Magnete und Magnetismus

Дата: 2025-06-02; Просмотры: 8

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Der Magnetismus ist den Menschen schon seit vielen Jahrhunderten bekannt. Nicht weit von der Stadt Magnesia in Kleinasien fand man Eisenerz, welches kleine Eisenstücke anziehen und bei direkter Berührung festhalten konnte. Dieses Erz bezeichnete man nach dem Fundort Magnetit oder Magneteisen und seine Eigenschaft Magnetismus.

Die natürlichen Magnete haben jedoch eine geringe Anziehungskraft. Deshalb wurden in der Technik künstliche Magnete hergestellt. Die magnetischen Eigenschaften wurden dabei von einem natürlichen Magnet auf Körper aus gehärtetem Stahl oder aus Stahllegierungen übertragen.

Je nach der Form unterscheidet man Stabmagnete, Hufeisenmagnete, Ringmagnete und Magnetnadel. Im Kompass verwendet man z.B. eine Magnetnadel.

Die Stelle der stärksten Anziehungskraft nennt man Pole. Jeder Magnet hat zwei Pole. Man bezeichnet sie Nord- und Südpol. Gleichnamige Magnetpole stoßen sich ab, ungleichnamige ziehen einander an. Zerschneidet man z.B. Magnet in mehrere Teile, so erhält man vollständige Magnete mit magnetischem Nord- und Südpol. Das zeigt darauf hin, dass jeder Magnet aus Elementarmagneten besteht.

Die Erde ist auch ein riesiger Magnet. Aber der magnetische Südpol der Erde liegt bei 74° nördlicher Breite und 100° westlicher Länge. Drehachse und Magnetachse der Erde fallen also nicht zusammen. Infolge dessen weicht die Kompassnadel um wenige Grad von der geographischen Nord-Südrichtung ab.

Jeder stromdurchflossene Leiter ist von einem Magnetfeld umgeben. Diese Erscheinung wird Elektromagnetismus genannt.

Die Feldlinien des Magnetfeldes eines geraden stromdurchflossenen Leiters bilden konzentrische Kreise um den Leiter. Wenn man statt eines geraden stromdurchflossenen Leiters eine stromdurchflossene Zylinderspule benutzt, so findet man, dass das Magnetfeld im Außenraum der Spule die gleiche Form, wie das Feld eines Stabmagnets besitzt. Die magnetischen Feldlinien sind geschlossene Kurven. Wenn in das Innere der Spule ein Kern aus Eisen oder aus einem anderen ferromagnetischen Material gebraucht wird, entsteht ein Elektromagnet, dessen Feldstärke bei gleicher elektrischer Stromstärke und gleicher Windungszahl der Spule mehrere tausendmal größer sein kann als die Feldstärke der Spule ohne Kern.

Der Elektromagnetismus hat außerordentlich große Bedeutung für die gesamte Elektrotechnik. Der Schreibstift des Telegrafenapparates wird durch einen Elektromagnet auf das vorbeirollende Papierband gedrückt. Die tönende Membran des Telefons und des Kopfhörers wird von einem Elektromagneten in Schwingung versetzt. Durch die magnetische Kraft starker Elektromagneten werden die beweglichen Teile der Elektromotoren in Bewegung gesetzt.

Ende der Glühlampe

Seit dem 1. September 2012 ist es endgültig aus mit der Glühbirne. Auch die bis dahin noch erlaubten Modelle der Stärken 40 W und 25 W dürfen nicht mehr hergestellt oder in den Handel gebracht werden; nur vorhandene Lagerbestände können noch verkauft werden. Jetzt macht sich bei vielen Nostalgie breit. Sie erkennen, was sie an der Glühlampe hatten: Ihr Lichtspektrum kommt dem des Feuers sehr nahe, das neben der Erzeugung von Wärme schon von jeher auch zur Belichtung genutzt wurde. Schön war es auch, das Glühlampenlicht herunterzudimmen. Denn die Lichtfarbe ging dann noch mehr ins Rötliche.

Das Problem ist allerdings der Wirkungsgrad: Bei der Glühlampe werden nur 5% der eingesetzten elektrischen Energie in Licht umgesetzt, der Hauptteil verwandelt sich in Wärme. Aus diesem Grund beschloss die Europäische Union, die Glühlampen EU-weit stufenweise zu verbieten. Ab jetzt sollen nur noch energieeffiziente Lichtquellen verwendet werden: LEDs, Energiesparlampen und Halogenlampen – doch auch Letztere dürfen bald nur noch eingeschränkt in den Handel gebracht werden, da sie ganz ähnlich wie Glühlampen funktionieren.

An die neuen Lichtquellen müssen sich viele noch gewöhnen, obwohl es mittlerweile Lampen gibt, die äußerlich fast wie eine Glühbirne aussehen und auch in die alten Glühlampen-Brennstellen problemlos eingesetzt werden können. Sie sind mit LEDs oder mit kompakten Leuchtstoffröhren bestückt und kommen damit mit wenig Energie aus. Fast alle dieser neuen Lampen können gedimmt werden und weisen eine vielfach höhere Lebensdauer als die Glühlampe auf. In der Anschaffung sind sie allerdings noch vergleichsweise teuer.

Hier noch zwei Tipps: Für alle, die partout nicht ohne Glühlampen leben können, gibt es nach wie vor die Möglichkeit, Glühlampen zu erwerben. Zum einen werden noch Spezial-Glühlampen angeboten, die vom Verbot ausgenommen sind. Das sind z.B. stoßfeste Glühlampen, die auch bei Vibrationen nicht gleich kaputt gehen oder solche, die sehr hohen Temperaturschwankungen gewachsen sind. Dazu muss man aber wissen, dass diese mit demselben Stromverbrauch noch weniger Licht abgeben als die verbotenen Standardglühlampen.

Zum anderen lässt – wie vor einiger Zeit in der Presse zu lesen ist– ein pfiffiger Ingenieur in Asien Glühlampen herstellen und vertreibt diese zu einem vergleichsweise hohen Preis als „Heatball“ (Heizkugeln). Tolle Idee, denn so kann man es ja auch sehen: Glühlampen sind Heizkugeln, die 95% der Energie in Wärme umsetzen, wobei auch ein bisschen Licht entsteht. Ob es sie noch gibt, wie lange noch und wo sie zu beziehen sind, ist dem Autor nicht bekannt.