geraten die Elementarmagnete in einem Weicheisen wieder durcheinander und werden entmagnetisiert.


Hier finden Sie eine Übersicht über weitere Beiträge zum Thema Elektrizität, Wärme und Magnetismus, darin auch Links zu Aufgaben.

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