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Magnetismus
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Außerhalb der elektrischen Felder gibt es einen zweiten Feldtyp im Elektromagnetismus, nämlich die Magnetfelder. Diese werden beispielsweise von Magneten erzeugt, die nicht durch elektrische Ströme durch das Phänomen, das wir Induktion nennen, erzeugt werden können. Die Magnetfelder haben zwei Pole, die als Nord (N) und Süd (S) bezeichnet werden und auf ähnliche Weise wie die elektrischen Feldlinienfelder existieren, die vom Nordpol nach Süden verlaufen. Anders als bei elektrischen Ladungen können die Pole nicht getrennt existieren: Wenn Sie versuchen, einen Magneten durch Trennen des Nordpols vom Süden zu teilen, entstehen an den neuen Rändern neue Pole, sodass jeder Magnet einen neuen Norden und einen neuen Süden hat.
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Magnet
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Magneten sind Materialien, die sogenannte Magnetfelder erzeugen und das Verhalten von bewegten elektrischen Ladungen beeinflussen können.
Magneten haben in der Regel zwei "Pole", die üblicherweise als "Nord" und "Süd" bezeichnet werden. Diese können mithilfe eines einfachen Kompasses identifiziert werden, dessen Nadel sich entsprechend dem Erdmagnetfeld ausrichtet.
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Zieht Objekte an
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Die bekannteste Eigenschaft von Magneten ist ihre Fähigkeit, bestimmte Materialien anzuziehen. Bei ferromagnetischen Materialien (Eisen, Kobalt und Nickel) ist die Anziehungskraft stärker ausgeprägt, und es scheint keine Präferenz für einen der Pole zu geben. In einigen Fällen werden Objekte von beiden Polen angezogen und bilden eine Brücke zwischen ihnen.
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Objekte magnetisieren
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Wenn einige Objekte an einem Magneten haften und versucht wird, den Magneten anzuheben, wobei die Schwerkraft der Anziehung entgegenwirkt, beobachtet man, dass die haftenden Objekte auch andere anziehen. Wenn man beobachtet, wie dies geschieht, stellt man fest, dass dies daran liegt, dass das Objekt, das dem Magneten am nächsten ist, selbst magnetisiert wird und wie ein Magnet wirkt.
ID:(12112, 0)
Zieht an und stößt ab
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Wenn zwei Nordpole oder zwei Südpole einander genähert werden, stoßen sich die Magneten ab. Umgekehrt, wenn ein Nordpol und ein Südpol einander genähert werden, ziehen sie sich an.
Dieses Verhalten ist ähnlich zu dem, was man bei elektrischen Ladungen beobachtet, wo entgegengesetzte Ladungen sich anziehen und gleiche Ladungen sich abstoßen.
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Ferro-, Para- und Diamagnetismus
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Es gibt drei Arten von Magnetismus. Diese sind:
• Ferromagnetismus: Dies ist ein Material, das magnetisiert werden kann und auch nach Entfernen aus dem externen Magnetfeld eine gewisse Magnetisierung beibehalten kann. Die Magnetisierung hat ein Sättigungsniveau, was bedeutet, dass es ein maximales Magnetfeld gibt, das erreicht werden kann. Es kann jedoch seine Magnetisierung verlieren, wenn es über eine kritische Temperatur erhitzt wird, die als Curie-Temperatur bekannt ist.
• Paramagnetismus: Dies ist ein Material, das mit der Anwendung eines externen Magnetfeldes magnetisiert werden kann, aber seine Magnetisierung verliert, sobald das externe Magnetfeld entfernt wird. Die Ausrichtung der Magnetisierung ist parallel und in dieselbe Richtung wie das externe Feld.
• Diamagnetismus: Dies ist ein Material, das sich ähnlich wie der Paramagnetismus verhält, aber die Polarisation ist in entgegengesetzter Richtung zum angelegten externen Magnetfeld.
ID:(12114, 0)
Ferro-, para- und diamagnetische Materialien
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Jedes Element kann als ferromagnetisch, paramagnetisch oder diamagnetisch klassifiziert werden, wobei unterschiedliche Empfindlichkeitsgrade zur Magnetisierung auftreten. Elemente, die ferromagnetisch, paramagnetisch oder diamagnetisch sind, können anhand ihrer magnetischen Eigenschaften identifiziert werden, und es ist wichtig, die entsprechenden Skalen bei der Verwendung dieser Werte zu berücksichtigen.
Allgemeine Informationen zu diesen Klassifikationen können in zusätzlichen Ressourcen abgerufen werden unter: Datos.
ID:(12117, 0)
Magnetisierung
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Der Paramagnetismus beschreibt ein Verhalten, bei dem Materialien in Abhängigkeit von einem angelegten externen Magnetfeld magnetisiert werden können. In diesem Sinne bleiben sie nicht dauerhaft magnetisiert und verlieren diese Eigenschaft, sobald das externe Feld entfernt wird.
Beispiele für Materialien mit paramagnetischen Eigenschaften sind Magnesium, Molybdän, Lithium und Tantal.
ID:(12106, 0)
Paramagnet
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Paramagnetismus beschreibt ein Verhalten, bei dem Materialien sich unter Einwirkung eines äußeren Magnetfelds magnetisieren können, aber die Magnetisierung nicht beibehalten, wenn das äußere Magnetfeld entfernt wird.
Der Paramagnetismus stammt von drei Arten von magnetischen Momenten:
• Das magnetische Moment des Kerns (bezeichnet als $\mu_n$)
• Das magnetische Moment der Elektronen (bezeichnet als $\mu_s$)
• Das magnetische Moment, das sich aus der Bewegung der Elektronen in den Orbitalen ergibt (bezeichnet als $\mu_l$)
Das erste dieser magnetischen Momente ist in der Regel wesentlich kleiner als die anderen beiden und wird oft vernachlässigt. Das Gesamtmagnetmoment der Elektronen ($S$) und Orbitale ($L$) kann mit der Formel berechnet werden:
$\mu_{L+S}=\sqrt{4S(S+1)+L(L+1)}\mu_B$
wobei $\mu_B$ das Bohrsche Magneton ist.
ID:(12107, 0)
Planet wie ein riesiger Magnet
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Der Planet hat ein Magnetfeld, das nicht statisch ist und sogar die Polarität ändern kann. Sein Ursprung wird auf die Bewegung (Konvektion) von Ladungen oder leitfähigem Material um den inneren Kern zurückgeführt.
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Schutz vor Sonnenwind und kosmischer Strahlung
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Das Magnetfeld der Erde ist entscheidend, um uns vor dem Sonnenwind und kosmischen Partikeln zu schützen. Ein erheblicher Teil wird umgeleitet, während einige wenige durch die Pole hindurch in den Schutz gelangen.
ID:(12119, 0)
Unmöglichkeit magnetischer Monopole
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Die Ähnlichkeit zwischen magnetischen und elektrischen Feldern beschränkt sich darauf, dass es keine gibt, was man eine magnetische Ladung oder einen unabhängigen magnetischen Pol (Monopol) nennen könnte. Dies liegt daran, dass magnetische Felder durch individuelle Spins gebildet werden, und jeder Versuch, die Pole zu trennen, führt nur zur Bildung eines neuen Magneten mit seinen eigenen zwei Polen.
ID:(12120, 0)
Feldlinien
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Wenn Metallsplitter um einen Magneten herum gestreut werden, zeigen sie die folgenden Verhaltensweisen:
• Sie richten sich aus und orientieren sich am Magneten, da sie durch sein Magnetfeld magnetisiert werden.
• Sie neigen dazu, sich in kontinuierlichen Linien auszurichten, aufgrund von Wechselwirkungen zwischen ihnen, wodurch Nord-Süd-Ketten entstehen.
• Sie stoßen sich in bestimmten Bereichen gegenseitig ab, was zur Bildung von Bereichen ohne Splitter führt.
Insgesamt bilden diese Metallsplitter Muster, die in ihrem Verhalten und ihrer Anordnung den Feldlinien elektrischer Ladungen ähnlich sind.
ID:(12115, 0)
Ferromagnet oder Magnet
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SI se deja circular corriente por un solenoide se observa que se cera un campo magnético similar al de una barra imantada. Esto significa que la corriente de electrones es capaz de generar campos magnéticos y que estos son equivalentes a aquellos campos magnéticos permanentes.
ID:(12116, 0)
