Verbindung Magnet-Magnet vs. Magnet-Eisen

Magnete und Eisen ziehen sich gegenseitig an, können sich aber nicht voneinander abstoßen.

Bei Vollkontakt ist die Anziehung zwischen Magnet und Eisen gleich stark wie die Anziehung zwischen zwei gleichen Magneten. Bei zunehmendem Abstand wird die Anziehung zwischen Magnet und Eisen aber deutlich schwächer als die Anziehung zwischen zwei Magneten. Dies liegt an der geringeren Remanenz des Eisens.

Inhaltsverzeichnis

Unterschied bei Abstoßung

Ein Permanentmagnet und eine Eisenplatte ziehen sich gegenseitig an. Es gibt aber keine Abstoßung, wie das zwischen zwei Permanentmagneten möglich ist (vgl. FAQ zu Anziehung und Abstoßung).

Unterschied bei Anziehung

Die Anziehungskraft zwischen einem Rohmagneten und einer Eisenplatte ist bei Vollkontakt gleich groß wie die Anziehung zwischen zwei Rohmagneten. Die Anziehung nimmt aber mit zunehmendem Abstand schneller ab als die Anziehung zwischen zwei Rohmagneten (siehe Grafik). Diese Aussage können Sie auch mit unserem Haftkraft-Tool verifizieren.

Anmerkung: Diese Aussagen gelten für Rohmagnete. Bei Topfmagneten ist die Anziehung zu Eisen stärker als zu einem anderen Rohmagneten (siehe FAQ zu Topfmagneten).

Beispiel anhand Scheibenmagnet S-12-06-N

x-Achse: Abstand
y-Achse: Haftkraft

rosa: Anziehung Magnet-Magnet
blau: Anziehung Magnet-Eisen

Erklärung dieses Phänomens

links: ferromagnetisches Material
rechts: Elementarmagnet

Ferromagnetische Materialien (Eisen, Kobalt, Nickel) enthalten mikroskopisch kleine Permanentmagnete (Elementarmagnete). Diese Elementarmagnete können sich einzeln drehen und durch von außen erzeugte Magnetfelder mehr oder weniger stark ausgerichtet werden. Das Material wird dadurch magnetisiert.

links: Permanentmagnet
rechts: ferromagnetisches Material

Erklärung Remanenz

Auch ein Supermagnet enthält Elementarmagnete. Bei der Herstellung eines Permanentmagneten werden diese durch ein sehr hohes, von einem Elektromagneten erzeugtes Feld ausgerichtet. Wird nun dieses äußere Magnetfeld wieder ausgeschaltet, so bleibt im Permanentmagneten die Ausrichtung mehr oder weniger erhalten (man spricht hier von Remanenz: remanere = zurückbleiben). Ein Permanentmagnet kann nun wiederum die Elementarmagnete in anderen ferromagnetischen Materialstücken ausrichten, also diese magnetisieren. So passiert es beim Vollkontakt zwischen Magnet und Eisen: Der Magnet überträgt dem Eisen seine Magnetisierung und das Eisen verhält sich dadurch selbst wie ein Magnet.

Unterschiede bei der Remanenz

Die Ausrichtung der Elementarmagnete bleibt aber nicht in jedem ferromagnetischen Stoff permanent. Je nach inneren Eigenschaften des Stoffes bleibt nach dem Wegfallen des äußeren Magnetfeldes viel, wenig oder praktisch gar keine Magnetisierung zurück.

In einem Stück hochreinem Eisen z. B. löst sich die Ordnung der Elementarmagnete nach Wegnahme des äußeren Feldes praktisch völlig auf. In einer normalen Eisenplatte bleibt die Ausrichtung zwar ein wenig besser erhalten; sie ist aber viel geringer als in einem Supermagneten.

Auswirkung auf die Praxis

Die Anziehung zwischen einem Permanentmagneten und einer Stahlplatte nimmt also bei Vergrößerung des Abstandes schnell ab, weil dabei die Magnetisierung in der Stahlplatte schnell kleiner wird. Zwei Permanentmagnete ziehen sich bei zunehmendem Abstand stärker an, da die Magnetisierung in beiden Magneten praktisch gleich bleibt.