Magnete sind die unbesungenen Helden der Moderne. Die meisten Leute verstehen jedoch nicht wirklich, woraus Magnete bestehen und wie sie überhaupt funktionieren. Das Problem ist, dass wir nur wissen, dass Magnete Eisen und Nickel anziehen. Magnete haben jedoch einen sehr interessanten Ursprung und können als physikalische Manifestation der elektromagnetischen Kraft angesehen werden.
Alle Magnete bestehen aus einer Gruppe von Metallen, die als ferromagnetische Metalle bezeichnet werden. Dies sind Metalle wie Nickel und Eisen. Jedes dieser Metalle hat die besondere Eigenschaft, sich gleichmäßig magnetisieren zu lassen. Wenn wir fragen, wie ein Magnet funktioniert, fragen wir einfach, wie das Objekt, das wir Magnet nennen, sein Magnetfeld ausübt. Die Antwort ist eigentlich recht interessant.
In jedem Material gibt es mehrere kleine Magnetfelder, die als Domänen bezeichnet werden. Meistens sind diese Domänen voneinander unabhängig und weisen in unterschiedliche Richtungen. Ein starkes Magnetfeld kann jedoch die Domänen jedes ferromagnetischen Metalls so anordnen, dass sie sich ausrichten, um ein größeres und stärkeres Magnetfeld zu erzeugen. So werden die meisten Magnete hergestellt.
Der Hauptunterschied zwischen Magneten besteht darin, ob sie permanent oder temporär sind. Temporäre Magnete verlieren mit der Zeit ihr größeres Magnetfeld, wenn die Domänen in ihre ursprünglichen Positionen zurückkehren. Die gebräuchlichste Art, Magnete herzustellen, besteht darin, sie auf ihre Curie-Temperatur oder darüber hinaus zu erhitzen. Die Curie-Temperatur ist die Temperatur, bei der ein ferromagnetisches Metall magnetische Eigenschaften erhält. Das Erhitzen eines ferromagnetischen Materials auf seine vorgegebene Temperatur macht es für eine Weile magnetisch. Beim Erhitzen über diesen Punkt hinaus kann der Magnetismus dauerhaft werden. Ferromagnetische Materialien können auch in Weich- und Hartmetalle eingeteilt werden. Weichmetalle verlieren mit der Zeit ihr Magnetfeld, nachdem sie magnetisiert wurden, während Hartmetalle wahrscheinlich Kandidaten für Permanentmagnete sind.
Nicht alle Magnete sind künstlich hergestellt. Einige Magnete kommen natürlich in der Natur vor, wie zum Beispiel Magnetstein. Dieses Mineral wurde in der Antike verwendet, um die ersten Kompasse herzustellen. Magnete haben jedoch andere Verwendungszwecke. Mit der Entdeckung des Zusammenhangs zwischen Magnetismus und Elektrizität sind Magnete heute ein wesentlicher Bestandteil jedes existierenden Elektromotors und jeder Turbine. Magnete wurden auch zum Speichern von Computerdaten verwendet. Inzwischen gibt es einen Laufwerkstyp namens Solid State Drive, mit dem Daten noch effizienter auf Computern gespeichert werden können.
Wir haben viele Artikel über Magnete für Universe Today geschrieben. Hier ist ein Artikel über die Erdmagnetfeld , und hier ist ein Artikel über den Stabmagneten.
Weitere Informationen zu Magneten finden Sie unter NASA-Diskussion zu Magneten , und hier ist ein Link zu einem Artikel über Magnetfelder .
Wir haben auch eine ganze Episode von Astronomy Cast rund um Magnetismus aufgenommen. Hör zu, Folge 42: Magnetismus überall .
