Schon in früheren Zeiten entdeckten die Menschen, dass ein Erz namens Magneteisenstein – heute als Magnetit bekannt – kleine Stückchen Eisen anziehen kann. Bekannt war auch, dass elektrisch aufgeladener Bernstein, leichte Stoffe wie beispielsweise Haare oder ähnliches anzieht. Besteht also eine Verwandtschaft zwischen Magnetismus und Elektrizität?
Von der Entdeckung des Elektromagneten
1819 machte der dänische Physikprofessor Hans Christian Ørsted eine interessante Entdeckung. Eine Kompassnadel begann sich zu bewegen, sobald er sie in die Nähe eines stromdurchflossenen Drahtes brachte. Mit Elektrizität lies sich also Magnetismus erzeugen, den sogenannten Elektromagnetismus. Heute begegnet uns der Elektromagnetismus überall: an der Haustürklingel, beim Radio, beim Fernsehen, am Münzautomaten oder beim Metalldetektor am Flughafen. Bei Geräten also, die mit Hilfe von Elektrizität ein magnetisches Feld aufbauen. Im Gegensatz zum herkömmlichen Dauermagneten, können diese Elektromagnete ein- und ausgeschaltet werden. Zusätzlich kann durch die Bestimmung der Stromstärke auch die Stärke des Magnetfeldes reguliert werden. Am beeindruckendsten zeigt der Elektromagnet seine Möglichkeiten bei der Magnetschwebebahn. Die durch mächtige Elektromagnete über einer Fahrschiene in der Schwebe gehaltenen Bahnen fahren nicht nur ruhig und leise, sondern auch mit bis zu 500 km/h sehr schnell!
Nostalgie: Die Sendung mit der Maus – Magnet =)
Wenn sich mit Elektrizität Magnetismus erzeugen lässt, geht das dann auch umgekehrt?
Michael Faraday britischer Chemiker und Physiker, stellte sich selbst diese Aufgabe. „Verwandele Magnetismus in Elektrizität!“, schrieb er in sein Notizbuch und machte sich auch prompt ans Werk. Nach langem Bemühen fand er heraus, dass durch Hin- und Herbewegungen eines Magneten in einer Drahtspirale ein elektrischer Strom erzeugt werden kann. Je schneller der Magnet bewegt wurde, desto mehr Strom wurde geliefert. Der Generator – der „Stromerzeuger“ – war erfunden. Als Faraday auch feststellte, dass ein stromdurchflossener Leiter in einem Magnetfeld in Bewegung versetzt wird, war das Prinzip des Elektromotors entdeckt. Den ersten funktionierenden Elektromotor baute 1829 der Amerikaner Joseph Henry. Elektromotoren wandeln Elektrizität in Bewegung um. Sie treiben beispielsweise Waschmaschinentrommeln, Videorecorder, vor allem aber Schienenfahrzeuge und auch manche Autos an. Elektromotoren arbeiten umweltfreundlich und sie sind praktisch und vielseitig.
Bemerkenswertes: Der Blick in den Menschen.
Der Elektromagnetismus leistet auch in der Medizin unschätzbare Dienste. Die sogenannte Kernspintomographie hat sich zu einem verbreiteten Standardverfahren in der Diagnostik entwickelt. Ähnlich einem Röntgenbild, kann der Arzt hier Bilder aus dem Körperinneren betrachten bei denen aber nicht nur Knochen, sondern auch Gewebestrukturen detailliert sichtbar sind. Die Kernspintomographie nutzt das Phänomen des Eigendrehimpulses „Spin“ von Elektronen und Atomkernen, welcher ein Magnetfeld induziert. So sind phantastische Einblicke in den menschlichen Körper möglich.
