Ziehen Magneten Metall an?

Question

Ja, wenn man einen Magneten in einen Eimer Büroklammern hält, so scheinen diese am Magneten zu "kleben"...
Aber liegt dies daran dass die Büroklammern irgendwie geladen sind, oder ziehen Magneten Metall an? Also auch elektrisch neutrales?

Answer 1

Über den Mangnetismus könnte man ein ganzes Buch schreiben....
Zunächst, ein Manget zieht ferromagnetische Materialien an. Dazu gehören Eisen, Nickel, Cobalt. Durch legieren können diese den Ferromagnetismus verlieren, andere Metalle ferromagnetisch werden.
Erklären kann man den Ferromagnatis wie folgt. In Material befinden sich viele kleinen Elementarmagnete, die In verschiedenen Richtungen weisen. So erscheint das Material nach außen nicht als Magnet. In Ferromanetischen Materialien ordnen sich die Elementarmagnete in in gewissen Bereichen, den Weissschen Bezirken, in gleiche Richtungen an. In anderen bereichen just entgegensetzt, so dass das Material weiterhin nach außen nicht magnetsiche erscheint. Kommt jetzt ein Magnet in die Nähe der Materials richten sich die Elementarmagnete an dem Magnetfeld aus und werden angezogen. Ist das Magnetfeld stark genug richten sich auch die Weissschen Bezirke daran aus und das Material wird selbst zum Magneten.
Das kannst Du selst experimentell überprüfen. Nehme einen Magneten und fahre damit an einen Eisenstück im in die gleiche Richtung lang. Nach kurzer Zeit ist das Eisen selbst ein Magnet und zieht andere Eisenstücke an. (Falls das Eisenstück zu wenig magnetisiert sein sollte, kannst Du die Spitze in die Nähe einer Kompassnadel halten und eine Ablenkung der Nadel beobachten).

Auch nicht magnetische Materialien, wie z.B. Aluminium, können sich wie Magneten verhalten. Im Deutsche Museeum in München ist dazu sogar ein Experiment aufgebaut. Bewegt man in einen Magnetfeld eine Metallschleife entsteht ein eletrischer Strom (so funktioniert z. B. der Fahrraddynamo). Umgekehrt ensteht ein Magnetfeld, wenn durch eine Spule Strom fließt. Nimmt man Wechstrom ändert sich sogar das Magnetfeld ständig. Bringt man nun in das sich ständig ändernde Magnetfeld ein Metall, so entstehen in dem Metall kleine kreisförmig elektrische Ströme, man nennt sie Wirbelströme, die ihrerseits wieder ein Magnetfeld erzeugen, welches dem Magnetfeld der Spule entgegenwirkt. Das Experiment im Deutschen Museen sieht nun so aus. Eine Aluminiumplatte ist zwischen zwei Spulen. Solange der Strom ausgeschaltet ist, kann man die Platte leicht bewegen. Sobald der Strom eingeschaltet wird, wird die Aluminiumplatte so stark angezogen, dass sie sogar ein Auto trägt.

Answer 2

Es werden nur ferromagnetische Metalle angezogen. Das sind Eisen, Nickel und Cobalt. Die Anziehung beruht darauf, dass die ferromagnetischen Metalle keine Magnetischen Strahlen hindurchlassen, sondern sie absorbieren und umlenken. Durch die absorption der Strahlen wird das ferromagnetische metall vom Magneten angezogen. Bei Magnetisch harten Stoffen (Stoffe die magnetisiert bleiben) werden die Elementarmagneten (sozusagen winzige Magneten im Metall) ausgerichtet, und behalten ihren Zustand bei, bei magnetiasche weichen Stoffen verliert sich die magnetische Wirkung (Nickel). Deswegen lässt die magnetische Wirkung des Magnetkrans auf dem Autoschrottplatz sofort nach wenn der Strom in Der Spule, die in dem "Greifarm" des Krans der aus Nickel ist eingegossen ist, abgeschaltet wird.

Answer 3

Dieses Verhalten nennt man "Ferromagnetismus". Nicht nur Eisen sondern auch einige andere Metalle sind ferromagnetisch, z.B. Cobalt und Nickel.

Ferromagnetismus rührt daher, dass jedes Atom des Stoffes einen kleinen magnetischen Dipol darstellt, die beim Anlegen eines äusseren Feldes eine parallele Ordnung aufweisen. Bringt man also einen Magneten in die Nähe der Büroklammern, richten sich die magnetischen Momente in diesen parallel aus. Somit stellt die Klammer makroskopisch betrachtet einen magnetischen Dipol dar, der angezogen wird.

Einen Dauermagneten erhält man wie in der vorherigen Antwort beschrieben, indem die magnetischen Momente in der Kristallstruktur des Metalles "eingefroren" werden.

Answer 4

Nicht allgemein Metall, sondern nur Eisen.
Eisen hat (soweit ich weiß) als einziger Stoff die Eigenschaft, magnetisierbar zu sein. In dem Moment, wo magnetische Kräfte auf Eisen wirken, richten sich die magnetischen Pole in der Kristallstruktur des Eisens so aus, dass die Ladungen überwiegend in eine Richtung weisen, und es kommt eine magnetische Anziehungskraft zwischen diesem Stück Eisen und dem Magneten zustande (der übrigens ebenfalls nur aus Eisen bestehen kann).
Noch genauer ausgedrückt: Eisen kann beim Erstarren aus der Schmelze in verschiedenen Strukturen kristallisieren, je nach Abkühlungsgeschwindigkeit und je nach Legierungsanteilen. Nur Eisen mit ferritischer Kristallstruktur ist magnetisierbar und kann vom Magneten angezogen werden, man spricht daher auch von der ferromagnetischen Eigenschaft des Eisens.