was sind Elemenatarmagnete? Bitte antworten :)
ich schreibe am Montag eine Physikarbeit (9. Jahrgang) und frage mich: was sind Elementarmagnete und wie sieht das Elementarmagnetmodell aus? ich bitte um viele Antworten, danke! :)
PS. ich antworte auf alle Kommentare, falls es fragen gibt. Je ausführlicher, desto besser.
2 Antworten
Man stellt fest, dass es keine magnetischen Monopole gibt, also einzelne Nord- oder Südpole. Bei elektrischen Ladungen gibt es ja positive und negative Ladungen einzeln "zu kaufen".
Ein Magnet, egal in wie kleine Stücke man ihn zerteilt, jedes Stück ist doch auch wieder ein Magnet. Man stellt sich vor, dass man irgendwann bei kleinsten Magneten angekommen ist, ähnlich wie bei Atomen bei der Materie, die uns umgibt (und aus der unsere Körper bestehen). Und die nennt man Elementarmagnete.
Wir stellen fest, dass sich Eisen magnetisieren lässt und auch andersherum magnetisieren lässt. Aber die Magnetisierung geht nur bis zu einem bestimmten Maximalwert.
Das stellen wir uns so vor, dass im Eisen Elementarmagnete vorhanden sind, die normalerweise kreuz und quer durcheinanderliegen, aber durch das Magnetisieren teilweise ausgerichtet werden. Wenn alle Elementarmagnete in dieselbe Richtung zeigen, lässt sich das Eisen nicht weiter magnetisieren. D. h. auch hier passt das Modell.
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Wenn wir uns die Elektronen anschauen (kommt in der Schule aber erst später), stellen wir fest, dass die auch ein magnetisches Moment haben, das damit zusammenhängt, dass Elektronen einen Drehimpuls haben, also "sich drehen". ("Sich drehen" ist mit Vorsicht zu genießen, aber das sagt uns erst die Quantenmechanik.)
Auch die Atomkerne haben ein magnetisches Moment, das ist aber vernachlässigbar gegen das der Elektronen.
Normalerweise sind Elektronen paarweise in Molekülen und Kristallen vorhanden, und zwar mit entgegengesetztem "Spin" (engl. für Drehung). Dadurch sind die magnetischen Momente entgegengesetzt.
In einigen Materialien, wie Eisen, sind aber einige Elektronen einzeln, also ohne "Partner" mit entgegengesetztem Spin. Beim Eisen sind das 3 Stück, soweit ich mich erinnere.
Bei einem freien Eisenatom könnten sich die Spins natürlich beliebig um das Eisenatom drehen, aber im Kristall sind die Elektronen da ziemlich festgelegt und ihre Spins lassen sich nicht so leicht "umklappen".
Damit können wir uns die Elementarmagnete als die "ungepaarten" Elektronen im Kristall vorstellen.
In zb Eisen gibt es Elementarmagnete. Wenn man mit einem Dauermagneten über einen Eisennagel streicht wird dieser selbst zum Magnet, da sich diese Elementarmagnete ausrichten. Ist aber nicht dauerhaft wenn du es zb runterwirfst geht es nicht mehr ist auch sehr schwach.