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Warum ziehen sich Batteriepole nicht an?

Sovebämse / 8 Antworten / Baumansicht Nickles

Aus dem Magnetismus ist ja bekannt, dass sich zwei verschieden geladene Pole anziehen (konkrete, physische Anziehung), sprich, wenn ich ein Magnet mit - an ein anderes Magnet an den + Pol halte, ziehen sie sich an und lassen sich nur mit Kraftaufwand trennen.

Warum aber ziehen sich dann die beiden Pole einer Batterie z.B. einer Flachbatterie nicht an? Dort sind ja ebenfalls alle positiven Ladungen auf der einen und die negativen auf der anderen Seite.

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Tilo Nachdenklich Sovebämse „Warum ziehen sich Batteriepole nicht an?“
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Die Ladungen sind auf den Bleiplatten.

Anziehungskräfte sind gering. Große Anziehungskräfte bekommst Du mit großen Strömen und Kernmaterial für die Spulen.
Bei den reinen Elektronenkräften (statische Elektrizität), wären extrem hohe Spannungen notwendig.

Größenordnung der Kräfte:
Wenn Du einen Wasserhahn tropfen lässt, ein wenig aufdrehst und wieder zudrehst, sodass ein sehr dünner Strahl läuft, dann kannst Du den Wasserlauf mit einem aufgeladenen Plastiklineal ein wenig ablenken, musst aber sehr dicht rangehen. Die Kräfte nehmen im Quadrat mit dem Abstand ab.

Kids, don't do this at home:
Keine Experimente mit Festplatten oder CPUs oder Memorysticks mit statischer Aufladung!!!

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Sovebämse Tilo Nachdenklich „Die Ladungen sind auf den Bleiplatten. Anziehungskräfte sind gering. Große...“
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Welche Kräfte (im Vergleich zu den Elektronenkräften) wirken denn bei Stabmagneten z.B.?

Ich weite die Frage mal noch aus: Warum können sich eigentlich bei Stabmagneten die Ladungen nicht neutralisieren, sprich: warum ist das Material von Permanentmagneten nicht neutralisierbar?

Warum spürt man zwischen zwei Magnetpolen - und + keinen Schmerz, wenn man in das Magnetfeld hineingreift oder anders rum, warum fliesst dort kein Strom? Warum bleiben die Magnete wenn man sie wieder auseinandernimmt, gleich wie vorher? (Wohl ne ähnliche Frage wie das mit den Ladungen, die sich nicht neutralisieren)

Dazu noch was anderes: Wenn in einem Leiter Elektronen fliessen, werden ja die freien Elektronen im Leiter sozusagen angeschoben von abstossenden Kräften der Elektronen aus der Batterie. Was treibt denn nun wirklich den Stromfluss an: der Plus-Pol de Batterie, welcher die Elektronen anzieht oder die Elektronen des - Pols, welche die anderen freien Elektronen abstossen?

Warum entsteht ein Schmerz, wenn wir eine 220-Volt Ader anfassen? Es fliessen ja Elektronen, aber wie verursacht das im Körper den Schmerz? Es wird ja wohl nicht die Wärmeenergie sein, oder? Oder wirkt die Elektronenbombardierung direkt auf die Nervenzellen?

Tschuldigung für die vielen Fragen: ich sollte einer Schulklasse Elektrizität beibringen (12-Jährige) und bin dadurch selber etwas ins Schwitzen geraten bei manchen Dingen, und da ich etwas schwer von Begriff bin bei solchen Dingen, dachte ich, mir kann hier sicher jemand helfen. Natürlich will ich das den Kindern nicht alles so beibringen. Ist mehr für mich gedacht, um wirklich dahinter zu sehen.

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siebenkäs Sovebämse „Welche Kräfte im Vergleich zu den Elektronenkräften wirken denn bei...“
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Die eine Frage will ich Dir beantworten: die magnetischen Ladungen im Permanentmagneten neutralisieren sich nicht, naja, weil, es schlicht keine
magnetischen Ladungen gibt, oder besser gesagt Ladungsträger. Das sieht man auch, wenn man sich mal so Feldlinienbilder von irgendwelchen Magneten anschaut, etwa indem man Eisenspäne benutzt: schon jemals gesehen, wie alle magnetischen Feldlinien in einen einzigen Punkt münden oder daraus entspringen ? Siehste, das gibs nich, magnetische Feldlinien sind immer in sich geschlossen und haben keinen Ausgangs- und keinen Endpunkt. (obwohl Dirac tatsächlich mal die Existenz von magnetischen Monopolen, also magnetischen Ladungsträgern, postuliert hat. Die hat aber bisher niemand wirklich gesehen..)
Jeder Magnet kommt daher als Dipol (hat also immer Nord- als auch Südpol) daher, das magnetische Feld wird dabei entweder durch fliessende elektrische Ladungen oder zeitlich veränderliche elektrische Felder erzeugt. Beim Permanentmagneten (=Ferromagnet) sind es die Eigenrotationen (=Spins) der Elektronen, die gemeinsam das Magnetfeld erzeugen. Dazu müssen die Rotationsachsen der Elektronen möglichst parallel ausgerichtet sein, damit sich die magnetischen Momente aufaddieren. Ein Permanentmagnet lässt sich übrigens doch neutralisieren, und zwar durch Erhitzung über die sogenannte Curie-Temperatur.

Gruß

Siebenkäs

"Only one thing is impossible for God: To find any sense in any copyright law on the planet."Mark Twain
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Tilo Nachdenklich Sovebämse „Welche Kräfte im Vergleich zu den Elektronenkräften wirken denn bei...“
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xafford Sovebämse „Welche Kräfte im Vergleich zu den Elektronenkräften wirken denn bei...“
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Ich weite die Frage mal noch aus: Warum können sich eigentlich bei Stabmagneten die Ladungen nicht neutralisieren, sprich: warum ist das Material von Permanentmagneten nicht neutralisierbar?

Aus dem selben Grund, warum Du in deinem Auto die Batterie nicht durch einen dicken Stabmagneten ersetzen kannst: Weil ein Magnet nichts mit elektrischen Ladungen zu tun hat. Es gibt einen großen Unterschied zwischen Magnetismus und Elektromagnetismus. Viel haben andere dazu ja schon geschreiben, aber ich versuch mich auch noch einmal daran.

Die Magnetkräfte in Stabmagneten entstehen durch das Material des Magneten, sprich den Atomen und deren megnetischem Moment, das durch den Spin bestimmt wird und dies ist materialtypisch. In einem Magneten bewegen sich keine Ladungen (mal abgesehen von der üblichen Thermodynamik). Magnetkräfte sind also etwas ähnliches wie die Schwerkraft, sie sind einfach da und hängen vom erzeugenden Körper ab, nciht was dieser Körper tut.

Eletrische Ladungen hingegen haben per se kein Magnetfeld und erzeugen auch keines. Deine Batterie ist auch nicht magnetisch und dies aus einem einfachen Grund: Elektromagnetische Felder entstehen erst durch bewegte Ladungen. Um mal die Analogie der Schwerkraft oben aufzugreifen: Der Elektromagnetismus ist eher wie die Zentrifugalkraft, sie existiert nicht in Ruhe, sondern erst durch Bewegung unabhägig von den Eigenarten des Körpers, sie ist also Materialunabhängig. In der letztlichen Auswirkung für einen Beobachter scheinen sie jedoch beide sehr ähnlich. Deine Batterie erzegt also erst ein Magnetfeld (genauer ein elektromagnetisches Feld), wenn sich ihre Ladungen bewegen.

Nochmal was anderes ist dann die Eletrostatik ie zB das eletrostatisch aufgeladene Plastiklineal, hier kommen dann wirklich elektrische Anziehungskräfte zustande durch eine starke Trennung von Ladungen.
Pauschalurteile sind immer falsch!!!
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Sovebämse xafford „Ich weite die Frage mal noch aus: Warum können sich eigentlich bei Stabmagneten...“
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Vielen Dank, ich glaube ich habs kapiert. In dem Fall ist es nicht ganz korrekt, anhand des Permanentmagneten die Elektrizität zu erklären. Dies sollte man also eher über das Bohrsche Atommodell tun. Aber als Veranschaulichung ist das mit dem Magneten sicher sehr gut, nur erzeugt es bestimmt auch bei den Kindern eine falsche Vorstellung wie bei mir. Ist recht schwierig, das Thema Elektrizität einfach aber korrekt anzugehen und nicht falsche Meinungen entstehen zu lassen, vor allem, wenn man das alles sehr stark vereinfachen muss für Kinder.

Nur so nebenbei: Es ist richtig, dass man nicht weiss, warum es eigentlich Ladungen gibt bzw. dass man Ladungen nicht wirklich beschreiben kann, also was Ladungen eigentlich genau sind, oder? Es ist und bleibt eigentlich eine unheimliche Kraft, die in jedem Atom wirkt oder eben in bestimmten Materialien einfach elementar vorhanden ist. Seh ich das richtig? Ich hab mir immer überlegt, wie man denn erklären kann, warum es negative und positive Ladungen gibt und warum diese Kräfte aufeinander ausüben.

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Triology61 Sovebämse „Welche Kräfte im Vergleich zu den Elektronenkräften wirken denn bei...“
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.......Warum entsteht ein Schmerz, wenn wir eine 220-Volt Ader anfassen? Es fliessen ja Elektronen, aber wie verursacht das im Körper den Schmerz? Es wird ja wohl nicht die Wärmeenergie sein, oder? Oder wirkt die Elektronenbombardierung direkt auf die Nervenzellen?.....

weil Dein Körper eine geniale elektrische Maschine ist, alle Deine Nerven und Muskeln nur deshalb funktionieren, weil kleine Ströme fließen, Dein Innenwiderstand so bemessen ist, dass bei 230Volt (bei 12 Volt nicht) ein Strom durch Dich fließt, der ein Stück heftiger ist, als der körpereigene Strom.

Also: Überreiz auf die (elektrischen) Nerven, Überlagerung der Öffnungsbefehle an die Hand - Du bleibst kleben, wenn die Hand geschlossen ist an 230 Volt.

Bei Hochfrequenz (Tesla Generator) kannst Du auch einige 1000 Volt ab (Widerstand wächst mit Frequenz) bzw. bei hoher Spannung aber minimalem Strom (Influenzmachine, aus der Schule bekannt), ist auch keine Gefahr.....

das ist mein derzeitiger Wissensstand.....

(wers besser weiß, ich bin lernfähig)

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GarfTermy Sovebämse „Warum ziehen sich Batteriepole nicht an?“
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"...Warum aber ziehen sich dann die beiden Pole einer Batterie z.B. einer Flachbatterie nicht an? ..."

weil sie...

* nicht magnetisch sind
* nicht durch gummis verbunden sind
* sich kein kleber auf den kontakflächen befindet
* die gravitation beider batterien nicht ausreichend groß ist

und vor allem...

* weil heute nicht der 1.4. ist.

;-)

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