Warum stoßen sich ähnliche Pole ab?

Warum stoßen sich ähnliche Pole ab?

Ähnliche Pole stoßen sich aufgrund magnetischer Kraftlinien ab. Eine magnetische Kraftlinie geht vom Nordpol eines Magneten aus und endet an seinem Südpol. Wenn die Nord- und Südpolenden eines magnetischen Objekts nahe beieinander gebracht werden, bilden sie eine Anziehungskraft, da die magnetischen Linien zusammen in die gleiche Richtung verlaufen. Wie Pole stoßen sich ab, weil die Kraftlinien Kopf an Kopf sind.

Auf der atomaren Ebene aller Materialien besetzen Elektronen verschiedene Elektronenschalen und Unterschalen um den Kern eines Atoms. Jede Unterschale kann zwei Elektronen aufnehmen, eines mit einem Aufwärtsspin und eines mit einem Abwärtsspin. Dieser Spinunterschied erzeugt einen magnetischen Dipol, die Quelle des Magnetismus. Die meisten Materialien haben Atome, die zufällig orientiert sind, sodass sich der Unterschied in den Polen gegenseitig aufhebt. Eisenhaltige Materialien wie Eisen und Nickel enthalten jedoch magnetische Domänen, bei denen es sich um Atomcluster mit gleichgerichteten Dipolen handelt.

Magnete enthalten Atome mit Dipolen, die permanent in die gleiche Richtung ausgerichtet sind, wodurch ein Magnetfeld mit Nord- und Südpolende erzeugt wird. Wenn ein Magnet mit einem Eisenmaterial in Kontakt kommt, regt der Magnet die magnetischen Domänen des Eisenmaterials an, ihre Dipole in die gleiche Nord- und Südrichtung auszurichten. Diese Nord- und Süddipolrichtung aller Atome erzeugt die magnetische Kraftlinie.