Versuche zu magnetischen Gleichfeldern Wir machen unsichtbare Kräfte sichtbar

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1 V1 Versuche zu magnetischen Gleichfeldern Wir machen unsichtbare Kräfte sichtbar Inhaltsübersicht Lehrerinfo Materialien Drei Versuche V1 Versuche zu magnetischen Gleichfeldern Seite 239

2 V1 Versuche zu magnetischen Gleichfeldern Lehrerinfo Einheit für die magnetische Flussdichte: Tesla (T) Milli-Tesla mt (1 Tausendstel Tesla) Mikro-Tesla µt (1 Millionstel Tesla) Nano-Tesla nt (1 Milliardstel Tesla) Einheit für die magnetische Erdmagnetfeldverzerrung: Grad Abweichung der Kompassnadel vom Nordpol Magnetische Gleichfelder werden durch technisch hergestellte Dauermagnete bei vielen technischen Anwendungen erzeugt, so z. B. bei Elektromotoren, Lautsprechern, Kopfhörern, Magneten bei Türen und Schubladen von Schränken. Sie können auch durch die Verarbeitung von Stahl entstehen, wie z. B. bei Baustahlgittern und Federkernmatratzen. In der Medizin werden sie zur Untersuchung des Körpers bei Kernspintomographen erzeugt. Im öffentlichen Verkehr können die magnetischen Gleichfelder durch die Straßenbahn, U-Bahn und O-Busse verursacht werden. Das größte magnetische Gleichfeld wird von der Erde erzeugt. Wir kennen dabei den Nord- und Südpol. Magnete erzeugen magnetische Gleichfelder, die geschlossene Feldlinien zur Folge haben: diese Linien beginnen und enden am Magnet. Sie können durch Eisenspäne sichtbar gemacht werden. Magnete lassen sich mechanisch teilen, sie bilden aber stets wieder einen Nord- und Südpol, egal wie klein die Magnete auch sein mögen! V1 Versuche zu magnetischen Gleichfeldern Seite 240

3 V1 Versuche zu magnetischen Gleichfeldern Materialien Eisenspäne in Kunststoffbehälter Stabmagnet - ACHTUNG, starker Magnet! Zu elektronischen Implantaten (z.b. Herzschrittmacher) sowie zu Magnetstreifenkarten (z.b. Bankomatkarte) mindestens 10 cm Abstand halten! Kompass Flacheisen V1 Versuche zu magnetischen Gleichfeldern Seite 241

4 V1 Versuche zu magnetischen Gleichfeldern Versuch 1 Magnetische Kraftlinien durch Eisenspäne sichtbar machen 1. Nimm die Box mit den Eisenspänen in die Hand. Führe nun den Stabmagneten mit einem Ende (Nord- oder Südpol) über die Box und beobachte. Die Eisenspäne werden durch den Magneten angezogen und folgen der Bewegung. 2. Verteile die Eisenspäne durch Schütteln gleichmäßig in der Box. Lege nun den Stabmagneten flach von oben auf die Box. Dann drehe die Box samt Magnet vorsichtig um. Nun werden die Magnetfeldlinien (Kraftlinien) sichtbar. Die Eisenspäne ordnen sich entsprechend des magnetischen Feldes (Kraftlinien) des Stabmagneten an. V1 Versuche zu magnetischen Gleichfeldern Seite 242

5 V1 Versuche zu magnetischen Gleichfeldern Versuch 2 Abweichung der Kompassnadel durch Stabmagnet 1. Lege den Kompass auf den Tisch 2. Führe den Stabmagneten mit dem blauen Ende langsam in ca. 5 cm Abstand daran vorbei und beachte die Bewegung der Nadel. 3. Führe den Stabmagneten mit dem roten Ende langsam in ca. 5 cm Abstand daran vorbei und beachte was mit der Orientierung der Nadel(weißes bzw. grünes Ende) passiert. Das magnetische Feld des Stabmagneten führt zu einer Ablenkung der Kompassnadel aus der Nord-Süd-Ausrichtung. Hinweis: Der Stabmagnet ist bei einem Abstand von wenigen Zentimetern stärker als das Erdmagnetfeld und kann dadurch die Kompassnadel ablenken. Es kann sein dass die Kompassnadel nicht mehr nach Norden zeigt, da der Kompass durch den starken Stabmagneten magnetisiert wurde. V1 Versuche zu magnetischen Gleichfeldern Seite 243

6 V1 Versuche zu magnetischen Gleichfeldern Versuch 3 Magnetische Kräfte spüren- Eisen kann fliegen 1. Lege das blaue Flacheisen auf den Tisch. 2. Nähere nun den Stabmagnet von oben parallel dem Flacheisen. 3. Bei einer Entfernung von etwa 2 cm wird das Flacheisen plötzlich vom Stabmagneten angezogen und fliegt zum Magneten. 4. Versuche nun das Flacheisen vom Stabmagneten zu trennen. Schiebe dazu das Flacheisen etwa 1 cm an einem Ende hinaus. Jetzt kannst du das Flacheisen vom Stabmagneten wegklappen. Klappe es nur einige Millimeter hoch und wieder zurück du kannst hier die magnetische Kraft gut spüren. Der Stabmagnet zieht ferromagnetische Stoffe wie z.b. Eisen an. Das Magnetfeld ist nahe am Magneten am stärksten. V1 Versuche zu magnetischen Gleichfeldern Seite 244