| Elektrischer Strom und Magnetismus hängen zusammen, denn ein elektrischer Strom ist immer von einem Magnetfeld umgeben. Dieses Magnetfeld wiederum kann dadurch nachgewiesen werden, da es eine Magnetnadel ablenken kann (Kampke und Walcher, 1982). Jede Kompassnadel, die ins Erdmagnetfeld gehalten wird, richtet sich nach der Lage des magnetischen (nicht des geographischen!) Nord- bzw. Südpols gemäß des Verlaufs der magnetischen Feldlinien aus. | | Elektrischer Strom und Magnetismus hängen zusammen, denn ein elektrischer Strom ist immer von einem Magnetfeld umgeben. Dieses Magnetfeld wiederum kann dadurch nachgewiesen werden, da es eine Magnetnadel ablenken kann (Kampke und Walcher, 1982). Jede Kompassnadel, die ins Erdmagnetfeld gehalten wird, richtet sich nach der Lage des magnetischen (nicht des geographischen!) Nord- bzw. Südpols gemäß des Verlaufs der magnetischen Feldlinien aus. |
− | Materie ist aus Atomen aufgebaut. Die Atome, deren Kerne aus positiv geladenen Protonen und elektrisch inaktiven Neutronen bestehen, werden von negativ geladenen Elektronen umkreist. Die Elektronen, die die Atomkerne in unterschiedlichem Abstand umkreisen, erzeugen durch ihre Bewegung sog. Kreisströme (auch Stromschleifen genannt), die dann ein magnetisches Dipolmoment erzeugen können, wenn sich ihre Kreisbewegungen nach außen hin nicht gegenseitig aufheben. Um es sehr vereinfacht auszudrücken: Kreisen um ein Atom herum mehr Elektronen nach rechts als nach links (bzw. umgekehrt), ist das Verhältnis unausgewogen und es entsteht ein Magnetfeld. Drehen sich ebensoviele Elektronen nach links wie nach rechts (bzw. umgekehrt), so entsteht nach außen hin kein Magnetfeld, weil sich die magnetischen Wirkungen der kreisenden Elektronen gegenseitig aufheben. | + | Materie ist aus Atomen aufgebaut. Die Atome, deren Kerne aus positiv geladenen Protonen und elektrisch inaktiven Neutronen bestehen, werden von negativ geladenen Elektronen umkreist. Diese Elektronen sind winzige Elementarmagnete. Normalerweise ordnen sie sich so an, dass zu jedem Elektron eines mit der Magnetisierung in Gegenrichtung gehört. Ist dies nicht möglich und sind ferner die Elektronen auf verschiedenen Atomen so gekoppelt, dass sie sich alle gleich ausrichten, kommt es zum sogenannten Ferromagnetismus. Dies wird bei den Elementen Eisen, Nickel und Kobalt beobachtet, sowie gewissen Legierungen und Oxyden dieser Elemente. Manche seltenen Erden (Neodym, Samarium) können den Effekt noch verstärken, auch wenn sie als Elemente nicht ferromagnetisch sind. |
| Das Magnetfeld der Erde entsteht dadurch, dass im heißen Erdinneren Lava strömt und dies zu elektrischen Strömen (Elektronenfluss) führt. Elektrischer Strom bedingt die Bildung von Magnetfeldern. Da die Ströme nicht konstant an der gleichen Stelle verharren, sondern sich die Richtungen mit der Zeit verlagern, kann es sowohl zur Abschwächung oder Zunahme des Erdmagnetfeldes wie auch zu einer Richtungsänderung kommen. Seit einigen Jahrtausenden schwächt sich das Erdmagnetfeld zunehmend ab, was zur Zunahme kosmischer Strahlung auf der Erdoberfläche führt, weil geladene Teilchen aus dem Weltraum etwas leichter bis zur Erdoberfläche vordringen können. | | Das Magnetfeld der Erde entsteht dadurch, dass im heißen Erdinneren Lava strömt und dies zu elektrischen Strömen (Elektronenfluss) führt. Elektrischer Strom bedingt die Bildung von Magnetfeldern. Da die Ströme nicht konstant an der gleichen Stelle verharren, sondern sich die Richtungen mit der Zeit verlagern, kann es sowohl zur Abschwächung oder Zunahme des Erdmagnetfeldes wie auch zu einer Richtungsänderung kommen. Seit einigen Jahrtausenden schwächt sich das Erdmagnetfeld zunehmend ab, was zur Zunahme kosmischer Strahlung auf der Erdoberfläche führt, weil geladene Teilchen aus dem Weltraum etwas leichter bis zur Erdoberfläche vordringen können. |