magnetische Induktion - ist die magnetische Flussdichte an einem gegebenen Punkt im Feld. Die Einheit der magnetischen Induktion ist das Tesla.(1 T \u003d 1 Wb / m 2).

Kehren wir zum zuvor erhaltenen Ausdruck (1) zurück, können wir quantifizieren magnetischer Fluss durch eine bestimmte Oberfläche als Produkt der Größe der Ladung, die durch einen Leiter fließt, der mit der Grenze dieser Oberfläche ausgerichtet ist, mit dem vollständigen Verschwinden des Magnetfelds, durch den Widerstand des elektrischen Stromkreises, durch den diese Ladungen fließen

.

Bei den oben beschriebenen Experimenten mit einer Testspule (Ring) wurde diese bis zu einem Abstand entfernt, bei dem alle Manifestationen des Magnetfelds verschwanden. Aber man kann diese Spule einfach innerhalb des Feldes bewegen und gleichzeitig bewegen sich auch elektrische Ladungen darin. Lassen Sie uns in Ausdruck (1) zu Inkrementen übergehen

Ä + Δ Ä = r(q - Δ q) => Δ Ä = - rΔq => Δ q\u003d -Δ F / r

wo Δ Ä und Δ q- Inkremente des Durchflusses und der Anzahl der Ladungen. Unterschiedliche Vorzeichen der Inkremente erklären sich dadurch, dass die positive Ladung in den Experimenten mit Entfernung der Spule dem Verschwinden des Feldes entsprach, d.h. negatives Inkrement des magnetischen Flusses.

Mit Hilfe einer Testkurve können Sie den gesamten Raum um einen Magneten oder eine Stromspule herum erkunden und Linien bauen, deren Richtung der Tangenten an jedem Punkt der Richtung des magnetischen Induktionsvektors entspricht B(Abb. 3)

Diese Linien werden als magnetische Induktionsvektorlinien oder bezeichnet magnetische Linien .

Der Raum des Magnetfelds kann gedanklich durch röhrenförmige Oberflächen unterteilt werden, die durch magnetische Linien gebildet werden, und die Oberflächen können so gewählt werden, dass der magnetische Fluss innerhalb jeder solchen Oberfläche (Röhre) numerisch gleich eins ist und die axialen Linien grafisch darstellen dieser Röhren. Solche Röhren werden einzeln genannt, und die Linien ihrer Achsen werden genannt einzelne magnetische Linien . Das mit Hilfe einzelner Linien dargestellte Bild des Magnetfelds gibt nicht nur eine qualitative, sondern auch eine quantitative Vorstellung davon, weil. In diesem Fall stellt sich heraus, dass der Wert des magnetischen Induktionsvektors gleich der Anzahl von Linien ist, die durch eine Einheitsfläche verlaufen, die senkrecht zum Vektor steht B, a Die Anzahl der Linien, die durch eine Oberfläche gehen, ist gleich dem Wert des magnetischen Flusses .

Magnetlinien sind durchgehend und dieses Prinzip kann mathematisch dargestellt werden als

diese. Der magnetische Fluss, der durch eine geschlossene Oberfläche geht, ist Null .

Ausdruck (4) gilt für die Oberfläche s jede Form. Wenn wir den magnetischen Fluss betrachten, der durch die von den Windungen einer zylindrischen Spule gebildete Oberfläche fließt (Abb. 4), dann kann er in Oberflächen unterteilt werden, die von einzelnen Windungen gebildet werden, d.h. s=s 1 +s 2 +...+s acht . Darüber hinaus werden im allgemeinen Fall unterschiedliche magnetische Flüsse durch die Oberflächen unterschiedlicher Windungen hindurchgehen. Also in Abb. In Fig. 4 verlaufen acht einzelne Magnetlinien durch die Oberflächen der mittleren Windungen der Spule und nur vier durch die Oberflächen der äußeren Windungen.

Um den gesamten magnetischen Fluss zu bestimmen, der durch die Oberfläche aller Windungen geht, ist es notwendig, die Flüsse zu addieren, die durch die Oberflächen der einzelnen Windungen gehen, oder mit anderen Worten, die Verzahnung mit einzelnen Windungen. Beispielsweise sind die magnetischen Flüsse, die mit den vier oberen Windungen der Spule in Abb. 4 ist gleich: F 1 = 4; F2 = 4; F3 = 6; F 4 \u003d 8. Auch spiegelsymmetrisch mit der Unterseite.

Flussverbindung - der virtuelle (imaginäre) magnetische Fluss Ψ, der sich mit allen Windungen der Spule verzahnt, ist numerisch gleich der Summe der Flüsse, die sich mit den einzelnen Windungen verzahnen: Ψ = w eF m, wo f m- der magnetische Fluss, der durch den durch die Spule fließenden Strom erzeugt wird, und w e ist die äquivalente oder effektive Windungszahl der Spule. Die physikalische Bedeutung der Flussverkettung ist die Kopplung von Magnetfeldern von Spulenwindungen, die durch den Koeffizienten (Multiplizität) der Flussverkettung ausgedrückt werden kann k= Ψ/Ф = w e.

Das sind für den in der Abbildung gezeigten Fall zwei spiegelsymmetrische Hälften der Spule:

Ψ \u003d 2 (Ф 1 + Ф 2 + Ф 3 + Ф 4) \u003d 48

Die Virtualität, also die imaginäre Flussverkettung, äußert sich darin, dass sie keinen realen magnetischen Fluss darstellt, den keine Induktivität vervielfachen kann, sondern das Verhalten der Spulenimpedanz so ist, dass es den Anschein hat, dass der magnetische Fluss um zunimmt ein Vielfaches der effektiven Windungszahl, obwohl es sich in Wirklichkeit nur um eine Interaktion von Windungen im selben Feld handelt. Würde die Spule durch ihre Flussverkettung den magnetischen Fluss erhöhen, dann könnten auch ohne Strom Magnetfeldvervielfacher an der Spule erzeugt werden, da die Flussverkettung nicht den geschlossenen Stromkreis der Spule impliziert, sondern nur die gemeinsame Geometrie der Nähe der Kurven.

Oft ist die tatsächliche Verteilung der Flussverkettung über die Windungen der Spule unbekannt, sie kann aber als gleichmäßig und für alle Windungen gleich angenommen werden, wenn die reale Spule durch eine äquivalente mit einer anderen Windungszahl ersetzt wird. w e, unter Beibehaltung der Größe der Flussverkettung Ψ = w eF m, wo f m ist der Fluss, der mit den inneren Windungen der Spule verzahnt ist, und w e ist die äquivalente oder effektive Windungszahl der Spule. Für den in Abb. 4 Fälle w e \u003d Ψ / F 4 \u003d 48 / 8 \u003d 6.

Es ist auch möglich, eine reale Spule durch eine gleichwertige unter Beibehaltung der Windungszahl Ψ = zu ersetzen w F n. Um die Flussverkettung aufrechtzuerhalten, muss man dann akzeptieren, dass der magnetische Fluss f n = Ψ/ w .

Die erste Option zum Ersetzen der Spule durch eine äquivalente erhält das Magnetfeldmuster durch Ändern der Spulenparameter, die zweite Option erhält die Spulenparameter durch Ändern des Magnetfeldmusters.

Unter den physikalischen Größen nimmt der magnetische Fluss einen wichtigen Platz ein. Dieser Artikel erklärt, was es ist und wie man seinen Wert bestimmt.

Was ist magnetischer fluss

Dies ist eine Größe, die die Höhe des Magnetfelds bestimmt, das durch die Oberfläche geht. Wird mit "FF" bezeichnet und hängt von der Stärke des Feldes und dem Durchgangswinkel des Feldes durch diese Oberfläche ab.

Sie errechnet sich nach der Formel:

FF=B⋅S⋅cosα, wobei:

• FF - magnetischer Fluss;
• B ist der Wert der magnetischen Induktion;
• S ist die Oberfläche, durch die dieses Feld verläuft;
• cosα ist der Kosinus des Winkels zwischen der Senkrechten zur Oberfläche und der Strömung.

Die SI-Maßeinheit ist "Weber" (Wb). 1 Weber entsteht durch ein 1 T-Feld, das senkrecht zu einer Fläche von 1 m² verläuft.

Somit ist die Strömung maximal, wenn ihre Richtung mit der Vertikalen zusammenfällt, und gleich "0", wenn sie parallel zur Oberfläche verläuft.

Interessant. Die Formel für den magnetischen Fluss ähnelt der Formel, mit der die Beleuchtung berechnet wird.

Permanentmagnete

Eine der Quellen des Feldes sind Permanentmagnete. Sie sind seit Jahrhunderten bekannt. Eine Kompassnadel bestand aus magnetisiertem Eisen, und im antiken Griechenland gab es eine Legende über eine Insel, die die Metallteile von Schiffen an sich zog.

Permanentmagnete gibt es in verschiedenen Formen und aus unterschiedlichen Materialien:

• Eisen - das billigste, hat aber weniger Anziehungskraft;
• Neodym - aus einer Legierung aus Neodym, Eisen und Bor;
• Alnico ist eine Legierung aus Eisen, Aluminium, Nickel und Kobalt.

Alle Magnete sind bipolar. Dies macht sich am deutlichsten bei Stangen- und Hufeisengeräten bemerkbar.

Wird der Stab mittig aufgehängt oder auf ein schwimmendes Stück Holz oder Schaumstoff gelegt, dreht er sich in Nord-Süd-Richtung. Der nach Norden zeigende Pol wird als Nordpol bezeichnet und ist auf Laborinstrumenten blau angemalt und mit „N“ gekennzeichnet. Der gegenüberliegende, nach Süden zeigende, ist rot und mit "S" gekennzeichnet. Gleiche Pole ziehen Magnete an, während entgegengesetzte Pole sich abstoßen.

1851 schlug Michael Faraday das Konzept geschlossener Induktionslinien vor. Diese Linien verlassen den Nordpol des Magneten, passieren den umgebenden Raum, treten in den Süden ein und kehren im Inneren des Geräts nach Norden zurück. Die nächsten Linien und Feldstärken sind in der Nähe der Pole. Auch hier ist die Anziehungskraft höher.

Wenn ein Stück Glas auf das Gerät gelegt wird und Eisenspäne in einer dünnen Schicht darauf gegossen werden, befinden sie sich entlang der Magnetfeldlinien. Wenn mehrere Geräte nebeneinander angeordnet sind, zeigt das Sägemehl die Wechselwirkung zwischen ihnen: Anziehung oder Abstoßung.

Das Magnetfeld der Erde

Unser Planet kann als Magnet dargestellt werden, dessen Achse um 12 Grad geneigt ist. Die Schnittpunkte dieser Achse mit der Oberfläche werden magnetische Pole genannt. Wie bei jedem Magneten verlaufen die Kraftlinien der Erde vom Nordpol nach Süden. In der Nähe der Pole verlaufen sie senkrecht zur Oberfläche, sodass die Kompassnadel dort unzuverlässig ist und andere Methoden angewendet werden müssen.

Die Teilchen des "Sonnenwinds" haben eine elektrische Ladung, so dass, wenn sie sich um sie herum bewegen, ein Magnetfeld erscheint, das mit dem Erdfeld interagiert und diese Teilchen entlang der Kraftlinien lenkt. Somit schützt dieses Feld die Erdoberfläche vor kosmischer Strahlung. In der Nähe der Pole verlaufen diese Linien jedoch senkrecht zur Oberfläche, und geladene Teilchen treten in die Atmosphäre ein und verursachen die Aurora Borealis.

1820 sah Hans Oersted bei Experimenten die Wirkung eines Leiters, durch den elektrischer Strom fließt, auf eine Kompassnadel. Einige Tage später entdeckte André-Marie Ampere die gegenseitige Anziehung zweier Drähte, durch die ein Strom in die gleiche Richtung floss.

Interessant. Beim Elektroschweißen bewegen sich benachbarte Kabel, wenn sich der Strom ändert.

Ampère schlug später vor, dass dies auf die magnetische Induktion des durch die Drähte fließenden Stroms zurückzuführen sei.

In einer mit einem isolierten Draht gewickelten Spule, durch die ein elektrischer Strom fließt, verstärken sich die Felder der einzelnen Leiter gegenseitig. Zur Erhöhung der Anziehungskraft ist die Spule auf einen offenen Stahlkern gewickelt. Dieser Kern wird magnetisiert und zieht Eisenteile oder die andere Hälfte des Kerns in Relais und Schützen an.

Elektromagnetische Induktion

Wenn sich der magnetische Fluss ändert, wird im Draht ein elektrischer Strom induziert. Diese Tatsache hängt nicht davon ab, was diese Änderung verursacht: die Bewegung eines Permanentmagneten, die Bewegung eines Drahtes oder eine Änderung der Stromstärke in einem nahegelegenen Leiter.

Dieses Phänomen wurde am 29. August 1831 von Michael Faraday entdeckt. Seine Experimente zeigten, dass die EMF (elektromotorische Kraft), die in einem durch Leiter begrenzten Stromkreis auftritt, direkt proportional zur Änderungsrate des Flusses ist, der durch den Bereich dieses Stromkreises fließt.

Wichtig! Für das Auftreten von EMF muss der Draht die Kraftlinien kreuzen. Beim Bewegen entlang der Linien gibt es keine EMF.

Wenn die Spule, in der die EMF auftritt, in den Stromkreis einbezogen wird, tritt in der Wicklung ein Strom auf, der in der Induktivität ein eigenes elektromagnetisches Feld erzeugt.

Wenn sich ein Leiter in einem Magnetfeld bewegt, wird darin eine EMF induziert. Seine Richtung hängt von der Richtung der Drahtbewegung ab. Die Methode, mit der die Richtung der magnetischen Induktion bestimmt wird, wird als „Rechte-Hand-Methode“ bezeichnet.

Die Berechnung der Magnetfeldstärke ist wichtig für die Auslegung von elektrischen Maschinen und Transformatoren.

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Unter den vielen Definitionen und Konzepten, die mit einem Magnetfeld verbunden sind, sollte man den magnetischen Fluss hervorheben, der eine bestimmte Richtung hat. Diese Eigenschaft wird häufig in der Elektronik und Elektrotechnik, beim Design von Instrumenten und Geräten sowie bei der Berechnung verschiedener Schaltungen genutzt.

Das Konzept des magnetischen Flusses

Zunächst ist es notwendig, genau festzustellen, was als magnetischer Fluss bezeichnet wird. Dieser Wert sollte in Kombination mit einem gleichmäßigen Magnetfeld betrachtet werden. Es ist an jedem Punkt des bezeichneten Raums homogen. Eine bestimmte Fläche, die eine feste Fläche hat, die mit dem Symbol S bezeichnet ist, fällt unter den Einfluss eines Magnetfelds.Die Feldlinien wirken auf diese Fläche und kreuzen sie.

Somit besteht der magnetische Fluss Ф, der eine Fläche mit der Fläche S kreuzt, aus einer bestimmten Anzahl von Linien, die mit dem Vektor B zusammenfallen und durch diese Fläche verlaufen.

Dieser Parameter kann als Formel Ф = BS cos α gefunden und angezeigt werden, wobei α der Winkel zwischen der Normalenrichtung zur Oberfläche S und dem magnetischen Induktionsvektor B ist. Basierend auf dieser Formel ist es möglich, den magnetischen Fluss zu bestimmen mit einem Maximalwert, bei dem cos α = 1 ist, und die Position des Vektors B wird parallel zur Normalen senkrecht zur Oberfläche S. Umgekehrt wird der magnetische Fluss minimal, wenn der Vektor B senkrecht zur Normalen angeordnet ist.

In dieser Version gleiten die Vektorlinien einfach entlang der Ebene und kreuzen sie nicht. Das heißt, der Fluss wird nur entlang der Linien des magnetischen Induktionsvektors berücksichtigt, der eine bestimmte Oberfläche kreuzt.

Um diesen Wert zu finden, werden Weber- oder Voltsekunden verwendet (1 Wb \u003d 1 V x 1 s). Dieser Parameter kann in anderen Einheiten gemessen werden. Der kleinere Wert ist der Maxwell, der 1 Wb = 10 8 µs oder 1 µs = 10 –8 Wb ist.

Magnetfeldenergie und magnetischer Induktionsfluss

Wenn ein elektrischer Strom durch einen Leiter geleitet wird, bildet sich um ihn herum ein Magnetfeld, das Energie enthält. Sein Ursprung ist mit der elektrischen Leistung der Stromquelle verbunden, die teilweise verbraucht wird, um die im Stromkreis auftretende EMF der Selbstinduktion zu überwinden. Dies ist die sogenannte Eigenenergie des Stroms, aufgrund derer er gebildet wird. Das heißt, die Energien des Feldes und des Stroms sind einander gleich.

Der Wert der Eigenenergie des Stroms wird durch die Formel W \u003d (L x I 2) / 2 ausgedrückt. Diese Definition wird als gleichbedeutend mit der Arbeit angesehen, die von einer Stromquelle geleistet wird, die die Induktivität, dh die Selbstinduktions-EMK, überwindet und einen Strom im Stromkreis erzeugt. Wenn der Strom wegfällt, verschwindet die Energie des Magnetfelds nicht spurlos, sondern wird beispielsweise in Form eines Lichtbogens oder Funkens freigesetzt.

Der im Feld auftretende magnetische Fluss wird auch als magnetischer Induktionsfluss mit positivem oder negativem Wert bezeichnet, dessen Richtung üblicherweise durch einen Vektor angegeben wird. Dieser Fluss durchläuft in der Regel einen Stromkreis, durch den ein elektrischer Strom fließt. Bei positiver Richtung der Normalen relativ zur Kontur ist die aktuelle Bewegungsrichtung ein gemäß Figur 1 ermittelter Wert. In diesem Fall hat der magnetische Fluss, der durch den Stromkreis erzeugt wird und durch diesen Stromkreis fließt, immer einen Wert größer als Null. Darauf deuten auch praktische Messungen hin.

Der magnetische Fluss wird normalerweise in Einheiten gemessen, die vom internationalen SI-System festgelegt wurden. Dies ist der bereits bekannte Weber, der die Größe der Strömung darstellt, die durch eine Ebene mit einer Fläche von 1 m2 fließt. Diese Fläche ist mit einer gleichmäßigen Struktur senkrecht zu den magnetischen Feldlinien angeordnet.

Dieses Konzept wird durch das Gaußsche Theorem gut beschrieben. Es spiegelt das Fehlen magnetischer Ladungen wider, sodass die Induktionslinien immer als geschlossen dargestellt werden oder ohne Anfang oder Ende ins Unendliche gehen. Das heißt, der magnetische Fluss, der durch jede Art von geschlossenen Oberflächen hindurchgeht, ist immer Null.

Was ist magnetischer Fluss?

Das Bild zeigt ein einheitliches Magnetfeld. Homogen bedeutet an allen Stellen in einem gegebenen Volumen gleich. In das Feld wird eine Fläche mit der Fläche S gelegt, Feldlinien schneiden die Fläche.

Definition des magnetischen Flusses

Definition des magnetischen Flusses:

Der magnetische Fluss Ф durch die Oberfläche S ist die Anzahl der Linien des magnetischen Induktionsvektors B, die durch die Oberfläche S verlaufen.

Formel des magnetischen Flusses

Magnetische Flussformel:

hier ist α der Winkel zwischen der Richtung des magnetischen Induktionsvektors B und der Normalen zur Oberfläche S.

Aus der Magnetflussformel ist ersichtlich, dass der maximale Magnetfluss bei cos α = 1 liegt, und dies geschieht, wenn der Vektor B parallel zur Normalen zur Oberfläche S ist. Der minimale Magnetfluss liegt bei cos α = 0 ist dies der Fall, wenn der Vektor B senkrecht zur Normalen zur Oberfläche S steht, da in diesem Fall die Linien des Vektors B über die Oberfläche S gleiten, ohne sie zu kreuzen.

Und gemäß der Definition des magnetischen Flusses werden nur die Linien des magnetischen Induktionsvektors berücksichtigt, die eine bestimmte Oberfläche schneiden.

Der magnetische Fluss ist eine skalare Größe.

Der magnetische Fluss wird gemessen

Der magnetische Fluss wird in Webers (Voltsekunden) gemessen: 1 wb \u003d 1 v * s.

Außerdem wird Maxwell zur Messung des magnetischen Flusses verwendet: 1 wb \u003d 10 8 μs. Dementsprechend ist 1 μs = 10 –8 wb.

Magnetische Materialien sind solche, die dem Einfluss besonderer Kraftfelder unterliegen, nicht-magnetische Materialien wiederum unterliegen nicht oder nur schwach den Kräften eines Magnetfeldes, das üblicherweise durch Kraftlinien (Magnetfluss) dargestellt wird bestimmte Eigenschaften haben. Sie bilden nicht nur immer geschlossene Schleifen, sondern verhalten sich auch elastisch, d. h. sie versuchen, während der Verzerrung in ihren vorherigen Abstand und in ihre natürliche Form zurückzukehren.

unsichtbare Kraft

Magnete neigen dazu, bestimmte Metalle anzuziehen, insbesondere Eisen und Stahl sowie Nickel-, Nickel-, Chrom- und Kobaltlegierungen. Materialien, die Anziehungskräfte erzeugen, sind Magnete. Es gibt verschiedene Typen. Materialien, die sich leicht magnetisieren lassen, werden als ferromagnetisch bezeichnet. Sie können hart oder weich sein. Weiche ferromagnetische Materialien wie Eisen verlieren schnell ihre Eigenschaften. Magnete aus diesen Materialien werden als temporär bezeichnet. Starre Materialien wie Stahl behalten ihre Eigenschaften viel länger und werden als dauerhafte Materialien verwendet.

Magnetischer Fluss: Definition und Charakterisierung

Um den Magneten herum gibt es ein bestimmtes Kraftfeld, und dies schafft die Möglichkeit von Energie. Der magnetische Fluss ist gleich dem Produkt der durchschnittlichen Kraftfelder der senkrechten Fläche, in die er eindringt. Sie wird mit dem Symbol "Φ" dargestellt und in Einheiten namens Webers (WB) gemessen. Die Durchflussmenge, die durch einen bestimmten Bereich fließt, variiert von einem Punkt zum anderen um das Objekt herum. Der magnetische Fluss ist also ein sogenanntes Maß für die Stärke eines Magnetfelds oder elektrischen Stroms, basierend auf der Gesamtzahl geladener Kraftlinien, die durch eine bestimmte Fläche verlaufen.

Das Geheimnis der magnetischen Flüsse lüften

Alle Magnete, unabhängig von ihrer Form, haben zwei Bereiche, Pole genannt, die in der Lage sind, eine bestimmte Kette eines organisierten und ausgewogenen Systems unsichtbarer Kraftlinien zu erzeugen. Diese Stromlinien bilden ein besonderes Feld, dessen Form an manchen Stellen intensiver ist als an anderen. Die Bereiche mit der größten Anziehungskraft werden Pole genannt. Vektorfeldlinien sind mit bloßem Auge nicht zu erkennen. Optisch erscheinen sie immer als Kraftlinien mit eindeutigen Polen an jedem Ende des Materials, wo die Linien dichter und konzentrierter sind. Magnetfluss sind Linien, die Anziehungs- oder Abstoßungsschwingungen erzeugen und ihre Richtung und Intensität anzeigen.

Magnetische Flusslinien

Magnetfeldlinien sind definiert als Kurven, die sich entlang einer bestimmten Bahn in einem Magnetfeld bewegen. Die Tangente an diese Kurven an jedem Punkt zeigt die Richtung des Magnetfelds darin. Eigenschaften:

Jede Stromlinie bildet eine geschlossene Schleife.

Diese Induktionslinien schneiden sich nie, sondern neigen dazu, zu schrumpfen oder sich zu dehnen, wobei sie ihre Abmessungen in die eine oder andere Richtung ändern.

Kraftlinien haben in der Regel einen Anfang und ein Ende an der Oberfläche.

Es gibt auch eine bestimmte Richtung von Nord nach Süd.

Nah beieinander liegende Feldlinien, die ein starkes Magnetfeld bilden.

• Wenn benachbarte Pole gleich sind (Nord-Nord oder Süd-Süd), stoßen sie sich gegenseitig ab. Wenn benachbarte Pole nicht ausgerichtet sind (Nord-Süd oder Süd-Nord), werden sie voneinander angezogen. Dieser Effekt erinnert an den berühmten Spruch, dass Gegensätze sich anziehen.

Magnetische Moleküle und Webers Theorie

Webers Theorie beruht auf der Tatsache, dass alle Atome aufgrund der Bindung zwischen den Elektronen in den Atomen magnetisch sind. Atomgruppen schließen sich so zusammen, dass die sie umgebenden Felder in die gleiche Richtung rotieren. Diese Art von Materialien besteht aus Gruppen winziger Magnete (auf molekularer Ebene betrachtet) um Atome herum, was bedeutet, dass das ferromagnetische Material aus Molekülen besteht, die Anziehungskräfte haben. Sie sind als Dipole bekannt und werden in Domänen gruppiert. Wenn das Material magnetisiert wird, werden alle Domänen zu einer. Ein Material verliert seine Fähigkeit, sich anzuziehen und abzustoßen, wenn seine Domänen getrennt werden. Dipole bilden zusammen einen Magneten, aber jeder von ihnen versucht einzeln, den unipolaren abzustoßen und zieht so entgegengesetzte Pole an.

Felder und Stangen

Die Stärke und Richtung des Magnetfeldes wird durch die magnetischen Feldlinien bestimmt. Der Anziehungsbereich ist dort stärker, wo die Linien eng beieinander liegen. Die Linien sind dem Pol der Rutenbasis am nächsten, wo die Anziehungskraft am stärksten ist. Der Planet Erde selbst befindet sich in diesem mächtigen Kraftfeld. Es wirkt, als würde eine riesige gestreifte magnetisierte Platte durch die Mitte des Planeten laufen. Der Nordpol der Kompassnadel ist auf einen Punkt gerichtet, der als magnetischer Nordpol bezeichnet wird, der Südpol zeigt auf den magnetischen Süden. Diese Richtungen unterscheiden sich jedoch von den geografischen Nord- und Südpolen.

Die Natur des Magnetismus

Magnetismus spielt in der Elektro- und Elektroniktechnik eine wichtige Rolle, denn ohne seine Bauteile wie Relais, Solenoide, Induktivitäten, Drosseln, Spulen, Lautsprecher, Elektromotoren, Generatoren, Transformatoren, Stromzähler etc. funktionieren Magnete nicht Naturzustand in Form von magnetischen Erzen. Es gibt zwei Haupttypen, das sind Magnetit (auch Eisenoxid genannt) und magnetischer Eisenstein. Die Molekularstruktur dieses Materials im nichtmagnetischen Zustand stellt sich als freier magnetischer Kreis oder einzelne winzige Partikel dar, die frei in zufälliger Reihenfolge angeordnet sind. Wenn ein Material magnetisiert wird, ändert sich diese zufällige Anordnung von Molekülen, und winzige zufällige Molekülpartikel reihen sich so aneinander, dass sie eine ganze Reihe von Anordnungen ergeben. Diese Idee der molekularen Ausrichtung ferromagnetischer Materialien wird Webers Theorie genannt.

Messung und praktische Anwendung

Die gängigsten Generatoren nutzen magnetischen Fluss zur Stromerzeugung. Seine Stärke wird häufig in elektrischen Generatoren verwendet. Das Gerät, das dieses interessante Phänomen misst, heißt Fluxmeter, es besteht aus einer Spule und einem elektronischen Gerät, das die Spannungsänderung in der Spule auswertet. In der Physik ist eine Strömung ein Indikator für die Anzahl der Kraftlinien, die durch einen bestimmten Bereich verlaufen. Der magnetische Fluss ist ein Maß für die Anzahl der magnetischen Kraftlinien.

Manchmal kann sogar ein nichtmagnetisches Material auch diamagnetische und paramagnetische Eigenschaften haben. Eine interessante Tatsache ist, dass Anziehungskräfte durch Hitze oder durch Schlagen mit einem Hammer aus demselben Material zerstört werden können, aber sie können nicht zerstört oder isoliert werden, indem man einfach eine große Probe in zwei Teile zerbricht. Jedes zerbrochene Stück hat seinen eigenen Nord- und Südpol, egal wie klein die Stücke sind.