Woher weiß die Kompassnadel wo Norden ist?

15 Dezember 2010

Rund 150 Schülerinnen und Schüler lassen sich von Prof. Matthias Heinitz in der Kinderuni-Vorlesung erklären, wieso die Kompassnadel nach Norden zeigt und welche Kraft Magneten haben.

Das Thema Elektromagnetismus zieht an: Mit 150 Schülerinnen und Schülern war die 13. Kinderuni-Vorlesung an der Universität der Bundeswehr München eine der am besten besuchten. Prof. Matthias Heinitz lehrt normalerweise 20- bis 25-jährigen Offizieranwärtern und Offizieren die „Grundlagen der Elektrotechnik und Informatik“. Am 1. Dezember erklärte er den 8- bis 12-jährigen Kinderuni-Besuchern den Elektromagnetismus. Dafür führte er sie zunächst auf eine weite Reise bis zum Nordpol, bevor er mit vielen Experimenten vorführte, wie Menschen den Elektromagnetismus technisch nutzen.

Geografischer und magnetischer Pol

Einen Kompass kennen die jungen Kinderuni-Teilnehmer und dass seine Nadel sich immer nach Norden ausrichtet, wissen sie auch. Doch dass sich die Kompassnadel von einem Stabmagneten, den der Schüler Johannes im ersten Experiment an den Kompass hielt, beeinflussen lässt, war für viele neu. „Die Kompassnadel ist selbst ein Magnet“, erklärte Prof. Heinitz das Phänomen. Wenn sich die Nadel nach Norden ausrichtet – heißt das, dass der Nordpol selbst auch ein Magnet ist? Im Mittelalter glaubten die Wissenschaftler das noch. Doch mittlerweile weiß man: Es gibt neben dem geografischen Nordpol, dem nördlichsten Punkt der Erde, auch einen magnetischen Pol, der durch die Magnetfeldlinien der Erde bestimmt wird. In der Nähe des geografischen Nordpols befindet sich der magnetische Südpol – denn er zieht den Nordpol eines Magneten, z.B. einer Kompassnadel, an. Der magnetische Pol ist nicht ortsfest, er wandert täglich ein kleines Stück, zurzeit befindet er sich im Norden Kanadas, rund 2000 Kilometer vom geografischen Nordpol entfernt. Das heißt natürlich auch, dass unsere Kompassnadel nicht ganz exakt nach Norden zeigt.

Elektromagnet als Kraftpaket

Die Kraft, mit der sich Nord- und Südpol von Magneten anziehen, macht sich der Mensch in vielen Anwendungen zunutze. Denn elektrischer Strom kann Magnetfelder erzeugen. Was die Wissenschaft und die Industrie im Großen nutzen, z.B. für Elektromotoren, demonstrierte Prof. Heinitz im Kleinen anhand vieler Experimente – und oft mit Unterstützung der Kinderuni-Besucher. Der Schüler Lesley probierte aus, wie viel Kraft ein von einer elektrischen Spule erzeugtes Magnetfeld hat: Fünf Kilo konnte der mit einer ganz normalen Batterie betriebene Elektromagnet halten. Und die achtjährige Rafaela stoppte mit der „Wirbelstrombremse“ gerade noch rechtzeitig ein Eisengewicht – kurz bevor es einen Schokoladen-Nikolaus erschlagen hätte. Von der Kraft der Elektromagneten waren die Kinderuni-Besucher beeindruckt und begeistert – dass der Schokonikolaus jedoch so glimpflich davon kam, war ihnen nicht ganz recht: Bei allem Wissensdurst – kleine, mundgerechte Schokoladenstücke hätten vielen von ihnen auch sehr gut gefallen!

Erscheinungsjahr: 2010
Filmlänge: 45 Min.
Format 16:9 PAL
Medien: DVD
Eine Produktion des Medienzentrums der Universität der Bundeswehr München