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Was ist ein Elektromagnet?

Elektromagneten in Elektromotoren
Elektromagneten in Elektromotoren
Ein Elektromagnet ist eigentlich ein mit Draht umhüllter Eisenkern, der an eine Stromquelle angeschlossen ist Warum dieser Eisenkern aber dann magnetisch wird, können Sie selbst mit einem kleinen Versuch herausfinden.

Was Sie benötigen:

  • Batterie
  • Kupferdraht
  • Nagel

Erfunden wurde der Elektromagnet von William Sturgeon im Jahr 1826, wobei die elektromagnetische Wirkung schon im Jahr 1820 vom dänischen Physiker Christian Ørsted nachgewiesen wurde.

Die Wirkungsweise eines Elektromagneten

  • Ausschlaggebend für die Wirkungsweise ist die Entdeckung von Hans Christian Ørsted, dass ein elektrischer Leiter ein Magnetfeld bildet.
  • Dieses Magnetfeld wird stärker, wenn Sie den Draht zu einer Spule aufwickeln.
  • Um einen kompletten Elektromagnet zu erhalten, wird der Stromleiter um einen Eisenkern gewickelt. Es besteht auch die Möglichkeit, den Leiter um mehrere Eisenkerne oder einen hufeisenförmigen Kern zu wickeln. Dadurch wird die magnetische Kraft des Magneten verstärkt.
  • Die Anzahl der Drahtwicklungen sowie die Stromstärke beeinflussen ebenfalls die Anziehungskraft des Magneten.
  • Das Magnetfeld fließt dabei in eine Richtung und ist abhängig von der technischen Stromrichtung. Die Richtung der Feldlinien des Magneten können mit der Korkenzieherregel ermittelt werden

Wo ein Elektromagnet eingebaut ist

Der Einsatzbereich von Elektromagneten ist sehr groß. Sie werden auch dort verwendet, wo man auf den ersten Blick gar keinen Magneten vermutet.

  • Auf einem Schrottplatz werden Metallteile mit einem großen Elektromagnet, der an einem Kran hängt, angehoben. Durch das Ein- und Ausschalten des Magneten ist das Abladen des Metalls sehr leicht.
  • Die Deutsche Bahn verwendet in Ihren ICEs sogenannte Wirbelstrombremsen. Die Bremskraft wird hier durch ein starkes Magnetfeld bewerkstelligt. Der Vorteil dieser Methode ist, dass der Verschleiß der Teile sehr gering ist.
  • Eine Magnetschwebebahn wird ebenfalls mit abstoßenden Elektromagneten angetrieben.
  • Elektromotoren werden auch mit Elektromagneten zum Drehen gebracht und in Ihrer elektrischen Türklingel werden Sie wahrscheinlich genauso einen Elektromagneten finden.

Wie Sie sich selber einen Elektromagnet bauen können

Um selber einen Elektromagneten zu bauen, benötigen Sie nur einen (Kupfer)draht, einen Nagel und eine Batterie.

  1. Wickeln Sie um den Nagel Ihren Draht in engen Windungen. Je mehr Windungen Sie machen umso stärker wird der Magnet.
  2. Lassen Sie von dem Draht am Ende und am Anfang genügend überstehen, dass Sie die Enden noch an Ihre Batterie anschließen können.
  3. Halten Sie nun ein Ende des Drahtes an den Pluspol Ihrer Batterie und das andere Ende an den Minuspol.
  4. Wenn Sie nun die Spitze des Nagels an einen magnetischen Gegenstand (z. B. Eisen oder Stahl) halten, werden Sie feststellen, dass Ihr Nagel magnetisch ist.
  5. Durchbrechen Sie dann den Stromkreislauf wieder, verliert der Nagel seine magnetische Wirkung.

So haben Sie sich selbst von der Wirkungsweise überzeugt. Dank der Erfindung des Elektromagnets ist unser Leben sehr viel einfacher geworden.

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