Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Magnete und Magnetismus
Ich habe einige, eh, Fragen zum Thema Magnetismus.
1) Was genau ist ein Magnet ?
2) Wie funktioniert ein Magnet ?
3)Was ist der Unterschied zwischen einem normalen und einem elektro Magneten ?
4)Wo ist die Kraft am gössten wenn man erstens zwei gleich polige Magneten aneinander hält und zwei Unterschiedlich gepolte Magnete ?
5)Wie entsteht diese Kraft ?
Wo ist der Punkt, wann die Magneten anfangen zu wirken, also wann ist der Punkt der Emfernung zueinander erreicht, wo die Magneten wirken ?
6) Wie verändert sich die Magnetkraft, zb.die grösse des Magneten oder wodurch alles ?
7) Gibt es Magnete die nur mit + oder nur mit - gepolt sind oder haben Magneten immer + u - ?
Nun ein paar praktische Fragen
8) wenn man eine lange magnetische Linie hat und die mit + gepolt ist und man nun einen + Magneten darauf liegt ohne das dieser umkipt, mit passender Konstruktion, schwebt dieser dann ? Oder Bewegt er sich auf der Linie in eine Richtung ? Z.b. wenn man ihn leicht kippt oder kommt das von allein ?
9) Wenn man zwei gleichpolige Magneten gegeneinandere drückt stossen die sich ja ab, wie verhällt es sich da mit Kraft und Schwung, also wié ist das wenn ich zwei Magneten gleicher grösse mit 1 km, 10km und 100km pro Stunde aufeinander prallen lasse, wie verhält sich dann die Kraft, welche Kraft entsteht usw? Eine leicht verständlich Fomel wäre gut.
10)Gibt es Magnetische Strahlung, Felder usw ? Was gibt es alles ?
11) Kann man magnetische z.b. Strahlung mit z.b. Funk kombinieren `??
Ihr merkt das ich keinen Plan von Magneten habe, vieleicht könnt ihr mir ja ein wenig weiterhelfen ...
Minos
2005-02-13, 19:27:05
huih, ne ganze menge fragen, ich würde dir mal empfehlen erst auf enstsprechenden seiten nachzulesen (Hier zum Beispiel (http://de.wikipedia.org/wiki/Magnetismus)) und wenn dann noch Fragen da sind kommst du wieder :D
Korrom
2005-02-13, 20:35:52
Zu dem Gesamtthema vielleicht mal eine Nebenfrage: Wie kann man magnetische Felder dämpfen bzw. etwas gegen diese abschirmen? Metallplatte dazwischen? Was für ein Metall? Magnetisch oder nicht magnetisch?
Einige intelligente Fragen waren da schon dabei, nur ist vieles sehr einfach nachzulesen, deshalb warte ich mal welche Fragen übrig bleiben wenn der Threadstarter ein paar Texte gelesen hat.
Magnetfelder abschirmen: Du brauchst ein Material das Magnetfelder besonders gut leitet und sozusagen kurzschließt. Mumetall heißt so ein Material
Korrom
2005-02-14, 04:24:46
Ja, daß Mumetall dabei besonders geeignet ist wußte ich und hatte mich auch schon einschlägig erkundigt. Ich hatte insgeheim auf weitere Tipps (vor allem billigere) gehofft. So ein Quadratmeter Abschirmfolie aus Mumetall (meistens Eisen-Nickel-Legierungen) kostet nämlich empfindliche 350-400€, entsprechende Platten ähnlich viel. Das kommt natürlich in keiner Weise in Frage. Aber echte no-cost Lösungen scheint es tatsächlich nicht zu geben. Wobei - ein Eisenblech dämpft zumindest ein wenig, wie der Versuch gezeigt hat.
Interessant ist die Frage Nr. 7 nach dem magnetischen Monopol. Den würde es nur geben, wenn es auch eine magentische Ladung gibt. Aber die wurde bis jetzt noch nicht gefunden. Wenn es sie gibt ist sie extrem klein gegenüber der elektrischen Ladung. Und das gesamte Grundgerüst der E-Dynamik, die Maxwellgleichungen müßten modifziert werden.
Div B=0 würde zu Div B =m0 (mag. Ladungsdichte). Damit ergäben sich für die folgenden Feldgleichungen und Eichtheorien ganz neue Aspekte.
es gibt weder magneten mit "+ u -", noch welche mit nur + oder -; es gibt ausschließlich magneten mit nord- und südpol ;)
Korak
2005-02-14, 12:50:04
Zu dem Gesamtthema vielleicht mal eine Nebenfrage: Wie kann man magnetische Felder dämpfen bzw. etwas gegen diese abschirmen? Metallplatte dazwischen? Was für ein Metall? Magnetisch oder nicht magnetisch?
Denke, dass man den Magneten mit einem Material hoher Permeabilität umgeben müsste. Das Megnetfeld sollte auch den Weg des geringsten Widerstandes gehen und so, statt der Luft, das Metall als Weg bevorzugen.
Mr_Sheep
2005-02-14, 16:32:01
es kann garkeinen "einpoligen" magnet geben, da magnetismus durch den spin von elektronen hervorgerufen wird.
wenn man also halbbesetze orbitale mit maximaler spin multiplizibilität hat
(alle elektronen den selben spin haben) und dazu noch die geordnete ausrichtung im festkörper, dann entsteht magnetismus.
das generelle entstehen von magnetismus ist eigentlich anschaulich leicht zu verstehen (die hintergründe sind kompliziert...)
aber da gibs in chemiebüchern oft gute erklärungen
z.b. hollemann/wieberg anorganische chemie
oder binnewies/jäckel/willner allgemeine und anorganische chemie
für alles weitere einfach mal ein oberstufen physikbuch schnappen oder weiterführende bücher...
zu 8)
so wie du dir das gedacht hast ist es nicht möglich, da es nur 2 polige magneten gibt
aber im prinzip wäre es möglich
man denke an die magnetschwebe bahn....
also mit ner konstruktion und 2 gegenüberliegenden gleichnamigen polen würde ein magnet "schweben"....allerdings würde er sich auch versuchen herumzudrehen, das musste man also unterbinden....
^E=rot rot ^Z
2005-02-14, 18:59:22
Interessant ist die Frage Nr. 7 nach dem magnetischen Monopol. Den würde es nur geben, wenn es auch eine magentische Ladung gibt. Aber die wurde bis jetzt noch nicht gefunden. Wenn es sie gibt ist sie extrem klein gegenüber der elektrischen Ladung. Und das gesamte Grundgerüst der E-Dynamik, die Maxwellgleichungen müßten modifziert werden.
Div B=0 würde zu Div B =m0 (mag. Ladungsdichte). Damit ergäben sich für die folgenden Feldgleichungen und Eichtheorien ganz neue Aspekte.
wie sind deiner meinung nach denn die chancen daß eine magnetische ladung noch gefunden wird?
bendek
2005-02-14, 19:28:32
wie sind deiner meinung nach denn die chancen daß eine magnetische ladung noch gefunden wird?
Da die magnetischen Felder/Kräfte nur aus der relativistischen Transformation folgen, ist eine separate magnetische Ladung doch wohl eher unwahrscheinlich.
mofhou
2005-02-14, 20:12:21
Ich habe einige, eh, Fragen zum Thema Magnetismus.
Ich werde versuchen deine Fragen möglichst einfach zu beantworten. Daher bitte ich die Anderen von eventuellen Fehlern in meinen Ausführungen abzusehen.
1) Was genau ist ein Magnet ?
Es gibt generell 2 verschiedene Magneten (Permanentmagneten und Elektromagneten). Beide sind Ursache und Quelle eines magnetischen Feldes.
2) Wie funktioniert ein Magnet ?
Permanentmagnet:
Können nur bestimmte Stoffe wie zB Eisen sein, die ein bestimmte innere Struktur besitzen.
Stell dir vor ein Stoff besteht aus Million von Elementarteilchen, nun richten sich einige dieser Elementarteilchen zB durch äußere Einwirkungen aus und sind selbst kleine Magnete. Da zB Eisen eine Gitterstruktur hat, wirken die Elementarmagnete auf die anderen Elementarteilchen und richten diese in die selbe Richtung aus wie sie selbst. So entsteht ein Magnet. Im Grunde gibt es keinen Magneten, sondern immer nur ein Material das aus vielen Elementarmagneten besteht.
Elektromagnete:
Ein stromdurchfloßener Leiter erzeugt ein Magnetfeld, das rings um den Leiter läuft, wickelt man nun einen Leiter als Spule, so entstehen viele kleine Magnetfelder, die zusammen ein Großes ergeben. Ist diese Spule etwas länger so ensteht ein Magnetfeld, dass einem Stabmagneten sehr ähnlich ist.
3)Was ist der Unterschied zwischen einem normalen und einem elektro Magneten ?
Elektromagnete kann man abschalten und regeln, außerdem benötigt man Energie in Form von Strom um ihn zu betreiben.
4)Wo ist die Kraft am gössten wenn man erstens zwei gleich polige Magneten aneinander hält und zwei Unterschiedlich gepolte Magnete ? Die Kraft als Betragssumme ist gleich groß, nur die Richtungen sind anderst.
5)Wie entsteht diese Kraft ?
Durch Bewegungen von Ladungen und durch den Spin von Elementarteilchen
Wo ist der Punkt, wann die Magneten anfangen zu wirken, also wann ist der Punkt der Emfernung zueinander erreicht, wo die Magneten wirken ? Magneten wirken immer, was du meinst, ist wann die magnetische Kraft größer ist als die Haftreibung also wenn F(b)>F(haft)
6) Wie verändert sich die Magnetkraft, zb.die grösse des Magneten oder wodurch alles ? Permanentmagnet: Menge und Dichte der Elementarmagneten
Elektromagnet: Stromstärke, Windungszahl, innerer Widerstand, Länge und der Füllung der Spule.
7) Gibt es Magnete die nur mit + oder nur mit - gepolt sind oder haben Magneten immer + u - ?Nein, Magnete sind immer Dipole.
Nun ein paar praktische Fragen
8) wenn man eine lange magnetische Linie hat und die mit + gepolt ist und man nun einen + Magneten darauf liegt ohne das dieser umkipt, mit passender Konstruktion, schwebt dieser dann ? Oder Bewegt er sich auf der Linie in eine Richtung ? Z.b. wenn man ihn leicht kippt oder kommt das von allein ?Wenn die Magnetkraft gleich groß ist wie die Erdanziehungskraft, dann schwebt er. Kippt man ihn nun längs dieser "Linie"und ist die magnetische Kraft in Richtung des gleichgepolten anderen Magneten ("magnetische Linie"), so schwebt dieser auf dieser Linie in die entgegengesetzte Richtung seiner magnetischen Kraft senkrecht zu deiner "Linie".
9) Wenn man zwei gleichpolige Magneten gegeneinandere drückt stossen die sich ja ab, wie verhällt es sich da mit Kraft und Schwung, also wié ist das wenn ich zwei Magneten gleicher grösse mit 1 km, 10km und 100km pro Stunde aufeinander prallen lasse, wie verhält sich dann die Kraft, welche Kraft entsteht usw? Eine leicht verständlich Fomel wäre gut. Die Geschwindigkeit mit der sie aufeinander prallen hat nichts mit der magnetischen Kraft zu tun, diese bleibt immer gleich. Was du meinst ist Impulserhaltung.
10)Gibt es Magnetische Strahlung, Felder usw ? Was gibt es alles ? Wenn du in einem magnetischen Feld bist, erfährst du eine "Strahlung". magnetische Felder gibt es überall dort, wo magnetische Feldlinien verlaufen.
Was du mit der Frage "Was gibt es alles?" meinst, ist mir nicht klar.
11) Kann man magnetische z.b. Strahlung mit z.b. Funk kombinieren `?? Kombinieren kannst du es sicherlich, aber es macht keinen Sinn. Zumindestens nicht bei Permanentmagneten.
Ihr merkt das ich keinen Plan von Magneten habe, vieleicht könnt ihr mir ja ein wenig weiterhelfen ...
Kein Problem. Schau einfach mal auf www.wikipedia.de vorbei, dort ist alles ein wenig ausführlicher erklärt.
mfg
mofhou
PS: Wie gesagt, ich habe weniger auf physikalische Richtigkeit geachtet um "ihm" die Sachverhalte logischer erklären zu können.
PPS: @Threadersteller: Du plenkst (http://www.sockenseite.de/usenet/plenken.html)
Richtige Antwort auf Frage 11: Sich verändernde Magnetfelder sind Funk.
Richtige Antwort auf Frage 11: Sich verändernde Magnetfelder sind Funk.
Genauer gesagt, das Zusammenwirken von verändernden Magnetfeldern und verändernden elektrischen Feldern ist elektromagnetische Strahlung. Ein sich änderndes Magnetfeld bewirkt ein elektrisches Feld. Ein sich änderndes Elektrisches Feld bewirkt ein Magnetfeld. Ein schöner Kreislauf. Erzeugt man ein schwingendes Feld, so erzeugt man elektromagnetische Strahlung. Je nach Frequenz sind dies dann Radio- oder Funkwellen, sichtbares Licht, Mikrowellen, Gammastrahlen, Kosmische Strahlen oder anderes.
.... Je nach Frequenz sind dies dann Radio- oder Funkwellen, sichtbares Licht, Mikrowellen, Gammastrahlen, Kosmische Strahlen oder anderes.
Ich will den großen XMAS ja nicht belehren. Aber alleine von der Frequenz kann man nicht auf die Art der EM-Strahlung schließen.
Als Gammastrahlen z.B. werden nur EM-Wellen bezeichnet, die durch Kernumwandlungsprozesse entstehen (Kernzerfälle, Teilchen-Antiteilchen-Protesse). Röntgenstrahlung z.B. die das gleiche Strahlungspektrum wie Gammastrahlen abdecken kann, entsteht durch elektronische Vörgänge (Rekombinationsvorgänge in Strahlen, oder Abremsen geladener Teilchen)
wie sind deiner meinung nach denn die chancen daß eine magnetische ladung noch gefunden wird?
Die Chancen sind wohl recht gering. Da bei einer Genauigkeit von 10^-12 noch keine magn. Ladung nachgewiesen wurde. Aber paar Ableitungen der M-Theorie (vereinigte Stringtheorie) lassen durchaus die Möglichkeit für magnetische Ladungen zu. Ein weitere große Folgerung wäre in der M-Theorie die Widerlegung des Einsteinschen Axiom "Träge Masse=Schwere Masse"
Aber M-Theorie (genauer Membran-Theorie) ist schon mächtig abgefahren. Und selbst für mich als Physiker zu kompliziert.
Ich will den großen XMAS ja nicht belehren. Aber alleine von der Frequenz kann man nicht auf die Art der EM-Strahlung schließen.
Als Gammastrahlen z.B. werden nur EM-Wellen bezeichnet, die durch Kernumwandlungsprozesse entstehen (Kernzerfälle, Teilchen-Antiteilchen-Protesse). Röntgenstrahlung z.B. die das gleiche Strahlungspektrum wie Gammastrahlen abdecken kann, entsteht durch elektronische Vörgänge (Rekombinationsvorgänge in Strahlen, oder Abremsen geladener Teilchen)
Danke für die Berichtigung. Da habe ich mich wohl von der üblichen Darstellung der Spektraleinteilung beirren lassen und angenommen, die Zuordnung Bezeichnung->Spektralband wäre generell umkehrbar (in einigen Fällen ist sie es ja).
avalanche
2005-02-15, 14:42:56
Wird die Möglichkeit einer magnetischen Ladung nicht dadurch ausgeschlossen, dass magnetische Feldlinien immer in sich geschlossen sind? Zu nennen wäre vielleicht auch noch das Magnetfeld um einen Leiter (, der nicht zu einer Spule aufgewickelt wurde). Ein solches Magnetfeld ist "rund" (um den Leiter herum; Wirbelfeld(?)) und nicht polar.
^E=rot rot ^Z
2005-02-15, 19:14:50
Wird die Möglichkeit einer magnetischen Ladung nicht dadurch ausgeschlossen, dass magnetische Feldlinien immer in sich geschlossen sind?
Ja.
Es gibt aber immer wieder dem Wahnsinn verfallene Professeren, die meinen, das irgendwie anders hinbiegen zu können.
s.a.:
http://www.mathematik.tu-darmstadt.de/~bruhn/Fundamentale_Feldgleichung.htm
http://www.mathematik.tu-darmstadt.de/~bruhn/Meyls_FFG.htm
Ich finde das sehr unterhaltsam:D
Aber alleine von der Frequenz kann man nicht auf die Art der EM-Strahlung schließen.Auf die Art wohl schon, nur auf die Bezeichnung nicht ;)
Stauberle
2005-02-15, 20:16:19
5)Wie entsteht diese Kraft ?
Hallo erstmal
Wird auch Lorentzkraft genannt und die entsteht (beim Elektromagnet) wenn die Magnetischeflussdichte B senkrecht auf der Länge des Leiters l und die Richtung des Stromes I steht und die kraft steht auch senkrecht von I aber das hab ich an einer Zeichnung erklärt
http://img63.exs.cx/img63/1420/magnet7rr.jpg
Ich hoffe die ist verständlich
mfg Stauberle
avalanche
2005-02-16, 16:56:59
Es gibt aber immer wieder dem Wahnsinn verfallene Professeren, die meinen, das irgendwie anders hinbiegen zu können.Hmm... ich bin noch kein Physik-Professor (werde es wohl auch nie werden), halte mich also mit "dem Wahnsinn verfallen" etwas zurück. Allerdings halte ich eben auch die Geschlossenheit der magnetischen Feldlinien für das Killerargument gegen einzelne, magnetische Ladungen.
Wird auch Lorentzkraft genannt und die entsteht (beim Elektromagnet) wenn die Magnetischeflussdichte B senkrecht auf der Länge des Leiters l und die Richtung des Stromes I steht und die kraft steht auch senkrecht von I aber das hab ich an einer Zeichnung erklärtDie Lorentzkraft ist nicht die Kraft, die zwei Magneten bzw. ein Magnet auf einen magnetischen Stoff auswirkt, sondern die Kraft, die ein Magnetfeld auf sich bewegende, elektrische Ladungen auswirkt.
^E=rot rot ^Z
2005-02-16, 18:46:51
Hmm... ich bin noch kein Physik-Professor (werde es wohl auch nie werden), halte mich also mit "dem Wahnsinn verfallen" etwas zurück. Allerdings halte ich eben auch die Geschlossenheit der magnetischen Feldlinien für das Killerargument gegen einzelne, magnetische Ladungen.
Ja, aber obiger Professor ist ja geil und schafft die elektrische Ladung ab (div D=0 anstatt div D=rho (Raumladungsdichte)) und führt auf der andere Seite eine magnetische Stromdichte analog zur elektrischen Stromdichte ein. Er setzt also für seine allgemeine Feldgleichung die Existenz magnetischer Monopole voraus.
Bislang ist ihm nur leider der Nachweis dieser Existenz nicht gelungen. Wie dumm.;D;D
(daß in der Mathematik nicht existente Formeln während der Rechnerei genutzt werden spielt da nur noch ein Nebenrolle, aber geil ist das auch)
mrdigital
2005-02-16, 19:15:00
Ich will den großen XMAS ja nicht belehren. Aber alleine von der Frequenz kann man nicht auf die Art der EM-Strahlung schließen.
Als Gammastrahlen z.B. werden nur EM-Wellen bezeichnet, die durch Kernumwandlungsprozesse entstehen (Kernzerfälle, Teilchen-Antiteilchen-Protesse). Röntgenstrahlung z.B. die das gleiche Strahlungspektrum wie Gammastrahlen abdecken kann, entsteht durch elektronische Vörgänge (Rekombinationsvorgänge in Strahlen, oder Abremsen geladener Teilchen)
...
Mal ganz doof gefragt, wie kann ich Gamma Strahlung und Röntgenstrahlung gleicher Frequenz unterscheiden?
Mave@Work
2005-02-17, 12:50:46
Mal ganz doof gefragt, wie kann ich Gamma Strahlung und Röntgenstrahlung gleicher Frequenz unterscheiden?
Gar nicht !!! Das ist eine rein technische Unterscheidung wie sie entstanden sind. O.K. Röntgenbremsstrahlung ist evtl. in einer Ebene polarisiert, Gammastrahlung aus Kernzerfall dürfte eher zufällig polarisiert sein.
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