Wechselwirkung Erdmagnetfeld - Magnet

ChristianAD · Anmeldungsdatum: 25.01.2011 Beiträge: 2

Meine Frage:
Hallo zusammen,

ich hätte eine Frage die mich zur Zeit beschäftigt und über die Ihr evtl. etwas mehr wissen könntet. Ich habe das Thema in der Suche auch noch nicht direkt finden können, weshalb ich dieses einfach mal eröffne.

Meine Frage betrifft das Erdmagnetfeld und warum dessen Wirkung auf einen normalen Magneten hier auf der Erdoberfläche eher gering ist. Wir alle kennen ja den Effekt, wenn man zwei gleiche Magnetpole übereinander hält und der obere Magnet dann so stark abgestossen wird, dass diese sich nicht berühren.

Meine Frage ist nun, warum das Erdmagnetfeld nicht auch eine ähnlich starke Wirkung auf einen Magneten hat. Immerhin befinden wir uns der Seite des Nordpols unseres Erdmagneten. Und wenn auch nicht direkt am Pol, so aber doch auf halbem Weg dorthin.

Und unser Erdmagnetfeld ist ja bekanntlich recht stark und kann dadurch auch Teilchen von der Sonne kommend ablenken. Hier auf der Erde brauchen wir schon einen monströsen Teilchenbeschleuniger, um eine solche Ablenkung zu erzielen. Und die Erde schafft dies noch kilometerweit über ihrer Oberfläche!

So gesehen müsste die Magnetkraft die hier auf der Erdoberfläche wirkt doch sogar noch stärker sein, als diese in der Nähe eines Teilchenbeschleunigers auftritt, oder? Aber warum reicht diese Magnetkraft hier lediglich aus, einige leichte Kompassnadeln zu bewegen? Ich würde hier eigentlich erwarten, dass z. B. bei einem größeren Neodym-Magneten eine stärkere Wirkung erzielt würde.

Danke schon mal für eure Antworten!

Christian

Meine Ideen:
Als mögliche Ursachen würde ich schon einmal ausschliessen:

- Distanz zum Erdmittelpunkt, da die Kraft ja auch noch weit über der Erdoberfläche wirkt
- Entfernung zum Nordpol (gesehen aus deutscher Position), da ansonsten am Nordpol der Effekt spürbar wäre
- Die relativ kleine Kraft des kleinen Magneten als Gegenpol, da diese ja auch bei einem identischen Magneten für eine ausreichende Abstossung ausreicht
- Die Verteilung des Erdmagnetfeldes über die gesamte Erdoberfläche, da die Magnetkraft zur Ablenkung der solaren Teilchen auch bereits für einen Quadratmeter der Erdoberfläche wirksam ist.

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Hallo ChristianAD,

kurze Anmerkung zum Fragenkomplex (über die Stärke verschiedener Magnetfelder, insbesondere des Erdmagnetfeldes an verschiedenen Orten und Höhen, kannst Du Dich ja schnell selber informieren).

Du kennst vielleicht die http://de.wikipedia.org/wiki/Lorentzkraft auf geladene Teilchen in elektromagnetischen Feldern. Neben der magnetischen Flußdichte B geht dort die Geschwindigkeit v des Teilchens ein und das scheint mir hier der Haken zu sein. Diese kann nämlich im Kosmos sehr hoch sein und muß auf der Erde erstmal aufwendig "nachgebildet" werden.

Gruß!

ChristianAD · Anmeldungsdatum: 25.01.2011 Beiträge: 2

Hallo Franz,

danke für die Anmerkungen. Ich habe mich bei Wikipedia mal eingelesen. Wenn ich es richtig verstanden habe, so sollte die Eigenladung und die Geschwindigkeit die Ablenkung unterstützen. So wäre die aufzubringende Magnetkraft nicht mehr ganz so hoch wie bei einem Teilchenbeschleuniger... :-)

Erstaunlich ist dabei, dass die sehr geringe Magnetfeldstärke von um die 10 µTesla dazu schon ausreicht und dass ein simpler Neodymmagnet allein schon zwischen 1 und 1,5 Tesla hat. Wahrscheinlich müsste ich mich noch um einiges dem Erdkern nächern, um die gleiche abstossende Wirkung wie zwischen zwei Neodym-Magneten zu erzeugen.

Danke nochmals! Ich bin verblüfft!

bishop · Moderator Anmeldungsdatum: 19.07.2004 Beiträge: 1133 Wohnort: Heidelberg

ich muss hier sehr plakativ werden, aber der Punkt ist, dass nicht die Feldstärke für die Kraft zwischen zwei Magneten entscheidend ist sondern der Magnetische Fluss, das ist sowas wie die Anzahl der Magnetfeldlinien pro Fläche.

zwei "handelsübliche" magneten, haben eine hohe feldstärke und eine sehr niedrige oberfläche, wenn sie sich fast berühren so ist die Anzahl der Feldlinien sehr groß und damit auch die abstoßende Kraft zwischen ihnen. Dagegen hat die Erde eine relativ niedrige Feldstärke und eine riesige Oberfläche, deswegen ist der Magnetische Fluss sehr klein und damit auch die Kraft auf andere Magneten.

für die Polarlichter etc ist wie schon erwähnt im Wesentlichen die hohe Energie der Teilchen verantwortlich.

gruß, bishop

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861