Okay, wir haben festgestellt, dass Magnete erstaunlich sind. Sie werden in allem verwendet, von Automotoren bis hin zu Computern. Und natürlich halten sie Ihr neuestes „Einser“-Zeugnis oder Ihr künstlerisches Meisterwerk am Kühlschrank Ihrer Familie fest. Wir haben auch besprochen, wie Magnete funktionieren, was ein Magnetfeld ist und wie man erkennt, welcher Pol welcher ist. Aber wie werden sie hergestellt, und woraus bestehen sie genau? Was ist IN einem Magneten?
Nun, das hängt davon ab, ob Sie von einem natürlichen oder einem künstlichen Magneten sprechen. Jupp, es gibt wirklich einen Magneten, der in der Natur vorkommt! Lodestone, ein natürlich magnetisiertes Stück Magnetit, zieht Eisen an, also ist es technisch gesehen ein Magnet. Es gibt einige lustige Geschichten über die alten Entdeckungen und Verwendungen von Magnetit und Lodestone auf unserem Blog.
Der Rest der Magnete, die wir heute sehen, sind von Menschenhand geschaffen. Es gibt eine Gruppe von Materialien, die als ferromagnetische Materialien bekannt sind. Zu dieser Gruppe gehören Eisen, Kobalt, Nickel und einige Legierungen von Seltenerdelementen (hauptsächlich Neodym und Samarium). Diese ferromagnetischen Werkstoffe können magnetisch gemacht werden, indem man sie mit Hilfe von elektrischem Strom einem Magnetfeld aussetzt. Unter Verwendung einer Magnetisierungsvorrichtung, die den Strom durch den nicht magnetisierten Teil leitet, werden die Elektronen in diesen Metallen aufgereiht oder polarisiert, wodurch das Material magnetisch wird. Mehr über den Polarisationsprozess erfahren Sie hier.
Es gibt künstliche Magnete, die ihre magnetischen Eigenschaften für immer beibehalten*. Diese werden als Dauermagnete bezeichnet. Einige sind nur dann magnetisch, wenn ein äußeres Magnetfeld, z. B. von einem Permanentmagneten, vorhanden ist. Diese „temporären“ Magnete werden als Weichmagnete bezeichnet.
*Permanentmagnete können ihren starken Magnetismus verlieren, wenn sie auf eine Curie-Temperatur erhitzt werden. Das Erhitzen eines Dauermagneten auf seine Curie-Temperatur führt dazu, dass die ausgerichteten Elektronen aus der Reihe tanzen und der Magnetismus des Objekts abnimmt. Sobald die Temperatur des Objekts reduziert ist, kann es durch den gleichen Prozess, wie oben beschrieben, wieder magnetisiert werden. Schauen Sie sich die Curie-Temperaturen für die unten aufgeführten Substanzen an:
Eine andere Art von künstlichem Magneten ist der Elektromagnet. Elektromagnete entstehen, wenn ein elektrischer Strom durch eine Drahtspule fließt. Die Spule ist magnetisch, solange sie den elektrischen Strom empfängt. Aber wenn Sie den Stecker aus der Steckdose ziehen, ziehen Sie auch den Stecker aus dem Magnetismus.
Während Sie hochspezialisierte Maschinen benötigen, um die meisten künstlichen Magnete herzustellen, können Sie Ihren eigenen einfachen Elektromagneten kreieren oder tiefgreifende Elektromagnetenprojekte zu Hause oder in der Schule durchführen!
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