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Magnetfeld der Erde

Geschrieben von: Dennis Rudolph
Donnerstag, 28. Dezember 2017 um 20:29 Uhr

Mit dem Magnetfeld der Erde (Erdmagnetfeld) befassen wir uns in diesem Artikel. Dabei erklären wir dies so, dass der Inhalt auch zum Unterricht der Schule passt. Dies sehen wir uns an:

  • Eine Erklärung, was es mit dem Magnetfeld der Erde auch sich hat.
  • Einige Beispiele zum Erdmagnetfeld.
  • Aufgaben / Übungen damit ihr dieses Thema selbst üben könnt.
  • Ein Video, welches sich mit magnetischen Feldern im Allgemeinen befasst.
  • Ein Frage- und Antwortbereich rund um dieses Thema

Hinweis:

Dieser Artikel ist Teil unseres Kurses zur Elektrotechnik "Von der Grundlagen der Elektrotechnik in der 5. Klasse bis zum Ingenieur".

Erklärung Erdmagnetfeld

Schon vor langer Zeit haben Menschen erkannt, dass die Erde ein eigenes Magnetfeld besitzt. Das war und ist bis heute auch sehr nützlich und wird es mit Sicherheit auch in Zukunft bleiben. Denn das Magnetfeld der Erde ist nicht nur ein Schutzschild gegen Strahlung aus dem All, sondern kann auch zur Orientierung verwendet werden. Dazu dient ein magnetischer Kompass. Wie dies alles funktioniert, sehen wir uns in den nächsten Abschnitten an.

Einen Magneten bekommen oft schon Schüler in der Grundschule in die Hand gedrückt. Damit sehen sie dann, dass wie von Geisterhand andere Gegenstände angezogen werden können. Es gilt: Magnete sind Körper, die andere Körper aus Eisen, Kobalt und Nickel anziehen. Im einfachsten Falle kann man sich einen Magneten wie einen kleinen Stab vorstellen. Daher auch der Name Stabmagnet für die folgende Bauform:

Erdmagnetfeld Stabmagnet

Rund um so einen Magneten entsteht ein Magnetfeld. Es gilt: Der Raum um einen Magneten, in welchem magnetischen Wirkungen zu beobachten sind, bezeichnet man als Magnetfeld. So ein Magnetfeld zeichnet man mit Linien ein. Für den Stabmagneten würde dies so aussehen:

Erdmagnetfeld Stabmagnet Feldlinien

Ganz vereinfacht ausgedrückt kann man sich das Magnetfeld der Erde auch wie einen Stabmagneten vorstellen. Im Prinzip kann man hier einen Stabmagneten in die Erdkugel einzeichnen.

Erdmagnetfeld mit Stabmagnet

Dies ist natürlich eine stark vereinfachte Darstellung, hilft jedoch den Magnetismus der Erde grundlegend einmal zu verstehen. Dies kann man ausnutzen, zum Beispiel mit einem Kompass. Der Kompass ist ein Instrument zur Bestimmung einer Richtung, zum Beispiel bei den Himmelsrichtungen (Norden, Osten, Süden und Westen). Ein Kompass ist ein Gerät mit einer Magnetnadel, die sich am Magnetfeld der Erde ausrichtet.

Erdmagnet Kompass

Beispiele Magnetfeld Erde

In diesem Abschnitt sehen wir uns Beispiele rund um das Magnetfeld der Erde an. Diese entsprechen den Aufgaben, wie sie gerne in Klausuren gestellt werden.

Beispiel 1:

Welche Materialien braucht man für den Bau eines einfachen Kompasses?

Lösung: Ihr benötigt einen Magneten, eine Nadel, ein Stück Papier und eine Schale mit Wasser. Den Kompass kann man so aufbauen:

  • Mit einem Magneten magnetisiert ihr die Nadel.
  • Die Nadel mit ihrer Spitze auf ein Blatt Papier kleben.
  • Eine Schale mit Wasser nehmen und Papier mit Nadel in dessen Mitte stellen.
  • Störende Elektrogeräte in der Nähe entfernen.
  • Sehen, wie sich die Nadel mit Papier ausrichtet.

Beispiel 2:

Erkläre den Unterschied zwischen geographischem Nordpol / Südpol und magnetischem Nordpol / Südpol.

Lösung:

  • Schaut man auf eine Karte der Erde, dann ist oben Norden und unten ist Süden. So etwas bezeichnet man als geographische Angaben.
  • Bei den magnetischen Eigenschaften der Erde ist dies umgekehrt: Oben ist der magnetische Südpol und unten der magnetische Nordpol.

Dies führt oft zur Verwirrung. Ein Blick in die Geschichte liefert jedoch eine Antwort darauf: Früher nannte man das Ende der Nadel, das nach Norden zeigte, naheliegenderweise den Nordpol der Nadel. Erst später verstand man, dass unterschiedliche Pole (Nord und Süd) sich anziehen und gleiche Pole (Nord und Nord sowie Süd und Süd) sich abstoßen. Als man dies erkannte war die Bezeichnung der Polarität aber bereits definiert.

So ganz richtig war dies noch nicht. Die Pole liegen nicht ganz exakt aufeinander. Dies bezeichnet man als Missweisung. Die Missweisung ist der Winkel zwischen der magnetischen und der geographischen Nordrichtung, welcher insbesondere bei der Navigation mit dem Kompass berücksichtigt werden muss. Die folgende Grafik zeigt den Unterschied.

Erdmagnetfeld geographisch magnetisch

Aufgaben / Übungen Magnetfeld

Aufgabe 1: Wie verlaufen magnetische Feldlinien?

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Magnetismus Video

Magnetische Felder Video

Wir haben leider noch kein Video direkt zum Erdmagnetfeld. Wir haben jedoch ein Video rund um Magnetismus und magnetische Felder. Im nächsten Video werden hier entsprechende Grundlagen behandelt. Die Pole werden benannt und Magnetfelder werden durch Beispiele gezeigt.


Nächstes Video »

Fragen mit Antworten Erdmagnetfeld

In diesem Abschnitt geht es um typische Fragen mit Antworten zum Erdmagnetfeld an.

F: Welche Themen gibt es rund um den Magneten / Magnetismus zu lernen?

A: Wir haben uns hier mit dem Erdmagnetfeld befasst. Hier eine Liste, welche absoluten Grundartikel wir noch so rund um dieses Thema haben:


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