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Magnetismus Grundschule: Magnete erforschen
Magnete wirken mit einer unsichtbaren Kraft. Sie ziehen einige Stoffe deutlich an, zum Beispiel Eisen und viele Stahlsorten. Zwei Magnete können sich außerdem anziehen oder abstoßen. Hier lernst du, diese Wirkungen zu prüfen und richtig zu erklären.
Hake ab, was du schon kannst — und komm am Ende hierher zurück!
Was bedeutet magnetisch?
Ein Magnet zieht nicht jeden Gegenstand an. Besonders deutlich wirkt er auf ferromagnetische Stoffe. Dazu gehören Eisen, Nickel und Kobalt. Auch viele Stahlsorten werden deutlich angezogen. Stahl besteht vor allem aus Eisen, enthält aber weitere Stoffe. Manche Stahlsorten, etwa bestimmte rostfreie Stähle, werden kaum angezogen. Deshalb solltest du den jeweiligen Gegenstand prüfen.
Anziehen bedeutet: Die Kraft zieht den Gegenstand zum Magneten hin. Abstoßen bedeutet: Die Kraft drückt ihn vom Magneten weg. Dafür müssen sich Magnet und Gegenstand nicht berühren.
Magnetisch angezogen
Wir sprechen hier von „magnetisch angezogen“, wenn du die Anziehung mit einem gewöhnlichen Schulmagneten bemerkst. Eisen ist ein Beispiel. Aluminium ist ein Gegenbeispiel: Bei diesem einfachen Versuch bemerkst du keine Anziehung. Die magnetische Anziehung von Aluminium ist so schwach, dass du sie hier nicht bemerkst.
Du hältst denselben Magneten nacheinander gleich nah an einen Eisennagel und an ein Stück Aluminiumfolie. Der leichte Nagel wird angezogen; bei der Aluminiumfolie bemerkst du keine Anziehung. Damit hast du zwei unterschiedliche Materialreaktionen beobachtet.
Nicht das Aussehen eines Gegenstands entscheidet, sondern sein Material. Auch ein Gegenstand, der metallisch aussieht, muss nicht merkbar vom Magneten angezogen werden.
Wie prüfst du Materialien fair?
Stell dir vor, ein Gegenstand wird angezogen, ein anderer aber nicht. Liegt das am Material oder daran, dass du den Magneten unterschiedlich nah gehalten hast? Bei einem fairen Versuch veränderst du möglichst nur das, was du untersuchen willst. Hier ist das das Material. Die anderen Bedingungen hältst du möglichst gleich.
Du brauchst einen gut handhabbaren Schulmagneten und kleine, leichte Proben mit bekanntem Material: zum Beispiel einen Eisennagel, eine Büroklammer aus gewöhnlichem Stahl und Aluminiumfolie. Lass dir bei der Auswahl von einer erwachsenen Person helfen. Magnete und Kleinteile gehören nicht in den Mund.
- Lege eine Probe auf eine glatte, ebene Unterlage. Sie muss sich frei bewegen können.
- Verwende für jede Probe denselben Magneten und dieselbe Seite des Magneten.
- Beginne immer im gleichen Abstand zur Probe.
- Bewege den Magneten langsam auf die Probe zu. Schiebe sie dabei nicht mit dem Magneten an.
- Notiere, ob du eine Anziehung bemerkst. Prüfe am Ende auch vorsichtig, ob die Probe am Magneten haftet.
- Wiederhole den Test mit jeder Probe auf derselben Unterlage.
Ein schwerer oder festgeklemmter Gegenstand kann liegen bleiben, obwohl ein Magnet an ihm zieht. Deshalb eignen sich leichte, bewegliche Proben besser. Für einen besonders genauen Vergleich sollten die Proben auch eine ähnliche Form und Größe haben. Mit Nagel, Klammer und Folie prüfst du nur, ob du Anziehung bemerkst. Du misst damit nicht, welches Material stärker angezogen wird.
So wertest du einen Materialtest aus:
- Du beobachtest: Der Eisennagel bewegt sich zum Magneten und haftet daran.
- Du prüfst auf dieselbe Weise die Stahlklammer. Auch sie haftet am Magneten.
- Bei der Aluminiumfolie bemerkst du keine Anziehung; sie haftet nicht.
- Du wiederholst den Versuch. Bleiben die Beobachtungen gleich, notierst du: „Eisennagel und diese Stahlklammer: merkbar angezogen. Aluminiumfolie: nicht merkbar angezogen.“
Du ordnest die geprüften Proben nach deiner Beobachtung. Du behauptest damit nicht, dass jede Stahlsorte gleich reagiert.
Eine Beobachtung beschreibt, was du wahrnimmst, etwa: „Die Klammer bewegt sich zum Magneten.“ Eine Erklärung nennt einen Grund, etwa: „Diese Klammer besteht aus einer magnetisch anziehbaren Stahlsorte.“ Wenn du nichts bemerkst, prüfe zuerst den Abstand und ob sich die Probe frei bewegen kann.
Wie wirken die Pole aufeinander?
Für den nächsten Versuch verwendest du zwei Stabmagnete. Ein Dauermagnet behält seine magnetische Wirkung, ohne dass du Strom anschließen musst. Ein einfacher Stabmagnet hat an seinen Enden einen Nordpol und einen Südpol. Dort zieht er zum Beispiel Büroklammern besonders stark an. Achte auf die Beschriftung: N steht für Nordpol, S für Südpol.
Magnetpol
Beim Stabmagneten heißen die beiden Bereiche besonders starker Anziehung Nordpol und Südpol. Sie liegen an seinen Enden.
Für zwei Magnetpole gilt:
- Gleichnamige Pole stoßen sich ab: Nordpol und Nordpol oder Südpol und Südpol.
- Ungleichnamige Pole ziehen sich an: Nordpol und Südpol.
Du näherst den Nordpol eines Magneten dem Nordpol eines zweiten Magneten. Du spürst, wie die Magnete sich voneinander wegdrücken: Sie stoßen sich ab. Drehst du den zweiten Magneten um, stehen sich Nordpol und Südpol gegenüber. Nun ziehen sie sich an.
Für Magnetpole gilt: Gleichnamige stoßen sich ab. Ungleichnamige ziehen sich an.
Wähle in jeder Lücke die passende Form und prüfe anschließend deine Antworten.
Ein einfacher Stabmagnet hat einen und einen . Zwei gleichnamige Pole .
Was zeigt ein Magnettest nicht?
Ein Magnettest beantwortet eine bestimmte Frage: Wird das Material merkbar von einem Magneten angezogen? Er prüft nicht, ob Strom durch das Material fließen kann.
Elektrische Leitung
Elektrische Leitung beschreibt, ob elektrischer Strom durch ein Material fließen kann. Das ist eine andere Materialeigenschaft als die magnetische Wirkung.
Aus „nicht merkbar magnetisch angezogen“ darfst du deshalb nicht „leitet keinen Strom“ folgern. Für die elektrische Leitung wäre ein anderer, dafür geeigneter Versuch nötig.
Aluminium leitet elektrischen Strom gut. Trotzdem wird die Aluminiumfolie im einfachen Magnettest nicht merkbar angezogen. Dieses Gegenbeispiel zeigt: Ein Material kann Strom leiten, ohne bei unserem Versuch merkbar vom Magneten angezogen zu werden.
Karteikasten
Überlege zuerst selbst und drehe die Karte anschließend zum Prüfen um.
Alles auf einen Blick
- Magnetismus
- Materialien prüfen
- Eisen und viele Stahlsorten: merkbar angezogen
- Aluminium: nicht merkbar angezogen
- Bedingungen gleich halten
- Pole vergleichen
- gleichnamig: abstoßen
- ungleichnamig: anziehen
- Aussage begrenzen
- Magnettest prüft magnetische Anziehung
- Aluminium leitet Strom trotz fehlender merkbarer Anziehung
- Materialien prüfen