Elektromagnetismus

Autor:
Publikation:	11.7.2014
Herkunft:	Sonnentaler

• Der Lautsprecher
• Der Transformator

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Welcher Zusammenhang besteht zwischen einem Magneten und einem elektrischen Strom?

Der schottische Physiker James Clerk Maxwell stellte vier Gleichungen auf, die heute die Grundlage der Elektrodynamik darstellen. Die dritte und die vierte Maxwell'sche Gleichung drücken aus, dass sich elektrische und magnetische Felder durch ihre Veränderung gegenseitig bedingen. Einfach ausgedrückt: Fließt ein Strom, so bildet sich um den Strom herum ein Magnetfeld. Dieses Magnetfeld können wir durch unterschiedliche Experimente nachweisen.

• Kompassnadel unter stromdurchflossenem Leiter
  Dazu wird ein Stromkreis aufgebaut und ein stromführender Draht so gehalten, dass er direkt über einer drehbar gelagerten Kompassnadel hängt. Schließt man den Stromkreis (z. B. durch einen Schalter), so richtet sich die Kompassnadel (also der Magnet) nach dem Magnetfeld aus, das den Leiter umgibt. Öffnet man den Stromkreis, so richtet sich die Nadel wieder nach dem Erdmagnetfeld aus.
• Kleiner Elektromagnet
  Wickelt man einen lackierten oder anders isolierten Metalldraht um einen Nagel und schließt den Draht an eine Batterie an, so wird der Nagel mit dem umwickelten Draht zum Elektromagneten – mit dem man z. B. eine Büroklammer aufsammeln kann. Öffnet man den Stromkreis wieder (durch Entfernen der Batterie), so fällt die Büroklammer wieder herunter. Alternativ kann man dieses Experiment auch mit Labormaterialien aufbauen und durchführen – wie im folgenden interaktiven Bildschirmexperiment zu sehen ist.

Ein Leiter befinde sich innerhalb eines Magnetfeldes. Wird dieses Magnetfeld nun verädnert, so wird in dem Leiter eine Spannung induziert. Die Magnetfeldänderung kann auf verschiedene Weise verursacht werden:

• Indem man den Leiter durch das Magnetfeld bewegt,
• indem man einen Magneten (und damit das Magnetfeld) bewegt, während der Leiter an Ort und Stelle bleibt,
• indem man ein Magnetfeld auf- und abbaut, indem man einen Strom ein- und ausschaltet (wie bei dem kleinen Elektromagneten). Nach diesem Prinzip funktioniert auch ein Transformator.

Letzte Aktualisierung: 29.11.2023