Der magnetische BARKHAUSEN-Effekt, auch als BARKHAUSEN-Sprünge oder BARKHAUSEN-Rauschen bezeichnet, wurde nach dem deutschen Physiker Heinrich Georg BARKHAUSEN (1881-1956) benannt. Bringt man einen ferromagnetischen Werkstoff in ein äußeres magnetisches Feld und erhöht langsam die Feldstärke, dann steigt die Magnetisierung des Werkstoffs nicht stetig, sondern in kleinen Sprüngen an. Dies wies BARKHAUSEN 1917 erstmals elektroakustisch in Form eines Rauschens nach.
Aufbau und Durchführung
Man legt einen Eisen- oder Nickeldraht, der in einen Kunststoffblock eingebettet ist, in das Innere einer Spule mit 36000 Windungen. Die Spule wird mit dem Eingang eines Niederfrequenz-Verstärkers verbunden, an dessen Ausgang ein Lautsprecher angeschlossen ist. Weiter benötigt man einen Hufeisenmagneten.
Nun bewegt man langsam den Hufeisenmagneten in der Nähe der Spule.
Beobachtung
Während man den Hufeisenmagneten langsam und stetig in der Nähe der Spule bewegt, hört man ein gelegentliches Knacken im Lautsprecher.
Abb. 1 Aufbau, Durchführung und Beobachtung des Versuchs zum Nachweis des BARKHAUSEN-Effekts im Video
Erklärung
Ursache für das Knacken im Lautsprecher sind die Umklapp-Prozesse der nach dem französischen Physiker Pierre-Ernest WEISS (1865-1940) benannten WEISSschen Bezirke im Draht.
Nähert man dem Draht langsam einen Hufeisenmagneten, so wachsen die WEISSschen Bezirke, deren Magnetisierungsrichtung mit dem Magnetfeld des Hufeisenmagneten einen spitzen Winkel bilden zunächst auf Kosten der übrigen Bezirke an. Dieser Vorgang ist mit der Versuchsanordnung nicht nachweisbar.
Bei weiterer Annäherung des Magneten werden die Kraftwirkungen auf die Elementarmagnete der WEISSschen Bezirke so groß, dass die Magnetisierung ganzer WEISSscher Bezirke sprunghaft in eine andere kristallografisch mögliche Richtung umklappt. Dieser Vorgang führt zu einem Induktionsspannungsstoß, der als Knacken des Lautsprechers wahrgenommen wird. Dieser Umklappvorgang der WEISSschen Bezirke wird als BARKHAUSEN-Effekt bezeichnet.