D – Vertiefung: Elektromagnetismus

Wir haben schon thematisiert, dass die Ursache von magnetischen Wirkungen in der Bewegung von elektrischen Ladungen zu suchen ist. Das gilt zum einen atomar, im Aufbau der Materie. Aber auch wenn sich viele Ladungen gerichtet bewegen, wenn also ein elektrischer Strom beispielsweise durch ein Kabel fließt, kommt es zu solchen magnetischen Wirkungen.

Wie hat man es herausgefunden?

Das zugehörige berühmte Experiment aus der Geschichte der Physik ist der sogenannte Oersted-Versuch:

Oersted entdeckte (man vermutet per Zufall), dass eine Kompassnadel ausgelenkt wurde, wenn er Strom durch ein nahes Kabel fließen ließ. Er schloss aus seinen weiteren Untersuchungen, dass allgemein ein stromdurchflossener Leiter von einem magnetischen Feld umgeben ist.

Elektrische und magnetische Felder hängen also miteinander zusammen und rufen sich wechselseitig hervor (vgl. Themengebiet Licht & Schatten).

Video zum historischen Versuch von Oersted:

Video zum Oersted-Versuch in moderner Ausführung:

Elektrische und magnetische Felder

Ganz allgemein lässt sich festhalten: Bewegte elektrische Ladungen erzeugen ein Magnetfeld.

Umgekehrt gilt ebenso: Änderungen des Magnetfeldes erzeugen ein elektrisches Feld- und dadurch gegebenenfalls auch die Bewegung elektrischer Ladungen (Stichwort: elektromagnetische Induktion).

Typische Anwendungsbeispiele hierfür sind vor allem der Elektromagnet (siehe folgendes Video) und der Elektromotor.