Magnete – Eigenschaften
Magnete begegnen uns überall - am Kühlschrank, in der Schule und sogar bei deiner Modelleisenbahn. Erfahre, dass jeder Magnet einen Nord- und Südpol besitzt. Lerne, wie Magnete reagieren, wenn sie aufeinandertreffen. Spannend? Vertiefe dein Wissen über magnetische Materialien und tauche ein in die magnetische Welt!
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Grundlagen zum Thema Magnete – Eigenschaften
Magnete und ihre Eigenschaften
Einen Magneten hast du ganz sicher schon einmal in der Hand gehabt. Manche Taschen haben zum Beispiel magnetische Knöpfe. Oder hängen bei euch Postkarten oder lustige Notizzettel am Kühlschrank? Dann sind sie dort bestimmt mit Magneten befestigt. Auch in der Schule benutzen Lehrer manchmal Magnete an der Tafel. Und falls du eine Modelleisenbahn hast, sind die einzelnen Waggons bestimmt auch mit Magneten verbunden. Schauen wir uns genauer an, welche Eigenschaften Magnete haben.
Eigenschaften von Magneten
Alle Magnete haben einen Nord- und einen Südpol. Oft wird der Nordpol grün und der Südpol rot eingefärbt. Magnete, die immer magnetisch sind, nennt man Dauer- oder Permanentmagnete. Sie haben an den Polen eine besonders starke magnetische Wirkung.
Einen Permanentmagnet kannst du dir im Modell so vorstellen: Das Innere eines Permanentmagnets besteht aus vielen kleinen Elementarmagneten, die alle gleich ausgerichtet sind. Diese Ordnung kann man auch nicht durcheinanderbringen – daher kommt auch der Name Permanentmagnet.
Und was passiert, wenn du zwei solcher Magnete hast und sie aneinanderhältst? Du kannst die Magnete auf unterschiedliche Arten zusammenführen. Wenn du ungleichnamige Pole zusammenführst, ziehen sich die Magnete gegenseitig an. Das kannst du schon spüren, bevor die Magnete sich berühren. Wenn die Flächen aneinanderliegen, bleiben sie fest verbunden. Um sie wieder zu trennen, musst du Kraft aufwenden.
Wenn du allerdings gleichnamige Pole aneinanderführst, also zum Beispiel Nord- und Nordpol, stoßen sie sich ab. Je nachdem, wie stark die Magnete sind, ist es unmöglich, sie zur Berührung zu bringen. Bringst du sie mit Kraft nahe zueinander und lässt los, werden sie voneinander abgestoßen und fliegen auseinander. Wenn du zwei gleiche Magnete zu Hause hast, kannst du das selbst in einem Experiment ausprobieren.
Diese Regeln nennt man auch die magnetischen Polgesetze. In der folgenden Abbildung sind sie noch einmal zusammengefasst dargestellt:
Magnetische Materialien
Ist dir bei unseren Beispielen am Anfang etwas aufgefallen? Bei manchen Beispielen ist nur einer der Gegenstände ein Magnet und der andere nicht. Ein Kühlschrank ist zum Beispiel kein Magnet – und trotzdem hält ein Magnet daran. Und das sogar, wenn noch eine Postkarte dazwischenklemmt. Wenn du denselben Magnet an eine Holztür hältst, fällt er jedoch herunter. Wie hängt das mit Permanentmagneten und den Polgesetzen zusammen?
Schauen wir uns dazu ein Stück Eisen an. Auch in einem Stück Eisen befinden sich Elementarmagnete. Allerdings sind sie nicht geordnet, sondern zeigen in alle möglichen Richtungen. Aber wenn du einen Permanentmagneten nahe an das Eisenstück heranführst, ordnen sich die Elementarmagnete gleichmäßig an, sodass das Eisenstück Pole ausbildet. Diese Pole liegen genau so, dass sich Magnet und Eisenstück nach den Polgesetzen anziehen. Man sagt auch: Der Magnet hat das Eisenstück magnetisiert.
Das funktioniert aber nicht mit allen Materialien. Manche Materialien, wie zum Beispiel Holz, haben keine Elementarmagnete. Deswegen können sie auch nicht magnetisiert werden. Materialien, die magnetisiert werden können, nennt man auch magnetische Materialien. Beispiele dafür sind Eisen, Kobalt und Nickel.
Magnete – Zusammenfassung
Fassen wir noch einmal die wichtigsten Eigenschaften von Permanentmagneten zusammen, die wir heute gelernt haben:
- Permanentmagnete haben einen Nord- und einen Südpol.
- Gleichnamige Pole stoßen sich ab, ungleichnamige Pole ziehen sich an.
- Permanentmagnete können magnetische Materialien magnetisieren.
Übrigens: Auch die Erde ist ein Magnet. Eine Kompassnadel funktioniert genau nach den Polgesetzen – sie richtet sich nach den Polen der Erde aus. Aber Achtung! Der geographische Nordpol der Erde ist ihr magnetischer Südpol. Somit zeigt der Nordpol der Kompassnadel auf den geographischen Nordpol! Mehr dazu erfährst du in unserem Video zur Orientierung am Erdmagnetfeld.
Über das Video Magnete – Eigenschaften
In diesem Video werden dir Magnete einfach erklärt. Du erfährst, welche Eigenschaften und Merkmale ein Magnet hat. Du lernst außerdem die Polgesetze kennen. Neben Text und Video findest du interaktive Übungen, mit denen du dein neues Wissen gleich testen kannst.
Transkript Magnete – Eigenschaften
Hallo, hast du dir schon einmal Gedanken gemacht, warum der Schlüssel an diesem Schlüsselbrett einfach so hängen bleibt? Wenn man ihn an andere Stellen hält, zum Beispiel an die Wand oder den Kühlschrank, dann fällt er einfach runter. Nun gibt es aber einen Trick, mit dem man den Schlüssel einfach am Kühlschrank befestigen kann. Man nimmt einen Magneten und schon hält er. Das ist ein bisschen wie Zauberei. Wie das geht, erfährst du in diesem Video, denn unser Thema sind Magnete und ihre Eigenschaften. Um zu verstehen, wie Magnete funktionieren, suchen wir Magnete in deiner Umgebung. Danach überlegen wir uns, welche Stoffe magnetisch sind und was es mit dem Nordpol und dem Südpol auf sich hat. Zuletzt erfährst du etwas über die Polgesetze und lernst wie du einen Magneten als Kompass einsetzen kannst. Wenn du dich im Haushalt umschaust, dann wirst du ganz schnell ein paar Dinge finden, an denen Magnete dafür sorgen, dass sie richtig funktionieren. Zum Beispiel die Schranktür wird mit einem Magneten gehalten und die Tasche schnappt fast von allein zu. Damit Schrauben nicht so schnell auf die Erde fallen, ist die Spitze eines Schraubendrehers magnetisch und kann sie halten. Und dann gibt es viele Menschen, die sich wichtige oder einfach nur lustige Sachen an den Kühlschrank heften. Aber Moment. Der Kühlschrank ist doch gar kein Magnet. Wie kann das denn sein, dass die Sachen daran halten? Lass uns also die magnetischen Materialien gemeinsam anschauen. Damit man die Funktion eines Magneten nutzen kann, braucht man nur einen Magneten. Wenn der mit einem Stoff zusammenkommt, der magnetisch ist, so haften die beiden Teile aneinander. Ist das Material nicht magnetisch, dann hält kein Magnet. Eines der beiden Materialien muss also ein Magnet sein und das andere magnetisch. Magnetische Materialien sind Nickel, Kobalt und Eisen. Magnetismus funktioniert nicht nur bei Berührung, sondern auch durch die Luft, wie man bei diesem Experiment sehen kann. Achte ganz genau darauf, was mit der Büroklammer passiert. Ein Magnet hat einen Nordpol, der rot gekennzeichnet wird und einen Südpol, der grün eingefärbt ist. Solch einen Magneten nennt man Dauermagnet oder Permanentmagnet. Er kann andere Metalle magnetisieren. An den beiden Polen ist die magnetische Wirkung besonders stark. Um das besser zu verstehen, nutzen wir ein Modell. Nach diesem Modell stellen wir uns vor, dass das Innere das Permanentmagneten aus vielen kleinen Elementarmagneten besteht. Diese sind zur Anschaulichkeit ebenfalls rot und grün eingefärbt. Man kann die nicht durcheinanderbringen. Sie bleiben immer so angeordnet. Diese Teilchen nennt man Elementarmagnete. Schauen wir uns zum Vergleich ein Stück Eisen an. Dann erkennen wir, dass die Elementarmagnete in diesem Stück gar nicht geordnet sind. Führt man nun einen Magneten an dieses Eisenstück heran, so ordnen sich die Elementarmagnete in ihnen genauso wie im Magneten und das Eisenstück ist magnetisiert. Halten wir den Magneten andersherum an das Eisenstück, so drehen sich die Elementarmagnete einfach um. Diese Ordnung der Elementarmagnete lässt mit der Zeit immer mehr nach und die Magnetisierung des Eisenstücks nimmt weiter ab. Schneller geht es, wenn man das Eisenstück schüttelt. Werfen wir nun einen Blick auf die Polgesetze. Wenn du nun zwei Dauermagnete hast, dann kannst du sie unterschiedlich zusammensetzen. Besser gesagt, du kannst es versuchen. Wenn unterschiedliche Pole aufeinandertreffen, dann ziehen sich die Magnete an. Treffen aber Nordpol und Nordpol aufeinander, so stoßen sich die Magnete ab. Das ist auch so, wenn Südpol und Südpol aufeinandertreffen. Gleichnamige Magnete, also Magnete mit gleicher Ausrichtung der Pole, stoßen sich ab, unterschiedliche ziehen sich an. Wenn du einen Magneten hast, bei dem du genau weißt, wo der Nordpol und der Südpol ist, kannst du einen anderen damit bestimmen. Wenn du einen Stabmagneten so aufhängst, dann pendelt er erst ein wenig hin und her, dann zeigt er genau, wie eine Kompassnadel auf einen der beiden Pole der Erde. Eine Kompassnadel ist also ein Magnet. Bestimmt wunderst du dich darüber, dass hier der Nordpol des Magneten nach Norden zeigt, denn eigentlich ziehen sich doch unterschiedliche Pole an. Das liegt daran, dass der geographische Nordpol der magnetische Südpol ist. Fassen wir noch einmal zusammen. Im Haushalt gibt es viele Magnete, die helfen, etwas zu halten oder zu befestigen. Du erinnerst dich bestimmt noch an die Magnete, die am Kühlschrank sind. Ein Teil muss dabei magnetisch sein, das andere Teil aus einem magnetischen Metall. Magnete haben zwei Pole, einen Nordpol und einen Südpol. Die kleinsten Teilchen in einem Permanentmagneten nennt man Elementarmagnete. Sie sind genauso ausgerichtet wie der gesamte Magnet. Mit einem Permanentmagneten kann man ein magnetisches Metallstück magnetisieren. Magnete stoßen sich voneinander ab, wenn die gleichen Pole aufeinandertreffen und ziehen sich an, wenn diese unterschiedlich sind. Nutze einen Magneten als Kompass und lass dir die Himmelsrichtungen anzeigen. Wenn du nun ein wenig mit deinen Kenntnissen imponieren möchtest, dann legst du eine Cent Münze auf eine dünne Tischplatte und bewegst sie von unten mit einem starken Magneten. Diese Cent Münze hat nämlich einen Eisenkern, der mit Kupfer ummantelt ist. Nur du weißt, dass das natürlich keine Zauberei ist. Viel Spaß und Tschüss
Magnete – Eigenschaften Übung
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Nenne die Materialien, an denen der Magnet hält.
TippsEs sind drei Gegenstände hier richtig.
Magnete halten nur an bestimmten Metallen oder anderen Magneten.
Metalle erkennt man daran, dass sie zumindest etwas glänzen.
LösungDamit ein Magnet an einem Material haftet, muss dieses entweder ein Magnet oder magnetisch sein. Damit es magnetisch ist, muss das Material zum Beispiel Eisen, Kobalt oder Nickel enthalten.
Alle anderen Materialien werden nicht von einem Magneten angezogen. Es gibt jedoch auch die Möglichkeit, unter Nutzung von elektrischem Strom sogenannte Elektromagnete zu bauen. Hierbei finden dann auch andere Metalle Verwendung.
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Entscheide, ob sich die Magneten anziehen oder abstoßen.
TippsWenn sich die Magneten aufeinander zubewegen, spricht man von Anziehung.
Wenn sich die Magneten voneinander entfernen, spricht man von Abstoßung.
Ob sich die Magneten abstoßen oder anziehen, hängt von der Polung der Magnete ab.
LösungDie Polgesetze lauten:
Gleichnamige Pole stoßen sich ab und ungleichnamige Pole ziehen sich an.
Das bedeutet, dass sich zwei Nordpole genauso wie zwei Südpole abstoßen. Ein Nordpol und ein Südpol hingegen ziehen sich an.
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Erkläre die Magnetisierung und die Entmagnetisierung.
TippsNicht alle Metalle sind magnetisch, in der Schule werden drei behandelt.
LösungDas Modell der Elementarmagnete sagt aus, dass in jedem Material kleine Magnete mit einem Nordpol und einem Südpol vorhanden sind. Diese werden zur Anschaulichkeit meist genau so eingefärbt wie die Magnete von außen.
Dieses Modell hat sich entwickelt, weil man früher Magnete immer weiter zerteilt hat. Man stellte dabei fest, dass diese immer noch zwei Pole besitzen. Man ging davon aus, dass man diese immer weiter zerlegen kann, bis man nur noch einen Elementarmagneten vor sich hat.
Bei einem Magneten sind diese Elementarmagnete sehr stark geordnet und lassen sich auch nicht so leicht in Unordnung bringen.
Bei einem magnetischen Material sind die Elementarmagnete so lange ungeordnet, bis man einen Magneten in seine Nähe bringt. Wenn der Magnet in die Nähe kommt, werden die Elementarmagnete geordnet. Diese lassen sich jedoch sehr leicht wieder in Unordnung bringen. Man spricht vom Magnetisieren und Entmagnetisieren.
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Wähle geeignete Experimente aus, um die Magnete nach ihrer Stärke zu ordnen.
TippsUm die Magnete nach ihrer Stärke zu ordnen, müssen diese verglichen werden.
Es gilt, dass die Stärke des Magneten nur auf magnetische Materialien wirkt.
LösungUm die Magnete nach ihrer Stärke zu ordnen, müssen diese jeweils einzeln betrachtet werden. Man kann zum Beispiel versuchen, zu testen, wie viele Büroklammern die Magneten anheben können. Oder bis in welche Entfernung sie ein Material bewegen können.
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Nenne die drei magnetischen Metalle.
TippsEs gibt viele metallische Elemente. Sie alle haben gemeinsam, dass sie elektrischen Strom leiten können. Von diesen sind aber nur wenige magnetisch.
LösungIn der Schule werden im Wesentlichen drei magnetische Metalle benannt. Diese sind Eisen, Kobalt und Nickel. Zudem sind viele Metallmischungen, sogenannte Legierungen, magnetisch.
Diese Metallmischungen enthalten mindestens eines der Metalle Eisen, Kobalt und Nickel. Jedoch können sie teilweise noch stärker magnetisiert werden. Die stärksten Magnete bestehen aus Neodym-Eisen-Bor.
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Erkläre das Experiment mit der sich bewegenden Münze.
TippsJeder Versuch dient der Lösung einer Frage.
Man kann nur ein Phänomen erklären, wenn man dieses schon einmal gesehen oder davon gehört hat.
Wie geht ihr im Unterricht vor?
LösungDas Anlegen eines Versuchsprotokolls ist orientiert am Weg des naturwissenschaftlichen Erkenntnisgewinns. Man geht mit bestimmten Vorstellungen und Wissen durch die Welt, doch irgendwann begegnet man einem Phänomen, das man nicht so einfach erklären kann.
An dieser Stelle stellt man sich eine Frage und versucht diese zu lösen. Dazu plant man einen oder sogar mehrere Versuche und führt diese durch. Dabei beobachtet man das Experiment. Im Anschluss wertet man die Beobachtung aus und erklärt die Beobachtung. Zum Schluss nutzt man die neuen Erkenntnisse, um die Problemfrage zu lösen.
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Das Video ist Mega erklärt
Vielen Dank für die tollen Videos
Sofatutor ist echt Mega
Ich kann sehr gut lernen aber manche Themen gibt es leider nicht
Ich hatte es schon das mein Bildschirm weiß war es kam garnicht und ich konnte auch nicht den Test verlassen deswegen musste ich die App schießen
Viele Liebe Grüße
Ihr/Ihre…
Das Video ist sehr gut erklärt
Lerne mit diesem Video für einen Test Das Video ist leicht erklärt
Super Video 😀
Ich bin in der 7. klasse und in der klasse, ich kann alle verstehen