Textversion des Videos

Transkript Kompass – Orientierung am Magnetfeld der Erde

Hallo und willkommen zur Physik. Schau mal, was das Kind in der Hand hält. Das ist ein Kompass. Mit diesem Gerät kann man sich zum Beispiel beim Wandern gut orientieren. Doch weißt du auch, wie so ein Kompass funktioniert? Lass uns das doch zusammen klären und uns den Kompass und das Magnetfeld der Erde anschauen.

Videoüberblick

Am Anfang wiederholen wir dazu die Polgesetze von Magneten und das Feldlinienmodell. Hiervon solltest du also schon etwas gehört haben. Danach zeige ich dir, wie ein Kompass aufgebaut ist und warum der Nordpol des Magneten zum Nordpol der Erde zeigt. Anschließend sprechen wir über das Magnetfeld der Erde und du lernst, welche Störphänomene dazu führen können, dass ein Kompass nicht richtig fuktioniert.

Die Polgesetze

Beginnen wir mit den Polgesetzen. Die Polgesetze beschreiben eine Eigenschaft von Magneten. Wenn du zwei Dauermagnete mit unterschiedlichen Polen ein bisschen auseinander hältst und dann loslässt, bewegen sie sich aufeinander zu. Umgekehrt merkst du, wie sich zwei gleiche Pole von einander abstoßen, wenn du sie zusammenführen willst.

Das Feldlinienmodell

Du kannst dir also merken: Gleichnamige Pole stoßen sich ab und ungleiche ziehen sich an. Die Kraftwirkung von Magneten stellen wir in der Physik mit dem Feldlinienmodell dar. Diese scheinbaren Feldlinien verlaufen vom magnetischen Nordpol zum magnetischen Südpol. Wie du hier siehst, zeigen sie an jeder Stelle an, in welche Richtung der Nordpol eines anderen frei beweglichen Magneten zeigt.

Und je dichter die Feldlinien zusammen sind, desto größer ist die Kraftwirkung. Gut, mit diesem Wissen schauen wir uns jetzt den Kompass an. Sein wichtigstes Bauteil ist die Kompassnadel. Diese Nadel ist ein flacher, freibeweglicher Magnet, der meistens nach Norden zeigt.

Bau eines Kompasses

Du kannst dir einen Kompass sogar selber bauen. Dazu brauchst du nur eine Schüssel Wasser, eine Stopfnadel aus Metall, ein Stückchen Styropor und einen Dauermagneten. Zuerst steckst du die Nadel durch das Styropor, so dass sie schwimmen kann. Dann magnetisierst du sie mit dem Dauermagneten und legst sie ins Wasser.

Jetzt kannst du sie anstupsen, wie du willst, sie dreht sich immer wieder in eine Richtung. Aber warum zeigt eigentlich der Nordpol des Magneten nach Norden? Eben hast du gelernt, dass sich gleiche magnetische Pole abstoßen. Wenn die Magnetnadel nun nach Norden zeigt, heißt das, dass dort der magnetische Südpol sein muss. Und so ist es auch: Der geografische Nordpol ist der magnetische Südpol.

Das Phänomen der Missweisung

Obwohl auch das noch nicht ganz stimmt: Der magnetische Südpol liegt noch einmal einige hundert Kilometer vom geografischen Nordpol entfernt. Deshalb zeigt ein Kompass auch nicht genau auf die Stelle, die wir als Nordpol bezeichnen. Dieses Phänomen nennt man Missweisung. Und das war früher, für die Schifffahrt ein echtes Problem, weil man sich so ganz schnell verfahren konnte. Darum wurde die Missweisung in die Seekarten gleich mit eingezeichnet.

Einer der ersten, der die Missweisung und das Magnetfeld der Erde gezielt untersuchte, war der Polarforscher Roald Amundsen. Amundsen wollte als erster die Nordwest-Passage vom Atlantik zum Pazifik befahren und den magnetischen Südpol finden. Und das gelang ihm auch am 20. Dezember 1911.

Seit dieser Zeit wissen wir einiges mehr über das Magnetfeld der Erde. Es verläuft in etwa so, wie das eines Stabmagneten. Allerdings ist es viel ungleichmäßiger und hat verschiedene Strudel und Kreise. Außerdem ändert es sich. Seit der letzten Eiszeit haben sich der Nord- und Südpol des Feldes einmal gedreht.

Aktuell wandert der magnetische Südpol mit einer Geschwindigkeit von ca. 50 Kilometern pro Jahr in Richtung Sibirien. Heute können wir uns glücklicherweise mit moderner Technik orientieren. Ein Kompass lässt sich nämlich durch so manche Störphänomene beeinflussen. Das erste Problem ist die schon genannte Missweisung. Es gibt aber noch mehr Probleme mit einem Kompass.

Weitere Störphänomene

Kommt er in die Nähe eines Magneten, so zeigt er natürlich dort hin und nicht mehr nach Norden. Es gibt auf der Erde einige Magnetfelder, die dies auslösen können. Schon Kolumbus berichtete, dass sein Kompass im Gebiet des Bermudadreiecks, wo starke Magnetfelder sind, plötzlich verrückt spielte. Auch ein elektrisches Feld, wie zum Beispiel bei einem Gewitter, kann einen Kompass ablenken.

Außerdem können größere Eisenkörper einen Magneten ablenken. Deshalb wird ein Schiffskompass gleich mit einem inneren Eisenkernen zum Schutz ausgestattet. Was hast du nun alles gelernt: Mit einem Kompass kann man sich im Freien orientieren. Das wichtigste Teil ist die Magnetnadel die in etwa nach Norden zeigt.

Zusammenfassung

Du weißt dabei, dass der geografische Nordpol der magnetische Südpol ist und wie das Magnetfeld der Erde aussieht. Der Polarforscher Roald Amundsen hat auf seiner Expedition den magnetischen Südpol vermessen, von dem wir auch wissen, dass sein Ort sich mit der Zeit ändert. Und außerdem weißt du, welche Störphänomene dazu führen können, dass ein Magnet falsch anzeigt.

Nun weißt du also, wie ein Kompass funktioniert. Bei der nächsten Wandertour mit Familie oder Freunden kannst du jetzt sagen, wo es lang geht! Viel Spaß!

Informationen zum Video
2 Kommentare
  1. 20150125 124430

    SEHR gut erklärt danke :D

    Von Philipp K., vor 7 Monaten
  2. Default

    cooles video!!! :)

    Von Iris Leimstoll, vor 10 Monaten