Alles ist magnetisch manchmal muss man nachhelfen
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- Theodor Martin
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1 Alles ist magnetisch manchmal muss man nachhelfen Jürgen Schnack Fakultät für Physik Universität Bielefeld schnack/ Kinderuni, 17. Februar 2012
2 ? Physiker I Physiker I Ich bin Physiker. Jürgen Schnack, Alles ist magnetisch 1/39
3 ? Physiker II Physiker II Jürgen Schnack, Alles ist magnetisch 2/39
4 ? Physiker III Physiker III Physiker untersuchen die grundlegenden Kräfte der Natur und fragen sich, was man damit machen kann. Jürgen Schnack, Alles ist magnetisch 3/39
5 ? Physiker IV Physiker IV 1. Die Gravitation (Schwerkraft) Alle Massen ziehen sich an. Die Erde zieht uns an; wir fallen nicht herunter (auch nicht in Australien). Galileo Galilei ( ) hat die Auswirkungen der Schwerkraft in Fallexperimenten untersucht. Sterne und Planeten bleiben durch die Gravitation beieinander und bewegen sich umeinander. Jürgen Schnack, Alles ist magnetisch 4/39
6 ? Physiker V Physiker V 2. Die starke Kraft Die starke Kraft hält die Atomkerne zusammen. Sie ist die stärkste Kraft, aber wir können sie nicht spüren, da sie nicht über den Atomkern hinausreicht! (aus wikipedia.de) Jürgen Schnack, Alles ist magnetisch 5/39
7 ? Physiker VI Physiker VI 3. Die schwache Kraft Die schwache Kraft lässt manche Atomkerne zerfallen. Der radioaktive β-zerfall wird durch die schwache Kraft verursacht. (aus wikipedia.de) Auch die schwache Kraft können wir nicht spüren. Jürgen Schnack, Alles ist magnetisch 6/39
8 ? Physiker VII Physiker VII 4. Die elektromagnetische Kraft Die elektromagnetische Kraft wirkt auf elektrische Ladungen. Sie ist für den elektrischen Strom (Elektronen im Draht) verantwortlich. Die elektromagnetische Kraft macht auch das Licht und die Radiowellen und den Blitz. (aus wikipedia.de) Die elektromagnetische Kraft ist auch für den Magnetismus verantwortlich. Jürgen Schnack, Alles ist magnetisch 7/39
9 ? Magnetismus Magnetismus Wo habt Ihr denn schon einmal Magnetismus entdeckt? Jürgen Schnack, Alles ist magnetisch 8/39
10 ? Wo gibt es Magnetismus? Wo gibt es Magnetismus? Geomag-Spielzeug Tafelmagnete Tonbandkassetten, Computerfestplatten Fahrraddynamo, Elektromotor Kompass, Erde Kernspinresonanztomographen (MRT)... Jürgen Schnack, Alles ist magnetisch 9/39
11 ? Magnetismus Magnetismus Woran erkennt man denn magnetische Materialien? Jürgen Schnack, Alles ist magnetisch 10/39
12 ? Woran erkennt man magnetische Materialien? Woran erkennt man magnetische Materialien? Eisen wird angezogen Kompassnadel wird ausgelenkt geladene Teilchen werden abgelenkt Tonbandkassette gelöscht!!! (Bitte nicht probieren, ist dann wirklich weg.)... (aus Was ist was) Jürgen Schnack, Alles ist magnetisch 11/39
13 ? Magnete haben Nord- und Südpol I Magnete haben Nord- und Südpol I Magnete haben einen Nord- und einen Südpol Warum heißen die so und woher wissen wir das eigentlich? (aus Wikipedia) Jürgen Schnack, Alles ist magnetisch 12/39
14 ? Magnete haben Nord- und Südpol II Magnete haben Nord- und Südpol II Die Seite der Kompassnadel, die auf der Erde nach Norden zeigt, heißt Nordpol, die andere Südpol. Und wenn ich den Magneten durchbreche? (aus Wikipedia) Jürgen Schnack, Alles ist magnetisch 13/39
15 ? Magnete haben Nord- und Südpol III Magnete haben Nord- und Südpol III (aus Was ist was) Magnete haben immer einen Nordpol und einen Südpol. Wenn ich einen Magneten durchbreche, dann entstehen zwei neue Magnete und beide haben jeweils einen Nordpol und einen Südpol. Jürgen Schnack, Alles ist magnetisch 14/39
16 ? Magnete haben Nord- und Su dpol IV Magnete haben Nord- und Su dpol IV (aus Was ist was) Ju rgen Schnack, Alles ist magnetisch 15/39
17 ? Magnetfeld der Erde I Magnetfeld der Erde I Wenn der Nordpol der Magnetnadel auf der Erde nach Norden zeigt, dann ist dort also ein magnetischer... (aus Was ist was) Jürgen Schnack, Alles ist magnetisch 16/39
18 ? Magnetfeld der Erde II Magnetfeld der Erde II... ein magnetischer Südpol! Und am Südpol, also in der Antarktis, liegt der magnetische Nordpol. Jürgen Schnack, Alles ist magnetisch 17/39
19 ? Magnetfeld der Erde III Magnetfeld der Erde III Das Magnetfeld der Erde schützt uns vor dem Sonnenwind! Die Sonne sendet neben dem Licht auch viele kleine geladene Teilchen, die ohne das schützende Magnetfeld auf die Erde prallen würden und Schaden anrichten könnten. Jürgen Schnack, Alles ist magnetisch 18/39
20 ? 1. Zusammenfassung 1. Zusammenfassung! Es gibt 4 fundamentale Kräfte: Gravitation, stark, schwach, elektromagnetisch. Magnete ziehen Eisen an. Magnete haben immer einen Nordpol und einen Südpol. Verschiedene Pole ziehen sich an, gleiche stoßen sich ab. Die Erde ist selbst ein großer Magnet. Jürgen Schnack, Alles ist magnetisch 19/39
21 ? Magnetismus Ist das alles? Jürgen Schnack, Alles ist magnetisch 20/39
22 ? Magnetismus Ist das alles? Nein, das waren nur die Permanentmagnete! Jetzt machen wir Sachen magnetisch! Jürgen Schnack, Alles ist magnetisch 21/39
23 ? Magnetismus Kann man alles magnetisch machen? Jürgen Schnack, Alles ist magnetisch 22/39
24 ? Magnetismus Kann man alles magnetisch machen? Ja, alles! Sogar Frösche und Erdbeeren! Jürgen Schnack, Alles ist magnetisch 23/39
25 ? Einteilung der Magnete Einteilung der Magnete Permanentmagnete sind immer magnetisch Alle (anderen) Stoffe können magnetisch gemacht werden durch Magnetfelder oder elektrischen Strom Jürgen Schnack, Alles ist magnetisch 24/39
26 ? Magnetismus durch Strom Magnetismus durch Strom Jeder elektrische Strom erzeugt ein Magnetfeld. Das kann man mit einer Kompassnadel überprüfen. Eine große Anwendung hat dies in Spulen (Lautsprecher, Transformator, Elektromotor,... ). Man kann den Elektromagneten an- und ausschalten. Wir bauen uns eine Spule. Wir schauen uns an, wie man damit in der Mensa Besteck einsammelt. Jürgen Schnack, Alles ist magnetisch 25/39
27 ? Magnetismus durch Magnete Magnetismus durch Magnete Magnete beziehungsweise Magnetfelder können Stoffe so verändern, dass sie magnetisch werden. Dabei stoßen sich die Stoffe vom ursprünglichen Feld ab. Deshalb fliegt der Frosch! Und wir lassen jetzt einen Aluminiumring fliegen. Sogar Kohlenstoff schwebt im Magnetfeld. Besonders gut schweben Supraleiter im Magnetfeld. Jürgen Schnack, Alles ist magnetisch 26/39
28 ? Magnetismus Bleiben Permanentmagnete wirklich immer magnetisch? Jürgen Schnack, Alles ist magnetisch 27/39
29 ? Magnetismus Bleiben Permanentmagnete wirklich immer magnetisch? Nein, sie vertragen keine Wärme! Und sie werden von anderen Magneten gestört! Jürgen Schnack, Alles ist magnetisch 28/39
30 ? Permanentmagnete vertragen keine Wärme Permanentmagnete vertragen keine Wärme Permanentmagnete vertragen keine Wärme. Wenn sie zu heiß werden, verlieren sie ihren permanenten Magnetismus. Warum? magnetisch (aus Was ist was) Die vielen kleinen Magnete im Magnet fangen an, sich zu bewegen. Wenn man den Magneten wieder abkühlt, kommen sie oft nicht in ihre alte Lage zurück. nicht magnetisch kalt heiss So etwas untersuchen wir. Jürgen Schnack, Alles ist magnetisch 29/39
31 ? Permanentmagnete stören sich gegenseitig Permanentmagnete stören sich gegenseitig Permanentmagnete stören sich gegenseitig, wenn sie einander zu nahe kommen.! Dann wechselwirken sie miteinander und richten sich neu aus. Computerfestplatten bestehen aus nebeneinander angeordneten kleinen Magneten. Man kann die Platten nicht kleiner machen, weil sich sonst die kleinen Magnete neu ausrichten, und dann sind die Daten weg. Jürgen Schnack, Alles ist magnetisch 30/39
32 ? 2. Zusammenfassung 2. Zusammenfassung! Permanentmagnete vertragen keine Wärme. Permanentmagnete können sich beeinflussen und stören. Elektrische Ströme sind immer mit Magnetfeldern verbunden. Auch unmagnetische Stoffe reagieren auf Magnetfelder und können dadurch magnetisch werden. Sie stoßen sich dann ab. Keine Zeit mehr! Jürgen Schnack, Alles ist magnetisch 31/39
33 ? Magnetismus Ist es eigentlich schwer, starke Magnete zu machen? Jürgen Schnack, Alles ist magnetisch 32/39
34 ? Magnetismus Ist es eigentlich schwer, starke Magnete zu machen? Ja, leider! Jürgen Schnack, Alles ist magnetisch 33/39
35 ? Große Magnetfelder Große Magnetfelder Große Magnetfelder sind schwer herstellbar. Man braucht viel Strom. Das starke Magnetfeld zerrt an der Spule. Dadurch kann sie zerreißen. Aber wir Physiker sind schneller! Jürgen Schnack, Alles ist magnetisch 34/39
36 ? Supermagnetfelder Supermagnetfelder Beim Herstellen großer Magnetfelder geht leider die Spule kaputt. Trotzdem kann man in der kurzen Zeit (Millisekunde) eine Messung durchführen, z.b. mit einem Laserstrahl. Für Felder von Tesla explodiert die Spule einfach. Für Felder über 300 Tesla versucht man, die Explosion der Spule mit einer Gegenexplosion aufzuhalten und das Magnetfeld zusammenzuquetschen; allerdings auch nur für Millisekunden. Jürgen Schnack, Alles ist magnetisch 35/39
37 ? Dank Vielen Dank an meine Mitstreiter Arbeitsgruppe: Chr. Heesing, M. Höck, H.-T. Langwald, H. Litschewsky, D. Ramermann, J. Ummethum, O. Wendland Hans Bartels Fakultät für Physik Elektronische Werkstatt Dr. Oliver Portugall, Prof. Dr. Michael von Ortenberg, Prof. Dr. James Brooks, Prof. Dr. Stephen Hill Service Center Medien SchülerInnen-Büro Jürgen Schnack, Alles ist magnetisch 36/39
38 ? Vielen Dank für die Aufmerksamkeit Und Euch allen: Vielen Dank für Eure Aufmerksamkeit (Ihr habt s geschafft!) Jürgen Schnack, Alles ist magnetisch 37/39
39 ? Links und Literatur für Kinder Links und Literatur für Kinder Homepage Jürgen Schnack schnack/ Teutolab Bielfeld Physik für Kids in Oldenburg Wikipedia Was ist was, Band 39, Magnetismus Materialbörse für Grundschulen an der LMU München Jürgen Schnack, Alles ist magnetisch 38/39
40 ? Weitere Links Weitere Links (auch für große Kinder = Eltern) c/ising.html peter/java/ising/ising.html cschroed/ Jürgen Schnack, Alles ist magnetisch 39/39
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