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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 15:56 Mi 27.12.2006 | | Autor: | allop8 |
hi.
wie ist ein elementarmagnet innerlich aufgebaut, also wie lässt sich durch atommodelle ein elementarmagnet darstellen?
warum ist ein elemntarmagnet magnetisch?
wodruch entstehen nord/südpol?
hat es was mit ladungsverschiebung zu tun?
wieso sind nur bestimmte stoffe magnetisierbar, bzw besitzen diese elementarmagneten?
naja ich habe verschiedene fragen gestellt, weil ich nicht genau weiß welche frage mir die antwort auf mein problem gibt :D
ich verstehe einfach nicht was ein magnet ist bzw wodruch sie entstehen und vorallem warum manche stoffe magneten sind und manche nicht
(erklärung durch atomaufbau) ?
schonmal danke für eure antworten.
ps: ich verstehe wie stoffe magnetisiert werden(magnetische influenz etc) und ich kenne das elemntarmagnetenmodell. mir scheint nur so als ob ich den schritt davor nicht verstehe?
Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt
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Naja, du weißt doch sicher schon, daß ein stromdurchflossener Leiter ein Magnetfeld alleine aufgrund des Stromes erzeugt, oder?
Es ist in der Tat so, daß sich bewegende Ladungen, also Ströme, immer ein Magnetfeld erzeugen. Das Magnetfeld, das man von magnetischen Stoffen kennt, entspricht dem eines stromdurchflossenen Leiters, der auf eine Spule gewickelt wurde.
Atome werden nun von Elektronen umkreist. Sie kreisen genauso wie in der Spule, und erzeugen ein Magnetfeld.
Dann gibt es etwas, das nennt sich Spin. Am besten stellst du dir vor, daß sich die Elektronen um ihre Achse drehen, wenngleich das physikalisch nicht ganz sauber ist. Das besondere ist, daß der Spin exakt zwei Zustände kennt, also keine unterschiedlichen Geschwindigkeiten oder so, es gibt nur "Spin up" und "Spin down".
Nun, sowohl die Bewegung um den Kern als auch diese Spins liefern Beiträge zum Magnetismus des Atoms.
Jetzt wird es etwas komplizierter: Wenn ein nackter Kern mit Elektronen bestückt wird, bekommt er (fast) immer abwechselnd ein "spin up" und ein "spin down" Elektron, sodaß sich je zwei Spins aufheben. Dazu kommt, daß sich - naja, ich beschreibe das jetzt mal so - je zwei Elektronen auf einer Bahn entgegengesetzt bewegen, und sich die beiden Ströme so auch gegeneinander wegheben.
Das heißt, in einem Atom heben sich die meisten magnetischen Momente gegenseitig weg, und keine oder nur wenige bleiben übrig.
Bitte stelle keine tieferen Fragen bis hier hin, denn das wird ziemlich kompliziert und auch schwer zu verstehen.
Letztendlich sind die Atome aber deine Elementarmagneten!
Sooo, jetzt haben wir ein Atom, bei dem sich alle magnetischen Momente aufheben. Nach außen hin absolut unmagnetsich, oder doch nicht?
Dazu ein versuch: Schiebe einen Magneten in eine Spule! In der Spule wird durch den hineingeschobenen Magneten ein Strom erzeugt (Dynamo), und bitte glaube mir, wenn ich sage, daß dieser Strom seinerseits auch wieder ein magnetfeld erzeugt, das deinem Magneten genau entgegengesetzt ist. Spule und Magnet stoßen sich ab! Das wird auch klar, wenn du dir nochmal den Dynamo anschaust. Du mußt ja auch Kraft aufbringen, um mit dem Dynamo Strom zu erzeugen, diese Kraft wirkt gegen die abstoßenden magnetischen Kräfte im Dynamo.
Jedenfalls passiert das gleiche mit "nicht magnetischen Stoffen". Die Elektronenbahnen werden von einem äußeren Magnetfeld etwas verbogen, was soviel heißt, als daß ein äußeres Magnetfeld in dem Stoff einen weiteren Strom erzeugt. Und wie eben erklärt, stößt sich der Stoff dann vom Feld ab!
Solche Stoffe heißen Diamagnetisch, sie reagieren immer "abstoßend". Allerdings ist dieser Effekt so winzig klein, daß man ihn nie im Alltag beobachtet, das geht nur in speziellen Versuchen.
Dann gibt es die Stoffe, die nicht "unmagnetisch" sind, wo also noch magnetische Momente übrig sind. Diese Atomw wirken wie kleine Kompaßnadeln, sie richten sich in einem äußeren Feld aus und wirken immer anziehend. Dieser Effekt, er von den ein oder zwei Elektronen, die die mag. Momente erzeugen, kommt, ist stärker als der abstoßende Effekt, den alle anderen Elektronen, deren Momente sich ja gegenseitig aufheben, erzeugt wird.
Somit wirken solche Stoffe immer anziehend auf ein Magnetfeld. Allerdings sind das selber keine Magneten. Denn zwei Magnete, die gleich ausgerichtet nebeneinander liegen, stoßen sich ab. Das machen die ganzen Atome nun auch, bzw die drehen sich alle so, daß sie sich nicht mehr abstoßen. Danach liegen sie alle kreuz und quer durcheinander, und die einzelnen magnetfelder der Atome heben sich gegeneinnander auf.
Also: reagieren anziehend auf äußere Felder, produzieren selbst aber keins. Man nennt diese Stoffe paramagnetisch. Auch diesen Effekt beobachtet man normalerweise nicht im Alltag.
Und dann gibt es eine dritte Gruppe, die ferroagnetischen Stoffe.
Für die ist es tatsächlich günstiger, wenn das magnetfeld der Atome parallel ausgerichtet wird. Warum, weiß ich selber grade nicht.
Auf jeden Fall liegen da in weiten Bereichen, sogenannten Domänen, die Atome alle parallel mit ihrem Magnetfeld.
Hält man da jetzt ein Magnetfeld dran, dann richten sich alle Atome in diese Richtung aus, und vor allem, sie bleiben auch in dieser Position!
Damit sind das die Stoffe, die man als 'magnetisch' kennt, und die auch selber zu magneten gemacht werden können.
In den physikalischen Formeln gibt es die permeabilität [mm] \mu_r [/mm] , die angibt, wie sich ein Stoff verhält. [mm] \mu_r=1 [/mm] hieße, der Stoff verhält sich, als wenn er nicht da wäre, also wie das Vakuum. (Allerdings gibt es solche Stoffe nicht).
Diamagnetische Stoffe haben einen Wert von z.B. 0,9999, paramagnetische dann z.B. von 1,0001. Die ferromagnetischen haben einen Wert von z.B. 10000-100000. Ich denke, da wird klar, warum man die ersten Fälle normalerweise nicht sieht.
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 23:37 Fr 29.12.2006 | | Autor: | allop8 |
ok das muss ich mir öfters durchlesen, bevor ich es verstehen kann bzw fragen stellen kann , wo ich etwas nicht verstehe. danke für deine mühe !!
ich werd mich die tage näher mit deiner antwort beschäftigen.
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