Was ist Magnetismus?
Der Begriff Magnetismus beschreibt die Abstoßungs- und Anziehungskraft zwischen verschiedenen Substanzen wie Eisen und anderen Metallen. Im Magnetismus ist die Bewegung geladener Teilchen letztendlich für die Anziehung oder Abstoßung zwischen Substanzen verantwortlich. Objekte, die sich gegenseitig anziehen, veranschaulichen die magnetischen Prinzipien von Ferromagnetismus und Paramagnetismus, während Diamagnetismus die Abstoßung von Magnetfeldern beschreibt.
Ein Objekt, das üblicherweise mit Magnetismus assoziiert wird, wird als Magnet bezeichnet, der ein statisches Magnetfeld erzeugt. Einige der gebräuchlichsten Arten von Magneten, wie z. B. die Kühlschrankvariante, gelten aufgrund ihrer Fähigkeit, ein eigenes Magnetfeld zu erzeugen, als permanent. Magnete haben zwei Pole: einen Nordpol (N) und einen Südpol (S). Die Pole ziehen Gegenstände mit einer Magnetkraft an oder stoßen sie ab.
Wenn zwei Magnete mit entgegengesetzten Polen nahe beieinander liegen, zieht die Magnetkraft sie aneinander. Das Gegenteil ist der Fall, wenn sich entgegengesetzte Pole in unmittelbarer Nähe befinden. Magnete können auch verschiedene magnetisierte Objekte anziehen. Das Verhalten der magnetisierten Objekte gegenüber dem Magneten wird durch das Material des Objekts bestimmt.
Materialien wie Eisen, Nickel und Kobalt werden aufgrund ihrer ferromagnetischen Eigenschaften stark von Magneten angezogen. Substanzen wie Platin, Aluminium und Sauerstoff gelten als paramagnetisch und werden von einem Magneten nur schwach angezogen. Diamagnetische Materialien, einschließlich Kupfer, Wasser und Kunststoff, werden von Magneten schwach abgestoßen.
Ferromagnetische Objekte haben die stärkste Magnetkraft unter den drei magnetischen Typen. Kühlschrankmagnete sind ein gutes Beispiel für ein ferromagnetisches Objekt, das durch ein äußeres Magnetfeld magnetisiert wird. Nach dem Entfernen des Feldes bleibt der Magnet magnetisiert. Objekte, die magnetisiert bleiben, werden Permanentmagnete genannt.
Im Gegensatz zum Ferromagnetismus tritt der Paramagnetismus nur auf, wenn ein externes Magnetfeld an ein Objekt angelegt wird. Paramagnetische Objekte neigen dazu, eine unvollständige innere Elektronenhülle zu haben, die bewirkt, dass sich die ungepaarten Elektronen auf eine bestimmte Weise drehen und umkreisen. Um es genauer zu erklären: Elektronenschalen beschreiben das Konzept eines Feldes um den Atomkern. Jede Hülle oder Umlaufbahn kann nur eine bestimmte Menge an Elektronen aufnehmen. Diese unvollständigen Elektronenschalen neigen dazu, ein angelegtes Feld zufällig auszurichten und zu verstärken, weshalb Paramagnetismus nur dann auftreten kann, wenn ein Magnetfeld vorhanden ist.
Ein weiterer Unterschied besteht darin, dass ein paramagnetisches Objekt keine Magnetisierung beibehält, wenn die externe Magnetisierungseinheit entfernt wird. Der Grund dafür ist, dass paramagnetische Objekte hunderttausende Male schwächer sind als ferromagnetisches Material. Diamagnetische Objekte werden dagegen vom Nord- und Südpol eines Magneten abgestoßen. Diamagnetische Materialien erzeugen ein entgegengesetztes Magnetfeld zum von außen angelegten Magnetfeld und verursachen einen Abstoßungseffekt.