Magnetismus

Magnetismus ist die Kraftwirkung zwischen magnetisierten Materialien (Magnete). Jedes Elementarteilchen von Materialien besitzt ein magnetisches Moment, den sogenannten Spin. Magnetisieren eines Materials ist die parallele Ausrichtung der magnetischen Momente der einzelnen Moleküle eines Materials. Normalerweise liegen in ferromagnetischen Werkstoffen, z.B. Eisen, Nickel, Kobalt Bezirke parallel ausgerichteter Bereiche, die Weißschen Bezirke, vor. Unter dem Einfluss eines Magnetfeldes ordnen sich die Weißschen Bezirke parallel an, und das Material wird so zum Magneten. Der Magnetismus verschwindet nicht, wenn das äußere Magnetfeld abgeschaltet wird.


Magnetismus ist durch das magnetische Feld (H-Feld) gekennzeichnet. Die Feldlinien verlaufen außerhalb des Magneten vom Nordpol zum Südpol, innerhalb des Magneten vom Südpol zum Nordpol.

Magnetische Feldlinien zwischen den Polen eines Stabmagneten

Magnetische Feldlinien zwischen den Polen eines Stabmagneten

Die magnetische Feldstärke, angegeben in Ampere pro Meter (A/m), und die magnetische Flussdichte ( Tesla) beschreiben die Stärke eines Magnetfeldes. Das Produkt aus Strom und Windungszahl einer stromdurchflossenen Spule ist die magnetische Durchflutung. Die magnetische Flussdichte wird zur Berechnung der induzierten Spannung ( Induktion) und der Lorentzkraft verwendet. Die Permeabilität dient als materialabhängiger Umrechnungsfaktor zwischen den beiden Feldgrößen. Die Stärke von Magnetfeldern kann mit Hallsonden gemessen werden. Der Raum, in dem sich ein magnetisches Feld ausbreitet ist der magnetische Kreis.

Außer durch magnetische Werkstoffe werden Magnetfelder auch durch elektrische Ströme hervorgerufen. In einem stromdurchflossenen Leiter treten magnetische Kräfte auf. Dieser Elektromagnetismus wird in der Elektrotechnik vielfältig genutzt, z.B. bei Elektromagneten, Motoren, Transformatoren und Datenspeicherung. Elektromagnetische Felder können sich auch als elektromagnetische Wellen im Raum ausbreiten.

In vielen Bereichen der Technik - vom Kraftfahrzeug bis hin zum Personal Computer (PC) - sind magnetische Werkstoffe nicht mehr wegzudenken. Das gilt auch für Anwendungen in der magnetischen Sensorik und Informationstechnik. Hier konnte beispielsweise durch die Entdeckung des GMR-Effekts ( Giant Magneto-Resistive) die Speicherdichte von Festplatten wesentlich erhöht werden.

Informationen zum Artikel
Deutsch: Magnetismus
Englisch: magnetism
Veröffentlicht: 10.03.2014
Wörter: 303
Tags: #Elektronik-Kenndaten
Links: Ampere pro Meter, Elektromagnetismus, EMF (electromagnetic field), EMW (electromagnetic wave), Feldstärke