Magnete sind nicht nur nützliche Werkzeuge, die Spaß machen, sondern eignen sich auch hervorragend für schnelle und einfache wissenschaftliche Experimente. Sie können Magnete verwenden, die in der üblichen Haushaltselektronik zu finden sind – und sogar in Kühlschränken -- ohne viel Vorbereitung einige der faszinierendsten Eigenschaften des Magnetismus zu demonstrieren oder Kosten.
Nagel Elektromagnet
Wickeln Sie ein Stück Kupferdraht um einen Eisennagel, so dass an jedem Ende 8 Zoll Draht abgewickelt bleiben. Nehmen Sie ein Ende des Kabels und kleben Sie es an das positive (+) Ende einer AA-Batterie und das andere Ende des Kabels an das negative (-) Ende der Batterie. Wenn der Draht an beiden Enden angeschlossen ist, magnetisiert der Strom, der durch den Draht fließt, den Nagel. Sie können den Nagel dann verwenden, um kleine Metallgegenstände wie Büroklammern anzuziehen. Notieren Sie, welche Objekte vom Nagel angezogen werden und welche nicht und welche Objekte angezogen wurden, aber zu schwer waren. Sie können auch mit größeren Batterien experimentieren, um zu sehen, wie sich diese auf die Stärke Ihres Magneten auswirken.
Magnetfelder messen
Legen Sie ein Lineal flach auf einen Tisch. Platzieren Sie einen Magneten neben dem Lineal und richten Sie die Kante des Magneten an der 1-Zoll-Linie auf dem Lineal aus. Legen Sie dann eine Büroklammer neben den Magneten entlang der gleichen Kante des Lineals und richten Sie sie an der 2-Zoll-Linie aus. Wenn sich die Büroklammer vom Magneten anzieht, bewegen Sie die Büroklammer einen halben Zoll zurück. Bewegen Sie die Büroklammer weiter entweder näher oder weiter vom Magneten weg – entlang der Kante des Lineals – zu Finden Sie die Entfernung, in der die Büroklammer nicht mehr angezogen wird, und messen Sie diese Entfernung dann mit dem Lineal. Sie haben gerade die Länge des Magnetfelds des Magneten gemessen. Wiederholen Sie dann den gleichen Vorgang mit verschiedenen Magneten und notieren Sie die Länge ihrer Magnetfelder. Anschließend können Sie die Magnetfelder der verschiedenen Magnete vergleichen.
Veranschaulichung magnetischer Felder
Für dieses Experiment benötigst du eine Handvoll Magnete, ein Blatt Papier und Eisenspäne. Platzieren Sie Magnete auf einem Tisch – nah genug, dass Sie sie mit einem einzigen Blatt Papier abdecken können.
•••Wissenschaft
Legen Sie ein einfaches weißes Blatt Papier darüber und streuen Sie dann Eisenspäne auf das Papier.
Tippen Sie ein paar Mal auf das Papier, um die Feilspäne in Bewegung zu setzen, und beobachten Sie, wie sie die Form der Magnetfelder annehmen. Machen Sie Skizzen auf separaten Blättern, um die Formen der Felder festzuhalten.
Sie können dann die Positionen der Magnete neu anordnen, um zu sehen, wie sich die abgelegten Formen ändern, und diese ebenfalls aufzeichnen.
Der einfachste Motor
Setzen Sie den Kopf einer Trockenbauschraube auf die flache Seite eines Neodym-Scheibenmagneten, sodass die Schraube gerade steht. Biegen Sie dann ein Stück Kupferdraht, damit Sie es leicht an beiden Enden des Motors, den Sie bauen werden, berühren können. Senken Sie das positive (+) Ende einer C-Batterie auf die Oberseite der Schraube ab, bis die Spitze der Schraube an der Batterie befestigt ist. Heben Sie das gesamte Gerät vorsichtig an. Berühren Sie mit einem Ende des Kabels das negative (-) Ende der Batterie und halten Sie es mit einem Finger fest. Berühren Sie mit dem anderen Ende die Kante des Scheibenmagneten. Wenn der Draht sowohl die Batterie als auch den Magneten berührt, bewegt sich die elektrische Ladung radial entlang der Magnetachse und bewirkt, dass sich dieser – und die Schraube – dreht.