Ferromagnetismus

Curie-Punkt eines Nagels

Ein ferromagnetischer Nagel mit hohem Eisenanteil wird über ein Stativ so aufgehängt, dass er magnetisch an einem Weicheisenmagnet haftet. Der Nagel wird mit einem Kartuschenbrenner erhitzt, bis er lokal paramagnetisch wird und sich daraufhin vom Weicheisenstab löst. Sobald der Nagel abgekühlt ist, kann er wieder an den Weicheisenstab angehängt werden.

Der Versuch wird rein qualitativ durchgeführt. Eine Bestimmung der Curie-Temperatur findet nicht statt. Sie kann aber abgeschätzt werden, da der Nagel beim Lösen vom Stahlstab hellrot glüht, was 700–800 °C entspricht. Die Curie-Temperatur von Eisen liegt bei 768 °C.

Ferromagnetische Hysteresekurve eines Trafo-Kerns

Unter Hysterese im Allgemeinen versteht man eine Verzögerung zwischen der Änderung der Ursache gegenüber der Änderung der Wirkung. In diesem Versuch geht es um die ferromagnetische Hysterese, im speziallen die des Metallkerns eines Transformators. An die Primärspule wird eine Wechselspannung angelegt und über welche auf die magnetische Feldstärke geschlossen werden kann. Über die Spannung an der Sekundärspule lässt sich schließlich auf die magnetische Flussdichte schließen und an einem Oszilloskop können diese Größen des Magnetfeldes der Spulen gegeneinander aufgetragen werden.

eine Flüssigkeit, die auf Magnetfelder reagiert

Ferrofluide sind Flüssigkeiten, welche auf magnetische Felder reagieren. In der Regel bestehen diese aus mikroskopischen Partikeln, die in einer Trägerlösung suspendiert sind. Charakterisch ist dabei die stachelförmige Struktur, die sich bildet, wenn das Ferrofluid in ein Magnetfeld eingebracht wird.

Hörbarmachen von Ummagnetisierungsvorgängen

Zur Demonstration des Barkhausen-Rauschen wird ein Weicheisendraht in eine Spule eingelegt. Anschließend wird der Draht mit einem Stabmagneten ummagnetisiert. Die Ummagnetisierung des Drahts induziert eine Spannung in der Spule, die über einen Lautsprecher abgegriffen wird. Somit wird das Rauschen hörbar gemacht.

Wird das gleiche Experiment mit einem Al-Draht durchgeführt, entsteht kein Rauschen.