Gegenstände, die Magnete abstoßen

Magnete ziehen viele Metallgegenstände wie Eisenspäne an, können sich aber auch gegenseitig abstoßen. Was viele Menschen jedoch selten bemerken, ist, dass viele Alltagsgegenstände von einem Magnetfeld schwach abgestoßen werden. Die Gründe, warum Magnete einige Gegenstände anziehen und andere abstoßen, liegen in Unterschieden in der molekularen und atomaren Struktur.

Elektronen sind subatomare Teilchen, die sich wie Miniaturmagnete verhalten. Sie haben eine Eigenschaft namens Spin und können entweder Spin-Up (+1/2) oder Spin-Down (-1/2) sein. Zwei Elektronen im gleichen Orbital haben immer entgegengesetzte Spins. Wenn sie also gepaart sind, heben sich ihre Magnetfelder auf. Bei Metallen ist die Situation komplizierter, da Elektronen delokalisiert oder von mehreren Atomen geteilt werden. aber im Allgemeinen werden solche Materialien als diamagnetisch bezeichnet, d. h. sie werden von einem Magneten schwach abgestoßen Feld.

Die meisten Materialien sind diamagnetisch. Wasser, Holz, Menschen, Kunststoff, Graphit und Gips sind Beispiele für diamagnetische Materialien. Während wir diese Materialien normalerweise als nicht magnetisch betrachten, stoßen sie tatsächlich ein Magnetfeld ab (und werden von diesem abgestoßen). Diese Abstoßung ist extrem schwach, so schwach, dass sie im Alltag vernachlässigbar ist. Bei einem starken Magnetfeld reicht diese Abstoßung jedoch aus, um einige kleine Gegenstände und Gegenstände zum Schweben zu bringen. Ein Wissenschaftler der University of Manchester war in der Lage, einen Frosch und eine Tomate – beides diamagnetische Objekte – mit einem starken Magnetfeld zum Schweben zu bringen. Seine Arbeit brachte ihm den Ig-Nobelpreis ein, eine Auszeichnung, die der dummen Wissenschaft gewidmet ist.

Die meisten Gegenstände in deinem Zuhause stoßen Magnete schwach ab, aber wenn das Magnetfeld nicht sehr stark ist, wirst du den Effekt nie bemerken. Um einen Magneten wirklich abzustoßen, brauchst du einen anderen Magneten. Alle Magnete haben zwei Pole, Nord und Süd. Wie bei elektrischen Ladungen gilt auch hier, dass sich ähnliche Ladungen abstoßen, während sich entgegengesetzte Ladungen anziehen. Ein magnetischer Südpol wird von einem magnetischen Nordpol angezogen, aber Nord auf Nord oder Süd auf Süd stoßen sich gegenseitig ab. Sie können ein Gefühl dafür bekommen, wie dies funktioniert, wenn Sie versuchen, zwei Magnete zusammenzuhalten – in einer Richtung stoßen sie sich gegenseitig ab, während sie sich in der anderen anziehen.

Eine andere Art der Abstoßung kann zwischen einem Magneten und einer Drahtspule auftreten. Die Stärke des Magnetfelds, das eine Drahtspule durchquert, wird als magnetischer Fluss bezeichnet. Bei jeder Flussänderung wird ein Strom induziert, dessen Magnetfeld der Flussänderung entgegenwirkt. Diese Regel wird als Lenzsches Gesetz bezeichnet. Das Bewegen einer Drahtspule in ein Magnetfeld bewirkt eine Abstoßung zwischen der Drahtspule und dem Magneten. Das liegt daran, dass der Fluss durch die Spule zunimmt, sodass ein Strom in der Spule induziert wird. Aus dem Gesetz von Lenz wissen wir, dass der in der Spule induzierte Strom ein Magnetfeld erzeugt, das der Zunahme entgegenwirkt im Fluss, wodurch eine Abstoßung zwischen der Drahtspule und dem Magneten erzeugt wird, von dem das Feld geht aus.