Magnetismus ist ein beeindruckendes physikalisches Phänomen, welches uns tagtäglich umgibt, was wir aber nicht sehen können und wovon wir bewusst nichts spüren. Grob gesagt erkennt man Magnetismus nur daran, indem sich Gegenstände entweder anziehen oder abstoßen. Doch damit es dazu kommt, müssen Gegenstände elektrisch geladen sein - entweder positiv oder negativ. Gegenstände, die sich abstoßen, haben beide die gleiche Eigenschaft, sie sind beide entweder negativ oder positiv geladen. Nur Gegenstände die unterschiedliche Ladungen haben, ziehen sich an. Um das zu verstehen, muss man sich den Aufbau von allen Stoffen anschauen, die im Universum existieren. Alle existierenden Stoffe bestehen aus kleinsten Teilchen, den Atomen. Diese Atome bestehen wiederum aus sogenannten Elektronen (befinden sich in der Atomhülle), welche immer negativ geladen sind, und aus den positiv geladenen Protonen, welche sich sich im Atomkern befinden. Diese Teilchen werden Elementarteilchen genannt und sind Träger einer elektrischen Ladung.
Es gibt Materialien, welche unterschiedliche Ladungszustände speichern können und somit als Dauermagneten dienen (Foto rechts). Andere Materialien erhalten eine elektische Ladung, indem man elektrischen Strom durch sie hindurchleitet, zum Beispiel durch Spulen. Solche Spulen werden Elektromagneten genannt. Normalerweise herrscht in einem Material ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Elektronen und Protonen, diesen Zustand nennt man "elektrisch neutral". Schon durch Reibung kann dieses Gleichgewicht aber mächtig durcheinandergebracht werden, was dazu führt, dass Gegenstände unterschiedliche Ladungszustände erhalten. Ein tolles Beispiel dafür hast Du sicher schon einmal selbst erlebt: Du hast Deine Haare frisch gewaschen und danach gefönt und kräftig durchgebürstet. Und was ist dann passiert? Richtig! Deine Bürste zieht Deine Haare förmlich an, sodass Du es gar nicht richtig in Form bekommst. Manchmal kannst Du dabei sogar ein leises Knister- oder Knackgeräusch hören. Doch was geschieht da genau?
Durch die Reibung von Haarbürste und Deinem Haar erfolgt ein Austausch von Elektronen. Die Haarbürste und Deine Haare erhalten dadurch ein Elektronenungleichgewicht in seinen Atomen - also eine ungleiche Anzahl an Elektronen. Jedoch sind beide Materialien (Dein Haar und die Bürste) betrebt, wieder einen neutralen Ladungszustand zu erreichen, deshalb ziehen sie sich an, um Elektronen miteinander austauschen zu können. Manchmal kann man diesen Elektronenaustausch sogar als Knackgeräusch hören. Dieser Elektronenaustausch geschieht so lange, bis wieder ein neutraler Zustand hergestellt ist, also ein Gleichgewicht zwischen Elektronen und Protonen. Herrscht allerdings in zwei verschiedenen Materialien ein Elektronenüberschuss, so sind beide Gegenstände negativ geladen. Sie stoßen sich förmlich ab, weil der eine Gegenstand vom anderen nicht noch mehr Elektronen haben möchte. Umgekehrt ist es genauso. Herrscht in 2 Materialien jeweils ein Mangel an Elektronen, dann sind beide positiv geladen. Sie stoßen sich ebenfalls ab, weil keiner vom anderen Elektronen haben kann, es haben ja beide zu wenig davon. Nur wenn ein Gegenstand weniger Elektronen hat als der andere, findet er diesen Gegenstand überaus "anziehend", weil er ja von ihm Elektronen erhalten kann, um wieder elektrisch neutral zu werden.
Übrigens: Unsere Erde ist von einem sehr starken Dauer-Magnetfeld umgeben, die magnetischen Pole befinden sich jeweils am Nordpol und am Südpol unserer Erde. Dieses Magnetfeld der Erde ist überaus wichtig für unser Überleben, denn es hält gefährliche Teilchen, welche zum Beispiel täglich von der Sonne als "Sonnenwind" zur Erde geschickt werden, davon ab, auf die Erdoberfläche zu gelangen, und hier enormen Schaden anrichten würden (siehe Illustration unten). Durch das starke Magnetfeld werden sie einfach an der Erde vorbeigelenkt. Magnetismus ist also absolut spannend und sehr wichtig und nützlich.
Foto Dauermagnet: © akf - Fotolia.com
Illustration Erdmagnetfeld: By NASA (http://sec.gsfc.nasa.gov/popscise.jpg) [Public domain], via Wikimedia Commons
