Grundlagen zum Magnetismus

Woher kommt das Wort Magnet?

Der römische Gelehrte Gaius Plinius beschreibt im Jahr 77 n. Chr., dass die griechische Bezeichnung der Magnetit-Gesteine "lithos magnes" auf einen griechischen Hirten mit Namen Magnes zurückzuführen sei. Dieser Hirte entdeckte das Magnetit per Zufall, als er mit seinem Stock mit Eisenbeschlag und mit den Nägeln in seinen Schuhen beim Erklimmen des Berges Ida an diesen Gesteinsbrocken haften blieb.

Magnetit (siehe oben) wurde unter anderem in Magnesia, einer Region in Griechenland gefunden. Ein anderer möglicher Fundort ist die antike Stadt Magnesia (Manisa) in der heutigen Türkei. Die Einwohner beider Orte wurden Magneten genannt.

Die Erde ist ein Magnet

William Gilbert erklärt „seiner“ Königin Elisabeth I den Erdmagneten. Seine Forschung zu den Kräften des Magnetismus und der Elektrizität fasst er 1600 in seinem Buch „De Magnete“ zusammen.

Hier zeichnet er die Kompassnadeln in die Nordrichtung (ganz die Seefahrertradition).

Schon etwa 300 Jahre früher hat Peter Peregrinus (1269) herausgefunden, dass ein Magnet zwei verschiedene Pole hat, der Name N- und S-Pol stammt spätestens seit Gilbert von der Erde. Die Richtung der Kraft wird in Feldlinien gezeichnet. Die Linien gehen im Kreis, also auch durch den Magneten, was man dann sieht, wenn man den Magneten zerbricht. Dann bleibt seine Kraft mit den Linien nämlich erhalten.

Der N-Pol des Magneten, zeigt in Richtung des geografischen Nordpols der Erde:

hier geht es zur Magnetik bei ZAMG.

Grundlagen des Elektromagnetismus

1820 macht der Däne Christian Örsted die Entdeckung, dass ein Strom aus der Voltasäule als Batterie eine Kompassnadel zum „zappeln“ bringt.

1820 entdeckt Ampere beim Kopieren der Versuche von Örsted, dass sich auch zwei stromdurchflossene Leiter gegenseitig beeinflussen.

Daraus folgt das "Amperesche Gesetz" zur Kraftbestimmung "zweier Ströme". \( F = 0,2 µN \cdot \frac {I_1 \cdot I_2}{a}\)

Als Ableitung davon lässt sich die "Lorentzkraft" bestimmen:

Das ist die Grundlage der "Elektromotoren". siehe dazu Das Motorprinzip"

Aufgabenstellung