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Brockhaus Konversationslexikon

Autorenkollektiv, F. A. Brockhaus in Leipzig, Berlin und Wien, 14. Auflage, 1894-1896

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Elektromagnetismus
Kraftlinien (s. d.), während die Niveauflächen (s. Elek-
trisches Potential) durch den Stromleiter gelegte
Ebenen sind. Hieraus läht sich das Gesetz, nach
dem ein geradliniger Stromleiter auf magnetische
Teilchen wirkt, ablesen. Er würde, wenn der Strom
von oben nach unten durch das Papier fließt, ein
nordmagnetisches Teilchen im Sinne des Uhrzeigers,
ein südmagnetisches umgekehrt im Kreise herumtrei-
ben. (S. Fernwirkung der galvanischen Ströme.)
Ein vom galvanischen Strom durchflossener
Kupferdraht wirkt nicht nur ablenkend auf eine
nahe und parallel gerichtete magnetische Deklina-
tionsnadel, sondern er zieht auch nach Arago (1820)
Eisenfeile an und hält sie während der Stromdauer
fest. (Ahnliche Versuche machten nahezu gleichzeitig
mit Arago, aber jeder für sich selbständig, Davy
und Boisgiraud.) Weitere Versuche Aragos haben
gelehrt (1820), daß der galvanische Strom Nadeln
und Stäbchen aus weichem Eisen (möglichst kohlen-
freiem Schmiedeeisen), jedoch nur während der
Stromdauer, magnetisicrt, und zwar am stärksten,
wenn der Stromleiter die Stäbchen unter einem
rechten Winkel kreuzt oder, noch besser, in mehrern
isolierten Windungen umkreist. Die magnetische
Achse solcher nur während der Stromdauer magne-
tisch bleibender Eisenstäbchen liegt senkrecht zum
Stromleiter und ibr Nordpol liegt zur Linken des
Ampercschen Schwimmers im Strome, woraus, wie
beim vorigen Ablenkungsversuche einer Magnet-
nadel, hervorgeht, daß die magnetisierende Kraft des
galvanischen Stroms senkrecht zur Richtung des
Stromleiters erfolgt. Aus diesem Grunde legen
sich auch die oben erwähnten Eisenteile tangential
an den Leitungsdraht. Noch in demselben Jahre
zeigte Arago, daß auch der Reibungsstrom magne-
tisierend auf das weiche Stabeisen wirkt, sodaft
verallgemeinert jeder elektrische Strom magnetisic-
rende Kraft besitzt. In der Praxis verwendet man
jetzt hierzu die Ströme der Voltabatterien und
Dynamomaschinen. Legt man den der Isolierung
wegen mit Seide umsponnenen Schließungsdraht
eines oder mehrerer galvanischer Elemente in viel-
fachen und gleichgerichteten Windungen um das
Eisen, so unterstützen sich alle diese Windungen in
ihrer magnetisierenden Kraft auf das Eisen und
letzteres tann bei zahlreichen Windungen und star-
kem elektrischen Strome eine sehr bedeutende magne-
tische Kraft erhalten. Ein auf solche Weise nur wäh-
rend der Stromdauer, also nur zeitweilig (temporär)
magnotisiertes Eisen heißt ein Elektromagnet.
Statt den Draht unmittelbar um den Eisenstab zu
winden, ist es zweckentsprechender, ihn auf eine
Holz- oder Pappspule zu wickeln. In die so erhal-
tene Magnetisierungsspule (Fig. 2) schiebt
man den zu magnetisierenden Eisenstab. Die Polari-
tät eines solchen
Magneten kann
man ebensowohl
nach der Ampere-
schen Schwim-
merregel alF auch
Fig. 2. wie folgt bestim-
men: Denkt man
sich einem Ende des Stabes mit dem Gesicht zu-
gewendet, so ist dieses Ende der Südpol 3, wenn
es vom positiven Strome im Sinne des Uhrzeigers
umkreist wird (Fig. 3); findet das Gegenteil statt,
so hat man den Nordpol ^ des Stabes vor sich
(Fig. 4). Mit der Umkehrung der Stromrichtung
^ G"
Fiss. 3.
Fig. 4.
verwandeln sich auch die Magnetpole in die ent-
gegengesetzten.
Die Stärke eines geraden Elektromagneten
wird mittels seiner ablenkenden Wirkung auf ein
Magnetometer (s. d.) gemessen. Diese Stärke ist
proportional der Anzahl der Drahtwindungen, und
sie wächst, verglichen mit einer immerfort zunehmen-
den Stromstärke, anfangs
in einem etwas raschern,
dann nahezu in gleichem und
späterhin in einem lang-
samern Verhältnisse als die
Stromstärke, wobei sie sich
einem größten Grenzwerte nähert (von Walten-
Höfen, 1870). Die Tragkraft und Anziehung
der Elektromagnete werden gemessen durch Ge-
wichte, die ein eisernes Vorlegstück (Anker, Ar-
matur) vom Pole abreißen, und zwar die Tragkraft
bei unmittelbarer Berührung, die Anziehung bei
Zwischenkörpern (Papierblättern u. s. w.). Die Trag-
traft wächst selbstverständlich mit der Stärke des
Elektromagneten, hängt aber ferner noch ab von der
Innigkeit der Berührung zwischen der Armatur und
dem Elektromagnet, von der Gestalt beider u. dgl. m.
Die Anziehung eines Elektromagneten nimmt mit
der Entfernung seines Ankers sehr schnell ab und
beträgt nur einen sehr kleinen Teil seiner Tragkraft.
Die Tragtraft des Elektromagneten wächst um viel
mehr als auf das Doppelte, wenn man ihm die
Form eines Hufeisenmagneten (Fig. 5) erteilt,
bei dem beide Pole den vorgelegten eisernen Anker
tragen. Der Anker wird vom Elektromagneten in
einen Magnet mit entsprechend entgegengesetzten
Magnetpolen durch die Magnetinduktion verwan-
delt. Die ersten kräftigen Elektromagnete in Huf-
eisenform stammen von Sturgeon (1825); man hat
später Hufeisenelektromagnete hergestellt, deren An-
ker durch eine Kraft von mehrern
tausend Kilogramm nicht abge-
rissen werden konnte.
Bei derartigen mächtigen Elek-
tromagneten sind die Eisenkerne
etwa '/2 ni lang und 5 em dick.
Über jeden Schenkel sind meh-
rere Magnetisi erungssp u -
len (Fig. 6) geschoben, deren
Windungen nach Hunderten zäh-
len und die sich je nach der Span-
nung des elektrischen Stroms
zweckmäßig miteinander kombi-
nieren lassen. Ein mit diesem
Apparat verbundener Strom-
wechsler ermöglicht eine schnelle,
etwa notwendig werdende Um'ehrung der magne-
tischen Pole. Für die Versuche über Diamagve^
tismus (s. d.) und bei vielen
Anwendungen der zwcischenke-
ligen Elektromagnete liegen die
Pole oben, wie in Fig. 6.
Der durch elektrische Ströme
im Eisen u.s.'w. erzeugte Magne-
tismus heißt E. Von den ver-
schiedenen Hypothesen über die
Hervorrufung desMagnetismus
(s. d.) in Eisen, Stahl u. s. w.
eignet sich die Amperesche An-
sicht (s. Elektrodynamik) am besten, die Entstehung
und das Aufhören von Elektromagneten einfach
zu erklären. Diefer Ansicht zufolge richtet eine
M!ZZW3^,
Fig. <-..