Plus- und Minus-Pol von Magneten

Grundsätzlich erzeugt jeder magnetische Körper ein Magnetfeld. Die Feldlinien dieses Magnetfelds – also die auf die Richtung und Stärke des Feldes hinweisenden Strukturen –, die den Magneten umgeben, verdeutlichen dessen Verlauf. Sie treten am Südpol des Magneten in diesen ein und üblicherweise am gegenüberliegenden Nordpol wieder aus. Von dort aus verlaufen sie erneut in bogenförmigen Linien auf kürzestem Weg zurück in Richtung des Südpols, bis sie senkrecht auf dessen Oberfläche aufkommen.

Da es sich somit um ein geschlossenes System handelt und kein eindeutiger Anfangs- und Endpunkt erkennbar ist, wurden die Rollen des Nord- und Südpols eines Magneten fix festgelegt. Ob man die Enden eines Magneten als Plus- und Minus- oder Nordpol und Südpol bezeichnet, ist im Alltagsgebrauch nicht ausschlaggebend. Hierbei wird der Plus-Pol üblicherweise mit dem magnetischen Nordpol gleichgesetzt.

Woher kommt die Bezeichnung Plus-Minus-Magnet?

Aus wissenschaftlicher Sicht ist die Bezeichnung irreführend, da es in dem Magnetfeld eines Magneten keine magnetischen Ladungen gibt, die als separate Pole betrachtet werden können. Dies wäre aber etwa in einem elektrischen Leiter der Fall, durch den Strom fließt. Stattdessen handelt es sich bei dem Magnetfeld eines Dauermagneten um ein Dipolfeld oder anders ausgedrückt: Um einen Magneten mit einem Nord- und einem Südpol. Zur besseren Erkennbarkeit werden den Plus- und Minus-Polen eines Magneten feste Farben zugeordnet. So wird der Plus-Pol eines Magneten rot, der Minus-Pol grün gekennzeichnet.

Die während der Magnetisierung erfolgende Ausrichtung der kleinsten Elementarmagnete, welche sich im Inneren eines magnetischen Körpers befinden, orientiert sich am Plus- und Minus-Pol eines Magneten. Wird ein Südpol eines anderen magnetischen Körpers an den Nordpol des Magneten angelegt, ziehen sich die Plus- und Minus-Pole der Magneten gegenseitig an. Gleiches gilt, wenn ein externer Nordpol auf den Südpol eines magnetischen Körpers ausgerichtet wird, wohingegen sich Pluspole und Minuspole jeweils gegenseitig abstoßen. Das gilt unabhängig davon, ob es sich um einen Eisenkörper, einen Ferrit- oder einen Neodym-Supermagneten handelt.

Ob ein Gegenstand magnetisch ist und damit einen Nord- und einen Südpol aufweist, von denen aus sich das umgebende Magnetfeld entfaltet, ist abhängig von der Permeabilität des jeweiligen Materials. Hochpermeable oder auch ferromagnetische Stoffe enthalten Elementarmagnete, die sich an einem extern angelegten Magnetfeld ausrichten. Dabei werden sie selbst magnetisiert. Das ist ein Phänomen, das auch als magnetische Influenz bezeichnet wird. Zudem erhöht sich durch die Steigerung der magnetischen Flussdichte die Stärke des gesamten Magnetfelds.

Zu solchen ferromagnetischen Stoffen gehören unter anderem:

  • Eisen
  • Nickel
  • Kobalt
sowie Legierungen aus diesen Stoffen.

Gibt es auch Magnete, die nur einen Pol aufweisen?

Ein magnetischer Monopol, also ein Magnet, der nur einen Süd- oder nur einen Nordpol hat, ist bislang nicht bekannt. Zerteilt man beispielsweise einen Stabmagneten in zwei Hälften, entstehen an den neu geformten Enden die Pole, die abgetrennt wurden – also ein Südpol als Gegenstück zum Nordpol und andersherum. Auch die Wirkung und Richtung des Magnetfeldes wird – erkennbar am Verlauf der Feldlinien – sofort entsprechend angepasst.

Plus- und Minus-Magnete basieren also auf einem Dipolfeld. Ein sogenannter magnetischer Monopol ist derzeit nur auf Teilchen-Ebene denkbar. So wurden in einigen Materialien elektronische Teilchen nachgewiesen, die sich ähnlich wie einzelne frei bewegliche Nord- und Südpole verhalten. Sie kommen jedoch ausschließlich in Paaren vor, sodass sie ebenfalls nicht als freie magnetische Monopole betrachtet werden können.

Ist der Nordpol ein Plus- oder Minuspol?

Tatsächlich umgibt auch unsere Erde ein riesiges Magnetfeld, das von zwei Polen ausgeht. Grund dafür sind zahlreiche unterirdische Strömungen des Erdinneren. Entsprechend befindet sich ein magnetischer Nordpol und ein magnetischer Südpol auf der Weltkugel. Diese stimmen jedoch nicht mit dem geografischen Nord- und Südpol überein. Stattdessen liegt der im Norden der Welt auszumachende magnetische Pol einige hundert Kilometer vom geografisch nördlichsten Punkt entfernt. Doch handelt es sich bei diesem magnetischen Pol am geografischen Nordpol um einen Plus- oder Minus-Pol?

Die Antwort gibt ein einfacher Kompass, dessen Nadel stets in Richtung Nordpol zeigt. Weiß man nun, dass der Südpol eines Magneten ausschließlich von einem Nordpol und ein Nordpol ausschließlich von einem Südpol angezogen wird, ist klar, dass der geografische Nordpol dem magnetischen Süd- oder Minuspol der Erde entspricht. In dieser Betrachtung kann man sich die Erde wie einen riesigen Dauermagneten vorstellen.

Auch hier kann also die Bezeichnung Plus- und Minuspol leicht irreführend sein, da es sich streng genommen um ein Magnetfeld ohne geladene Pole handelt. Doch tatsächlich besitzt die Erde neben dem bereits erörterten Magnetismus auch ein elektrisches Feld. Dabei ist sie selbst negativ geladen, weshalb die angenommenen Feldlinien denkrecht auf sie treffen, ausgehend von der vorwiegend positiv geladenen Atmosphäre.


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