Physik 8 · Elektrizitätslehre
Magnetfeld mit Kompassnadeln
Ein Magnet wirkt in seine Umgebung hinein, auch ohne ihn zu berühren: Um ihn herum ist ein Magnetfeld. Sehen kann man es nicht, aber eine Kompassnadel dreht sich darin. Ihr roter Nordpol zeigt die Richtung des Felds an. Folgt man der Nadel Schritt für Schritt, erhält man eine Feldlinie. Außen laufen Feldlinien vom Nordpol zum Südpol, im Magneten laufen sie weiter. Sie sind also geschlossen.
So gehst du vor
- 1Ziehe den Kompass mit dem Finger um den Magneten herum und beobachte die Nadel.
- 2Setze den Kompass nahe an den Nordpol und tippe mehrmals „Schritt in Nadelrichtung“. Die Punkte ergeben eine Feldlinie.
- 3Ziehe die Magnete an ihrem Körper. Am orangen Griff drehst du sie.
- 4Vergleiche deine Spur erst dann mit dem Kompassraster, den Eisenfeilspänen und den Feldlinien.
Der rote Teil der Nadel ist ihr Nordpol. Die weißen Pfeile im Magneten zeigen, wie die Feldlinien im Inneren weiterlaufen. Die Feldlinien sind eine Modellvorstellung: Dazwischen ist ebenfalls Feld, und wo sie dicht liegen, ist es stark.
Anordnung
Feldlinie selbst finden
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Das Bild zeigt eine Ebene durch die Magnete. Das Magnetfeld der Erde ist hier stark übertrieben, damit man seine Wirkung sieht; Norden liegt oben.
Aufträge
- Führe den Kompass einmal um den Stabmagneten herum. Notiere, wohin sein roter Nordpol neben dem Nordpol, neben dem Südpol und neben der Mitte des Magneten zeigt. Wie oft dreht sich die Nadel bei einer Runde?
- Setze den Kompass oben dicht neben den Nordpol und gehe in Schritten weiter. Wo endet die Spur? Wiederhole das von einem anderen Startpunkt aus. Können sich zwei Spuren kreuzen?
- Schalte das Kompassraster und die Feldlinien ein. Wo liegen die Feldlinien am dichtesten? Woran merkst du am Kompass, dass das Feld dort stark ist?
- Vergleiche die Anordnungen „Ungleiche Pole gegenüber“ und „Gleiche Pole gegenüber“. Beschreibe das Feld zwischen den Magneten. Woran erkennst du im Feldbild, ob sich die Magnete anziehen oder abstoßen? Suche bei den gleichen Polen den Punkt, an dem die Nadel keine Richtung bevorzugt.
- Wähle den Hufeisenmagneten. Wie verlaufen die Feldlinien zwischen den Enden der Schenkel? Warum eignet sich diese Form gut, um mit einem Magneten etwas festzuhalten?
- Schalte das Magnetfeld der Erde ein und ziehe den Kompass weit vom Magneten weg. Wohin zeigt die Nadel? Was für ein Pol muss deshalb im Norden der Erde liegen?
- Lege bei eingeschaltetem Erdfeld den Stabmagneten so, dass sein Nordpol nach Norden zeigt. Bei dieser Lage gibt es Stellen, an denen sich die Felder aufheben. Wo liegen sie?
Dass auch ein Strom ein Magnetfeld erzeugt, zeigt die Seite Elektromagnet.