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Grundwissen

Kraft zwischen Magnetpolen

Das Wichtigste auf einen Blick

  • Gleichartige Pole stoßen sich ab, verschiedenartige Pole ziehen sich an.
  • Der Betrag der (anziehenden oder abstoßenden) Kraft wächst mit der "Stärke" der Magnetpole.
  • Der Betrag der (anziehenden oder abstoßenden) Kraft sinkt mit der Vergrößerung des Abstands zwischen den Magnetpolen.

Kräfte zwischen Magnetpolen

Abb. 1 Gleichartige Pole stoßen sich ab
Abb. 2 Verschiedenartige Pole ziehen sich an

Es gibt zwei verschiedenartige Magnetpole: den magnetischen Nordpol (meist durch rote Farbe gekennzeichnet) und den magnetischen Südpol (meist durch grüne Farbe gekennzeichnet).

Hältst du wie in Abb. 1 zwei gleichartige Pole nahe zusammen, so stellst du fest, dass sich die gleichartigen Pole voneinander abstoßen. Dabei macht es keinen Unterschied, ob du die beiden Südpole oder die beiden Nordpole zueinander hältst.

Hältst du wie in Abb. 2 jeweils die verschiedenartigen Pole nahe zusammen, so stellst du fest, dass sich die verschiedenartigen Pole voneinander abstoßen. 

Größe der Kraftwirkung zwischen zwei Magneten

Die Simulation in Abb. 3 zeigt genauer die Größe der Kraftwirkung zwischen zwei Magnetpolen. Du siehst zwei Stabmagneten. Die magnetische Eigenschaften der Magnete kannst du mit den oberen beiden Schiebereglern verändern. Die Größen \(p_1\) und \(p_2\) nennt man die Polstärke des Magneten. Die Polstärke gibt jeweils die "Stärke" und die "Orientierung" der beiden Pole für den Magneten an. Den Abstand der beiden Pole kannst du mit dem Schieberegler \(r\) verändern. Die länge der Pfeile \({\vec F}_{21}\) und \({\vec F}_{12}\) zeigen dir immer, wie groß die Kraftwirkung zwischen den Magneten gerade ist und ob sich die Magnete anziehen oder abstoßen.

Polstärke p1
Polstärke p2
Abstand r
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Abb. 3 Prinzipielle Abhängigkeit der beiden Kräfte \({\vec F}_{12}\) und \({\vec F}_{21}\) von den Größen \(p_1\), \(p_2\) und \(r\)

Du kannst beobachten, dass

  • sich gleichartige Pole abstoßen und verschiedenartige Pole anziehen; die wirkenden Kräfte werden durch die Kraftpfeile \({\vec F_{12}}\) und \({\vec F_{21}}\) dargestellt
  • die Stärke dieser magnetischen Kräfte mit größer werdenden Polstärken \(p_1\) und \(p_2\) größer werden
  • die Stärke dieser magnetischen Kräfte mit größer werdendem Abstand \(r\) kleiner werden.

Hinweis: Um die zentralen Aspekte der Kraft zwischen Magnetpolen deutlich hervorzuheben berücksichtigt die Animation nicht, dass zwischen einem Magneten und einem nicht-magnetisierten Eisenstück, also \(p = 0\) bei einem der beiden Magnete, stets anziehende Kräfte wirken würden.