Elektromagnetismus

Magnetismus

Ein Magnet zieht Eisen, Nickel und Kobalt ( ferromagnetische Stoffe) an und hält sie fest. Alle anderen Stoffe, auch andere Metalle, sind nicht magnetisch. Die Bereiche mit der stärksten Anziehung nennt man Pole des Magneten.

Ein Magnet ruft ein Magnetfeld hervor und wird von diesem durchströmt. Die Richtung und Stärke magnetischer Kräfte kann man durch Feldlinien veranschaulichen. Die Feldlinien treten am „Südpol“ (grün) in den Magneten ein und am „Nordpol“ (rot) aus. Ungleichnamige Pole ziehen sich an, gleichnamige Pole stoßen sich ab.

Man unterscheidet Dauermagnete und Elektromagnete.

Die magnetische Stromwirkung 

• Ein stromdurchflossener Leiter
  ist von einem Magnetfeld umgeben.
  Die Richtung der Feldlinien merkt man sich durch die Rechte-Faust-Regel.
  
  Zeigt der Daumen der Faust in die technische Stromrichtung, so zeigen die restlichen Finger die Richtung der Magnetfeldlinien an.
  
  Wird eine isolierte Kupferleitung über einen (Eisen)kern aufgewickelt, erhält man eine Spule. Fließt Strom durch die Spule (Elektromagnet) wirkt sie wie ein Dauermagnet. Durch Änderung der Stromrichtung werden Nord- und Südpol vertauscht.
  
  Die Stärke einer Spule ist von folgenden Faktoren abhängig:
  Je mehr Windungen die Spule besitzt, desto stärker ist das Magnetfeld.
  Je größer der Strom ist, der durch eine Spule fließt, desto stärker ist das Magnetfeld.
  Eine Spule mit Eisenkern hat ein stärkeres Magnetfeld.
  

Anwendungen

• Lastmagnet zum Heben von Eisenschrott
• Elektromotor
• Generator
• Transformator
• Elektromagnetischer Schalter (Relais)
• Magnetventile
• Türöffner
• Klingel
• uvm.

Das Relais

Ein Relais ist ein Schalter, der mit Hilfe eines Elektromagneten betätigt wird. Es besteht aus einer Spule und einem Anker mit Kontakten. Es gibt zwei getrennte Stromkreise: Steuerstromkreis und Arbeitsstromkreis. Wird der Steuerstromkreis über einen Schalter (S₁) geschlossen, dann zieht der Elektromagnet (bestehend aus einer Spule mit Eisenkern) den Schalter (S₂) im Arbeitskreis an und der zweite Stromkreis ist ebenfalls geschlossen.
Das Relais kann mit kleinen Spannungen, z.B. Batteriespannungen, Stromkreise mit hohen Spannungen und Strömen steuern.
Elektromagnetische Schalter, die sehr hohe Spannungen und Ströme steuern können, heißen Schütze.

Relais gibt es mit unterschiedlichen Kontaktarten:
Schließer, Öffner und Wechsler (Kombination aus Schließer und Öffner). Die einzelnen Kontaktarten können auch mehrfach vorkommen:
2 x Um (zwei Wechsler), 2 x Ein (zwei Schließer), 2 x Aus (zei Öffner).

Schaltsymbol Relais 1 x Um:
Die Kontake werden im Ruhezustand dargestellt.
Ö = Öffnerkontakt; S = Schließerkontakt; M = Mittelkontakt.