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Magnete sind die unbesungenen Helden der Moderne. 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, gleichmäßig magnetisiert werden zu können. Wenn wir fragen, wie ein Magnet funktioniert, fragen wir einfach, wie das Objekt, das wir einen Magneten nennen, sein Magnetfeld ausübt. Die Antwort ist eigentlich ganz interessant.
In jedem Material gibt es mehrere kleine Magnetfelder, die als Domänen bezeichnet werden. In den meisten Fällen sind diese Domänen unabhängig voneinander und weisen unterschiedliche Richtungen auf. Ein starkes Magnetfeld kann jedoch die Domänen eines beliebigen 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 an 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. Durch Erhitzen eines ferromagnetischen Materials auf die angegebene Temperatur wird es für eine Weile magnetisch. Beim Erhitzen über diesen Punkt hinaus kann der Magnetismus dauerhaft sein. Ferromagnetische Materialien können auch in weiche und harte Metalle eingeteilt werden. Weiche Metalle verlieren mit der Zeit ihr Magnetfeld, nachdem sie magnetisiert wurden, während harte Metalle wahrscheinlich Kandidaten für Permanentmagnete sind.
Nicht alle Magnete sind von Menschenhand hergestellt. Einige Magnete kommen in der Natur natürlich vor, wie z. B. Lodestone. Dieses Mineral wurde in der Antike zur Herstellung der ersten Kompasse verwendet. Magnete haben jedoch andere Verwendungszwecke. Mit der Entdeckung der Beziehung zwischen Magnetismus und Elektrizität sind Magnete heute ein wesentlicher Bestandteil jedes existierenden Elektromotors und jeder existierenden Turbine. Magnete wurden auch zum Speichern von Computerdaten verwendet. Es gibt jetzt einen Laufwerkstyp, der als Solid-State-Laufwerk bezeichnet wird und das es ermöglicht, Daten noch effizienter auf Computern zu speichern.
Wir haben viele Artikel über Magnete für das Space Magazine geschrieben. Hier ist ein Artikel über das Erdmagnetfeld und hier ein Artikel über den Stabmagneten.
Wenn Sie weitere Informationen zu Magneten wünschen, lesen Sie die NASA-Diskussion zu Magneten. Hier finden Sie einen Link zu einem Artikel über Magnetfelder.
Wir haben auch eine ganze Episode von Astronomy Cast rund um Magnetismus aufgenommen. Hören Sie hier, Episode 42: Magnetismus überall.
Quellen:
NASA
Wikipedia