Woher nehme Magneten ihre Energie?
Ich habe heute mit ein paar Magneten herum gespielt und als ich sie Gleichpolig hingelegt habe
Luft
Nordpol---------Nordpol
Und sie etwas angestoßen habe, haben sie sich extrem schnell richtig ausgerichtet und hingen an einander (Dieses Phänomen kennt wahrscheinlich jeder). Aber da kam mir die Frage: woher nehmen sie eigentlich die Energie dazu? Weil mein kleiner Stupser reicht lange nicht aus, um genug Energie hinzuzufügen, damit zwei 120 Gramm schwere Magneten viel kinetische Energie und etwas Potentielle Energie "bekommen " .
5 Antworten
Die Energie, welche du meinst,steckt im magnetischen Feld. Interessant für deinen Versuch ist die Energiedichte außerhalb des Magneten (im Inneren des Magneten bekommst du ja von der Energie des magnetischen Felds nichts mit). Wenn nun zwei Magneten aneinanderhängen, also Nordpol an Südpol, dann gibt es zwischen den Magneten kein H-Feld (denn dieses geht vom Nordpol zum Südpol, und diese beiden Pole hängen ja aneinander). Ziehst du die beiden Magneten auseinander, dann musst du eine Kraft beim Auseinanderziehen aufwenden, du steckst also Energie in das System hinein, diese steckt dann im jetzt vorhandenen H-Feld zwischen den beiden nun getrennten Polen. Diese Energie kann nun benutzt werden, um die beiden Magneten zueinander zu beschleunigen, damit verschwindet aber auch wieder das H-Feld und damit auch wieder die im Magneten gespeicherte Energie.
(Man kann die Energiedichte auch mit dem B-Feld beschreiben, vom Prinzip her ändert sich aber außerhalb des Magneten dadurch nichts).
Energie geht nie verloren. Ein magnetisches Material wird durch Energie dazu gebracht seine Elektronen in eine gewisse Richtung auszurichten. Dadurch entsteht ein Magnetfeld. Ohne weitere Energieeinwirkung durch rohe Gewalt oder hitze wird das Magnetfeld nicht verändert. Daher entsteht auch der Begriff Dauermagnet.
Es reicht schon einen Nagel dauerhaft gegen einen Gegenstand Richtung Norden oder Süden zu klopfen. Auch hierbei entsteht ein Magnetfeld, da sich die Elektronen und Protonen neu ausrichten. Ich habe das mal mit einer Feile hin bekommen, da ich sie immer gegen den Schraubstock geschlagen habe.
Du musst unterscheiden zwischen Energie und Kraft.
Kraft ist ein Zustand, der ständig wirkt und nur dessen Ort der Einwirkung sich ändern kann.
Energie ist notwendig, um einen Körper zu Beschleunigen (Trägheitskraft) oder gegen eine Kraft zu bewegen.
Wenn sich die Magneten anziehen, dann verrichten ihre Felder Arbeit an ihrer Masse.
Dieselbe Arbeit und die Beschleunigungsenergie braucht man ja, um diese wieder von einander zu entfernen.
Kraft ist m. E. der Übermittler der Energie, wie ein Postbote für Informationen über den physischen Zustand.
Wenn ein Körper beschleunigt wird wirkt eine Kraft auf ihn und zugleich geht Energie auf ihn über.
Die Energie der Magnete wird ihnen sozusagen beim Magnetisieren gegeben.
Alle anderen Sachen welche du mit den Magneten machst benötigen aber insgesamt keine Energie.
Du liegst zwar richtig dass das Anstupsen von dir nicht genug Energie aufbringt die Magnete auszurichten und sich anzuziehen, das tut aber ein Mensch welcher aus einem Flugzeug springt auch nicht...
Der Trick dabei ist folgender, die Magnete ziehen sich an, jetzt nimmst du sie und trennst sie, das bedeutet du wendest Energie auf um die Magnete zu trennen, diese Energie ist jetzt im Feld gespeichert. Wenn du die Magnete nun so Nahe an einander bringst, dass diese sich anziehen wird die Energie welche zum auseinanderziehen aufgewendet wurde wieder frei.
Die Energie steckt im Magnetischen Feld, um sie auseinander zu ziehen musst du ja wieder Energie reinstecken. Das kannst du dir wie ein Höhenunterschied vorstellen.
'Energie ist notwendig, um einen Körper zu Beschleunigen'
Nee, neee, nee: Kraft brachst Du dafür: