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Aculei ferro-fluidi

Ferrofluid - magnetisch und flüssig - ist eine Mischung von Öl und feinst gemahlenen Partikeln aus Magnetsteinen. In Umkehrung zum Exponat Ferrofluid-Igel sind hier die Elektromagneten unterhalb der Flüssigkeit und lassen kegelförmige Stacheln spriessen.

Altalena magnetica

Gleichnamige Pole stossen sich ab, ungleichnamige ziehen sich an. Wie sieht es aber aus, wenn Magnete nebeneinander liegen und gleichnamige Pole jeweils nach oben bzw. unten zeigen? Hier lassen sich zwei Magnetplatten an eine feste Magnetplatte heranschieben, bis sich diese plötzlich aufstellen. Versetzt man die eine leicht in Schwingung, lässt sich deren Übertragung auf den anderen Magneten beobachten. Ein schönes Phänomen, das vom Polmodell von Mangeten zum Feldmodell führt.

Altoparlanti di ogni tipo

Verblüffend einfach funktioniert ein Lautsprecher: Die zu übertragende Musik wird als elektrischer Strom (wechselnder Stärke und Frequenz) auf einen gewickelten Kupferdraht (Spule) gebracht und diese Spule wird mit einem Dauermagneten zusammengebracht, fertig! Hält man Spule und Dauermagnet ans Ohr, ist bereits leise Musik hörbar. Besser hörbar wird die Musik, wenn ein grösserer Resonanzkörper verwendet wird, hier z.B. eine Gitarre.

Calamita delicata

Schon einmal probiert eine Schraube unter einem Magneten zum Schweben zu bringen? Es ist eine unmögliche Aufgabe, wenn man es mit einem Permanentmagneten versucht. Doch dieser Magnet macht es mit Gespür: Es ist ein Elektromagnet, der über einen Regelkreis an eine Hallsonde angeschlossen ist. Dieser registriert, wenn sich das Metall nähert und vermindert den Spulenstrom, so dass das Metall weniger stark angezogen wird. Beim Entfernen von der Sonde geschieht das Gegenteil. So kann der Traum vom Schweben (zu mindest für die Schraube) wahr werden.

Cannone magnetico

Mit Wirbelstrom kann man bremsen, aber kann man mit diesem Effekt auch schiessen? Dieser Elektromagnet besteht aus einer Spule und einem Eisenkern, der über die Spule hinausragt. Darüber liegt ein Aluminium-Ring, der beim Einschalten des Spulenstroms in die Höhe fliegt und aufgrund des Wechselstroms in der Spule zu schweben beginnt. Ein offener Alu-Ring über der Spule macht deutlich: Ohne Wirbelstrom kein Effekt.

Cerchi del campo magnetico

Auf einer riesigen Scheibe vergessen Dutzende von Kompassnadeln, wo Norden liegt und richten sich statt dessen im Kreis um einen Leiter aus, kaum dass ein Starkstrom eingeschaltet wird. Lässt man den Strom in die umgekehrte Richtung fliessen, so ändert sich auch die Richtung der Kreisanordnung der Nadeln.

Correnti parassite di repulsione

Aluminium - ein nicht (ferro)magnetisches Material - zeigt plötzlich magnetische Eigenschaften. Sobald die Aluminiumscheibe zu rotieren beginnt, wird ein herabhängender Magnet plötzlich von der Scheibe abgestossen. Da Aluminium ein leitfähiges Material ist, entsteht beim "Vorbeirotieren" am Magneten ein Wirbelstrom in der Platte. Das damit verbundene Magnetfeld ist dem des herabhängenden Magneten entgegengesetzt: Der Magnet wird abgestossen.

Correnti parassite I

Bewegung bremst - und damit ist nicht der Luftwiderstand oder die Reibung gemeint. Anstatt im freien Fall nach unten zu sausen, "schwebt" ein Blech gebremst durch einen Elektromagneten behutsam zu Boden. Die Scheiben - bestehend aus Kupfer oder Aluminium - sind "unmagnetisch" dafür aber gute Leiter. Die Bewegung im Magnetfeld verursacht in den Scheiben einen Wirbelstrom, welcher wiederum ein Magnetfeld erzeugt. Dieses ist dem äusseren Elektromagneten entgegengesetzt und führt somit zur beobachtbaren, gebremsten Bewegung.

Correnti parassite II

Bewegung bremst - und damit ist nicht der Luftwiderstand oder die Reibung gemeint. Anstatt im freien Fall nach unten zu sausen, "schwebt" ein Blech gebremst durch eine Reihe von Magneten behutsam zu Boden. Die Scheiben - bestehend aus Kupfer oder Aluminium - sind "unmagnetisch" dafür aber gute Leiter. Die Bewegung im Magnetfeld verursacht in den Scheiben einen Wirbelstrom, welcher wiederum ein Magnetfeld erzeugt. Das ist dem äusseren Elektromagneten entgegengesetzt und führt somit zur beobachtbaren, gebremsten Bewegung.

Credi di girare e chi è girato sei tu

Sozusagen magnetische Zahnräder. Die sternförmig angeordneten Magnetzylinder lassen sich einzeln drehen. Ihr Magnetfeld beeinflusst die umgebenden Magnetzylinder. Welche "Zahnräder" drehen sich jeweils mit; welchem müssen alle anderen folgen?

Dominî di Weiss

Unter dem Mikroskop, einem so genannten Wentz-Scope mit Riesen-Okular (zwei bis drei Personen können gleichzeitig etwas sehen), ist ein seltenes Material zu sehen, nämlich ein magnetisierbarer Kristall. Er enthält lauter Bezirke, die entweder in Blickrichtung oder entgegen der Blickrichtung magnetisiert sind. Durch die Verwendung von polarisiertem Licht erscheinen diese Bereiche unterschiedlich hell. Bringt man einen kleinen Magneten in die Nähe des Präparats, lassen sich die Veränderungen bei der mäanderartigen, gegenseitigen Durchdringung der unterschiedlich magnetisierten Bezirke verfolgen.

Effetto Barkhausen - La magnetizzazione diventa udibile

Magnetisierung für die Ohren: Es stehen vier Metall-Probekörper zur Auswahl. Drei davon sind magnetisierbar. Man stellt die Proben ins Innere einer Spule mit sehr hoher Windungszahl. Bereits eine geringfügige Änderung der Magnetisierung erzeugt durch Induktion einen Spannungsstoss, der über einen kleinen Lautsprecher hörbar wird. Aus der Art des Geräusches, das beim Annähern und Entfernen eines Dauermagneten auftritt, erkennt man, dass Magnetisierungsvorgänge schubweise erfolgen. Ganze Bezirke (nicht bloss einzelne Atome) ändern ihre Magnetisierung gleichzeitig.

Effetto Faraday

Hier wird Licht polarisiert und durch eine Flüssigkeit geschickt. Auf der anderen Seite wartet ein Polarisationsfilter: Steht er senkrecht zum ersten, so kommt kein Licht hindurch, dreht man ihn parallel, so nimmt die Intensität des Lichtes zu und erreicht ihr Maximum. Spannend wird es nun, wenn der die Flüssigkeit umgebende Elektromagnet eingschaltet wird: Bei senkrecht stehenden Polarisationsfiltern kommt nun trotzdem Licht durch - d.h. das Magnetfeld bewirkt eine Drehung der Polarisationsrichtung des Lichtes.

Effetto Hall

Ein rotes Hufeisenmagnet ist so dreh- und verschiebbar gestaltet, dass ein Wismut-Plättchen (2cm x 2cm) zwischen seine Pole zu liegen kommt. Lässt man Strom durch das Plättchen fliessen, entsteht zwischen den Seitenrändern eine elektrische Spannung, die ihr Vorzeichen beim Umpolen des Magneten ändert. Der Hall-Effekt wird oft zum messen von Magnetfeldern benutzt.

Equilibrio magnetico

Ein physikalisches Theorem besagt, dass man einen Magneten in einem äusseren Magnetfeld nicht zum schweben bringen kann. Doch diese kleine Magnetscheibe beginnt zu schweben, wenn die Dose in die richtige Höhe zwischen den grossen Magneten gebracht wird. Der Grund liegt in der Graphitplatte der Dose: Da Graphit diamagnetisch ist, entsteht dort ein Gegenfeld, das den kleinen Magneten abheben lässt.

Funkenkammer

Gadget magnetici

Die Kompassnadel und der Hufeisenmagnet zu Hause sind eher schwächliche Vertreter der Dauermagneten. Hier stehen sich die Pole eines mächtigen Dauermagneten gegenüber, auf die man Eisenplättchen rieseln lassen kann. Der Schwerkraft trotzend lagern die sich an, stehen ab, bilden unvollständige oder komplette Brücken. Da müssen unsichtbare Kräfte zwischen Himmel und Erde wirken – man muss die Plättchen förmlich losreissen – und die Kraftrichtungen liegen entlang erkennbarer Linien, den so genannten Feldlinien.

Generatore a pedali

Der Tretgenerator kann ganz schön zum Schwitzen bringen, um nur schon einen Schluck Wasser zu kochen. Wieviel (Tret-)Energie braucht es wohl, um Radio, Fernseher oder Glühlampe zu betreiben? Das lässt erahnen, welche enorme Arbeit geleistet werden muss, damit an der Steckdose genug elektrische Energie verfügbar ist.

Girosopio sospeso

Ein phantastisches Exponat und ein muss für jeden Hobbymagier: Ein kleiner Kreisel wird auf einer Platte zum Kreiseln gebracht. Während die Platte langsam angehoben wird, beginnt der Kreisel abzuheben und über der Platte zu schweben. Die Platte kann komplett entfernt werden und der Kreisel schwebt ca. 20 cm im freien Raum über einem Ring - einem sehr starken Ringmagneten. Obwohl (oder gerade weil) hier keine Magie im Spiel ist ein erstaunliches Phänomen rund um Magnetfelder und Kreiselkräfte.

Graffette ambiziose

Eine Schüssel voller Büroklammern - und weiter? Diese würde nicht im Technorama stehen, wenn es nicht ein Phänomen dabei zu beobachten gibt. Die Schüssel ist nicht ganz gewöhnlich: Wie man spätestens beim zweiten Blick sieht, besteht sie aus einer grossen Spule. Deren Strom kann mit einem Regler eingestellt werden: Je höher der Strom, desto energischer streben die Büroklammern in die Höhe bzw. zum Rand der Spule. Ein weiteres Indiz dafür: Ein Stromdruchflossener Leiter wird von einem Magnetfeld umgeben.

Il pendolino impazzito

Magnetfelder können sehr unterschiedliche Formen annehmen. Die auftretenden Bewegungen lassen sich nicht einfach mit „Anziehung“ oder „Abstossung“ zwischen zwei Polen erklären. Hier können die Wechselwirkung verschiedenster Magnete untersucht und deren Felder mit Eisenpfeilspänen visualisiert werden.

Il principio del motore elettrico

Kann man sich ein Leben ohne Elektromotoren vorstellen? Der Urvater des Elektromotors lädt hier zum Wiederentdecken ein: das Barlow’sche Rad. Zwischen den Polen des roten Hufeisenmagneten ist die Kupferscheibe drehbar angeordnet, und man soll nun mit dem Drahtende von der Spannungsquelle (keine Bange:wenige Volt) eine geeignete Stelle auf der Scheibe berühren: Es funkt, also fliesst ein Strom, und auf einmal beginnt sich die Scheibe zu drehen – Wunder der Technik!

Levitazione diamagnetica

Diamagneten wie Graphit versuchen, einem äusseren Magnetfeld "auszuweichen". Es kommt zu einer Abstossung. Diese reicht aus, um ein kleines rotes "Wägelchen" mit einer Grundplatte aus Graphit über der Magnetschiene schweben zu lassen.

Linee di campo magnetiche

Das Magnetfeld - mit all seinen Abbildungen und Feldlinien - ist ein Modell, mit dem wir uns die Effekte von magnetischer Anziehung und Abstossung erklären und vorstellen können. Mithilfe von Kompassnadel, mit Eisenpulver im Plastikzylinder oder mit Eisenstäbchen in einer Acrylscheibe kann dieses Modell zwischen zwei starken Hornmagneten überprüft und die Feldlinien "sichtbar" gemacht werden.

Magnete sospeso

Wie ein gespaltener Holzstamm hängen die beiden Kupferstangen im Raum. Dazwischen befindet sich ein Magnet, der mit Hilfe eines zweiten Magneten von aussen zum Schweben gebracht werden kann. Durch geschickte Bewegung des äusseren Magneten entstehen Wirbelströme in den Kupferstangen, die den dazwischen liegeneden Magneten in der Schwebe halten.

Magneti deboli, magneti forti

Gleichnamige magnetische Pole stossen sich ab, aber wir stark eigentlich? In den Röhren befinden sich Permanentmagnete aus unterschiedlichem Material. Es sind jeweils gleich schwere Magnete so angeordnet, dass sie aufgrund der Abstossung schweben. Mit der Hand heruntergedrückt fühlt man die Unterschiede in den abstossenden Kräften sofort. Ebenso spürbar wird, wie die Kraft ansteigt, wenn die Magnete nahe beieinander sind. Vergleichen Sie die Abstossungskräfte von Neodym-Eisen-Bor-Magneten, Ferritmagneten und Samarium-Cobalt-Magneten.

Magneti in orbita

Auf einer drehbaren Aluminiumscheibe liegen Permanentmagnetscheibchen: wie verhalten diese sich bei langsamer Drehung der Scheibe? Da Aluminum bekanntlich nicht magnetisch ist, beginnen sich diese zu bewegen - doch gleichzeitigen fangen sie auch an abzuheben. In der Platte entsteht durch die Bewegung der Magnete ein Wirbelstrom, welcher der Ursache entgegengesetzt ist: Das zugehörige Magnetfeld ist dem der Magnetscheiben entgegengesetzt.

Mappamondo magnetico

Ein Kompass weist den Weg nach Norden? Eigentlich nicht! Die Kompassnadel weist lediglich zum magnetischen Pol hin, der „ungefähr“ beim geographischen Nordpol liegt - es ist der magnetische Südpol der Erde! Zusätzlich ist die Nadel aber auch schräg nach unten gerichtet, über dem magnetische Nord- und Südpol sogar vertikal. Dem Globus hier ist durch einen Dauermagneten im Inneren ein übertrieben starker Erdmagnetismus verliehen worden, sodass draufgesetzte Stahlnadeln der Schwerkraft trotzend die Richtung des Erdmagnetfelds anzeigen und schräg abstehen.

Mega-sensore

Tragen sie einen Magneten bei sich? Hier wird es überprüft: Schreitet man durch den Mega-Sensor - bestehend aus einer grossen Kupferspule - mit einem Magneten in der Hand, so zeigen LEDs und Messgeräte eine Spannung an. Mit diesem Grundversuch der elektromagnetischen Induktion lässt sich herausfinden, wovon Stärke und Richtung der Spannung abhängen.

Nubi magnetiche

Das magnetische Pulver im Glaszylinder lässt sich mit Magneten hochziehen, beim Entfernen der Magnete sinkt es in Wolken langsam ab. Durch die Magnete lässt es sich wieder auffangen, es bildet sich an der Innenwand ein Igel aus den schwarzen Teilchen. Dessen Stacheln zeigen in Richtung der unsichtbaren Kraft, also entlang der Magnetfeldlinien.

Onda magnetica prigioniera

Die Welle, die im Kreis läuft: 60 Magnete sind so im Kreis angeordnet, dass sich benachbarte Magnete jeweils abstossen. An ihrem Platz gehalten werden sie durch Blattfedern. Bewegt man einen Magneten nun aus seiner Position, versuchen die Nachbarn auszuweichen - eine Welle setzt sich in Gang. Da sich diese vergleichsweise langsam ausbreitet und die einzelnen (Magnet)Elemente gut sichtbar sind, kann man die Ausbreitung einer Welle hier gut beobachten. Oder man versucht durch "geschicktes Stören" eine stehende Welle zu produzieren.

Onde magnetizzate

Rostrotes Eisenpulver liegt am Boden einer mit Wasser gefüllten Schale. Durch einen kurzen Strom-Impuls zweier darunterliegenden Kupferspulen wird das Eisenpulver hochgewirbelt. Allerlei Gebilde entstehen zwischen innerem und äusseren Spulenkreis, und mit etwas Glück bekommt man eine veritable Eruption.

Particelle danzanti

Feinster Eisenstaub bedeckt wie ein Pelz ein Feld von 9x9 Elektromagneten. Auf Knopfdruck entstehen verrückt vibrierende, turbulente Muster - die 81 "Magnetmännchen" scheinen nach einer perfekten Choreographie auf die Begleitmusik zu tanzen.

Piatto rotante

Ordnen Sie die Magnete auf der Drehscheibe in verschiedenen „Mustern“ an. Scheinbar lebendig ordnet sich das Magnetpulver unter der Glasscheibe zu sich bewegenden Mustern wie Spiralen o.ä. an. Wenn man genau hinschaut und die Drehscheibe schön langsam dreht, kann man die Bewegungen der einzelnen Magnetteilchen genau sehen.

Più lentamente scende, più conduce

Sieben vertikale Stäbe mit je einem übergestülpten Ring laden ein, diesen Ring mal langsam, mal zügig hoch und nieder zu führen – oder herabfallen zu lassen. Was soll da schon passieren? Doch es sind Stäbe verschiedenen Materials, und die Ringe sind Ringmagnete. Willkommen im Reich der Wirbelströme! Die Kraftwirkungen – alias Magnetfeld – der Ringmagnete reichen ins Material der Stäbe hinein und bringen dort – sobald sie sich bewegen – freie Elektronen zum Kreisen: Das sind Wirbelströme. Deren Magnetfeld wirkt auf die Magnetringe zurück, bekannt als Wirbelstrombremse. Ist also der Stab ein guter Leiter, gibt es viel Wirbelströme, und die Bremswirkung ist stark: Der Ringmagnet fällt nur langsam. Ist der Stab ein Isolator, fällt der Ring schnell.

Porcospino ferro-fluido

Ferrofluid - magnetisch und flüssig - ist eine Mischung von Öl und feinst gemahlenen Partikeln aus Magnetsteinen. Auf beinahe mysteriöse Weise wächst hier ein kegelförmiges Gebilde aus der Flüssigkeit, wenn der darüberhängende Elektromagnet eingeschaltet wird. Das Ferrofluid beginnt auf den Magneten überzuspringen und bildet dort eine igelförmige Struktur aus - faszinierend!

Punto di Curie

Oberhalb einer gewissen Temperatur verlieren Magnete ihre magnetischen Eigenschaften. Dies lässt sich einfach demonstrieren. Das Nickelblech am Pendel wird von einem Magneten angezogen und festgehalten. Eine Flamme erhitzt das Nickelblech. Ab einer Temperatur von 360°C verliert Nickel seine magnetischen Eigenschaften, es wird nicht mehr vom Magneten angezogen. Kühlt es ab, erhält es seine Eigenschaften wieder zurück.

Sisifo gioco della palla

Ein magnetisches Geschicklichkeitsspiel: Auf dieser schiefen Ebene sind unter einer Plexiglasscheibe geometrische Figuren verteilt, in deren Ecken und Rundungen die vielen kleinen Metallkugeln verstaut werden sollen. Mit einem Magneten könne diese vom Boden aufgesammelt und abgesetzt werden. Wie der Name schon sagt: Ein endloses Spiel...

Terrella

Im Zentrum einer grossen Glaskugel, gefüllt mit verdünntem Edelgas sitzt ein kleiner Metallglobus (Terrella steht, verniedlichend, für terra = Erde). Auf Knopfdruck wird durch Anlegen einer elektrischen Spannung ein "Solarwind" ausgelöst, das Gas wird durch Ionisation (Plasma) zum fahlen, künstlichen Polarlicht. Das magnetische Feld des Nordpols lässt sich, ebenfalls auf Knopfdruck, verändern und das Nordlicht so "manipulieren".