EXP:Curie-Temperatur von Eisen und Gadolinium - Versionsgeschichte

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2025-10-16T09:32:06Z

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(kein Unterschied)

5>Kstuetz am 7. Februar 2023 um 14:03 Uhr

2023-02-07T14:03:27Z

← Nächstältere Version		Version vom 7. Februar 2023, 14:03 Uhr
Zeile 1:		Zeile 1:
	[[Kategorie:~~In Bearbeitung~~]]		[[Kategorie:Magnetostatik]]

	<div class="row">		<div class="row">

5>Kstuetz am 7. Februar 2023 um 14:02 Uhr

2023-02-07T14:02:33Z

← Nächstältere Version		Version vom 7. Februar 2023, 14:02 Uhr
Zeile 144:		Zeile 144:
	</li>		</li>
	<li>		<li>
	[[Datei:EXP_Magnetostatik_Curie_Aufbau_Gadolinium.JPG\|slide 1]]		[[Datei:EXP_Magnetostatik_Curie_Aufbau_Gadolinium.JPG\|slide 2]]
	<div class="orbit-caption">		<div class="orbit-caption">
	Versuchsaufbau um die Existenz der Curie-Temperatur am Beispiel eines Stücks Gadolinium zu demonstrieren.		Versuchsaufbau um die Existenz der Curie-Temperatur am Beispiel eines Stücks Gadolinium zu demonstrieren.
Zeile 150:		Zeile 150:
	</li>		</li>
	<li>		<li>
	[[Datei:EXP_Magnetostatik_Curie_Diagramm_Gd.JPG\|slide 2]]		[[Datei:EXP_Magnetostatik_Curie_Diagramm_Gd.JPG\|slide 3]]
	<div class="orbit-caption">		<div class="orbit-caption">
	Magnetisierung eines Gadolinium-Einzelkristalls als Funktion des äußeren Magnetfeldes in Abhängigkeit von der Temperatur.		Magnetisierung eines Gadolinium-Einzelkristalls als Funktion des äußeren Magnetfeldes in Abhängigkeit von der Temperatur.
			</div>
			</li>
			<li>
			[[Datei:EXP_Magnetostatik_Curie_Aufbau_Feuer.JPG\|slide 4]]
			<div class="orbit-caption">
			Um das Experiment durchzuführen muss mit einem Busenbrenner der Eisennagel am Fadenpendel über die Curie-Temperatur hinaus erhitzt werden.
	</div>		</div>
	</li>		</li>

5>Kstuetz am 7. Februar 2023 um 14:01 Uhr

2023-02-07T14:01:15Z

← Nächstältere Version		Version vom 7. Februar 2023, 14:01 Uhr
Zeile 133:		Zeile 133:

	= Fotos =		= Fotos =
	Am Ende des Dokuments kommt eine Galerie aller Bilder, die zu diesem Experiment unter dem Namensraum "Datei:" bereits vorhanden sind. Im Allgemeinen lohnt es sich häufig auch, bereits bestehende Texte und deren Syntax zu betrachten:<br>
	~~<code>~~		<div class="row">
	~~<nowiki>~~<div class="row">
	<div class="large-4 large-centered columns">		<div class="large-4 large-centered columns">
	<ul class="example-orbit" data-orbit>		<ul class="example-orbit" data-orbit>
	<li>		<li>
	[[Datei:~~Bild~~.~~png~~\|slide 1]]		[[Datei:EXP_Magnetostatik_Curie_Aufbau_Nagel.jpg\|slide 1]]
	<div class="orbit-caption">		<div class="orbit-caption">
	~~Bildbeschreibung~~		Versuchsaufbau um die Existenz der Curie-Temperatur am Beispiel eines Eisennagels zu demonstrieren.
	</div>		</div>
	</li>		</li>
	~~</ul>~~
	~~</div>~~
	~~</div></nowiki>~~
	~~</code>~~

	~~<br>~~

	~~<div class="row">~~
	~~<div class="large-4 large-centered columns">~~
	~~<ul class="example-orbit" data-orbit>~~
	<li>		<li>
	[[Datei:~~00 Platzhalter~~.~~jpeg~~\|slide 1]]		[[Datei:EXP_Magnetostatik_Curie_Aufbau_Gadolinium.JPG\|slide 1]]
	<div class="orbit-caption">		<div class="orbit-caption">
	~~Platzhalter~~		Versuchsaufbau um die Existenz der Curie-Temperatur am Beispiel eines Stücks Gadolinium zu demonstrieren.
	</div>		</div>
	</li>		</li>
	<li>		<li>
	[[Datei:~~00 Platzhalter_Kolibri~~.~~jpg~~\|slide 2]]		[[Datei:EXP_Magnetostatik_Curie_Diagramm_Gd.JPG\|slide 2]]
	<div class="orbit-caption">		<div class="orbit-caption">
	~~Ein Kolibri~~		Magnetisierung eines Gadolinium-Einzelkristalls als Funktion des äußeren Magnetfeldes in Abhängigkeit von der Temperatur.
	</div>		</div>
	</li>		</li>

5>Kstuetz: /* Mögliche Probleme und ihre Lösungen */

2023-02-07T13:58:11Z

Mögliche Probleme und ihre Lösungen

← Nächstältere Version		Version vom 7. Februar 2023, 13:58 Uhr
Zeile 125:		Zeile 125:

	== Mögliche Probleme und ihre Lösungen ==		== Mögliche Probleme und ihre Lösungen ==
	Bei der Entmagnetisierung des Eisennagels ist darauf zu achten, dass sich lediglich die Spitzen der beiden Nägel berühren, so ist die Entmagnetisierung schneller sichtbar als bei einer erhöhten Kontaktfläche. Bei der Entmagnetisierung von Gadolinium reicht das Herunterkühlen auf Kühlschrank-Temperatur nicht aus. Durch das ~~befestigen~~ erwärmt sich der Stoff schon zu stark. Daher bietet es sich an entweder das Material in das Gefrierfach zu legen oder mithilfe eines Kältesprays es auf eine möglichst niedrige Temperatur herunterzukühlen.		Bei der Entmagnetisierung des Eisennagels ist darauf zu achten, dass sich lediglich die Spitzen der beiden Nägel berühren, so ist die Entmagnetisierung schneller sichtbar als bei einer erhöhten Kontaktfläche. Bei der Entmagnetisierung von Gadolinium reicht das Herunterkühlen auf Kühlschrank-Temperatur nicht aus. Durch das Befestigen erwärmt sich der Stoff schon zu stark. Daher bietet es sich an entweder das Material in das Gefrierfach zu legen oder mithilfe eines Kältesprays es auf eine möglichst niedrige Temperatur herunterzukühlen.

	== Sicherheitshinweise ==		== Sicherheitshinweise ==

5>Kstuetz: /* Versuchsaufbau */

2023-02-07T13:56:36Z

Versuchsaufbau

← Nächstältere Version		Version vom 7. Februar 2023, 13:56 Uhr
Zeile 101:		Zeile 101:
	<div class="large-8 columns">		<div class="large-8 columns">

	; Schritt 1 : In einem ersten Schritt werden zwei Stative aufgebaut um zum einen den Hufeisenmagneten und zum anderen das Fadenpendel mit dem Eisennagel zu befestigen.		; Schritt 1 : In einem ersten Schritt werden zwei Stative aufgebaut um zum einen den Hufeisenmagneten und zum anderen das Fadenpendel mit dem Eisennagel zu befestigen. Der Hufeisenmagnet kann auch nur auf einen erhöhten Tisch gestellt werden.
	; Schritt 2: Bevor der Hufeisenmagnet mithilfe einer Muffe befestigt wird sollte er zum Schutz vor der Flamme mit Alufolie umwickelt werden. An den Hufeisenmagnet wird nun der erste Eisennagel geheftet.		; Schritt 2: Bevor der Hufeisenmagnet mithilfe einer Muffe befestigt wird sollte er zum Schutz vor der Flamme mit Alufolie umwickelt werden. An den Hufeisenmagnet wird nun der erste Eisennagel geheftet.
	; Schritt 3: Am anderen Stativ wird ein Fadenpendel bestehend aus dem Kanthaldraht und einem Eisennagel befestigt.		; Schritt 3: Am anderen Stativ wird ein Fadenpendel bestehend aus dem Kanthaldraht und einem Eisennagel befestigt.

5>Kstuetz am 7. Februar 2023 um 13:47 Uhr

2023-02-07T13:47:14Z

← Nächstältere Version		Version vom 7. Februar 2023, 13:47 Uhr
Zeile 9:		Zeile 9:

	<math>		<math>
	\mu=\frac{B}{H} \quad \text{mit} \quad B=\mu_0(H+M) \quad\text{und} \quad \mu_r=\frac{\mu}{\mu_0}.		\mu=\frac{\overrightarrow{B}}{\overrightarrow{H}} \quad \text{mit} \quad \overrightarrow{B}=\mu_0(\overrightarrow{H}+\overrightarrow{M}) \quad\text{und} \quad \mu_r=\frac{\mu}{\mu_0}.
	</math>		</math>

5>Kstuetz am 7. Februar 2023 um 13:46 Uhr

2023-02-07T13:46:15Z

← Nächstältere Version		Version vom 7. Februar 2023, 13:46 Uhr
Zeile 7:		Zeile 7:

	Ferromagnetische Materialien zeichnen sich dadurch aus, dass sich ihre Magnetisierung der eines äußeren Magnetfeldes anpasst. Bei paramegnetischen Stoffen geschieht dies auch. Der Effekt ist hier allerdings nicht so weitreichend. Die magnetische Permeabilität <math>\mu_r</math> beschreibt diese Eigenschaft und so liegt dieser bei ferromagnetischen Materialien deutlich über eins mit		Ferromagnetische Materialien zeichnen sich dadurch aus, dass sich ihre Magnetisierung der eines äußeren Magnetfeldes anpasst. Bei paramegnetischen Stoffen geschieht dies auch. Der Effekt ist hier allerdings nicht so weitreichend. Die magnetische Permeabilität <math>\mu_r</math> beschreibt diese Eigenschaft und so liegt dieser bei ferromagnetischen Materialien deutlich über eins mit

	<math>		<math>
	\mu=\frac{B}{H} \quad \text{mit} \quad B=\mu_0(H+M) \quad\text{und} \quad \mu_r=\frac{\mu}{\mu_0}.		\mu=\frac{B}{H} \quad \text{mit} \quad B=\mu_0(H+M) \quad\text{und} \quad \mu_r=\frac{\mu}{\mu_0}.
	</math>		</math>

	Bei paramagnetischen Materialien liegt die magnetische Permeabilität leicht über eins während er bei diamagnetischen Materialien leicht darunter liegt. Mit <math>M</math> wird hier die Magnetisierung bezeichnet. Sie beschreibt die Dichte von magnetischen Dipolen in einem Material. In Abbildung 3 ist die Magnetisierung eines Gadolinium-Stücks bei verschiedenen äußeren Magnetfeldern in Abhängigkeit von der Temperatur dargestellt<ref>S. Yu. Dan'kov et al. (1998): Magnetic phase transition and the magnetothermal properties of gadolinium. In: Physical Review B, Volume 57, Number 6.</ref>. Es ist zu erkennen, dass die Magnetisierung um in einem Bericht um die Curie-Temperatur herum deutlich absinkt. Es ist also kein instantaner Wechsel von einem ferromagnetischen Zustand in einen paramagnetischen zu beobachten.		Bei paramagnetischen Materialien liegt die magnetische Permeabilität leicht über eins während er bei diamagnetischen Materialien leicht darunter liegt. Mit <math>M</math> wird hier die Magnetisierung bezeichnet. Sie beschreibt die Dichte von magnetischen Dipolen in einem Material. In Abbildung 3 ist die Magnetisierung eines Gadolinium-Stücks bei verschiedenen äußeren Magnetfeldern in Abhängigkeit von der Temperatur dargestellt<ref>S. Yu. Dan'kov et al. (1998): Magnetic phase transition and the magnetothermal properties of gadolinium. In: Physical Review B, Volume 57, Number 6.</ref>. Es ist zu erkennen, dass die Magnetisierung um in einem Bericht um die Curie-Temperatur herum deutlich absinkt. Es ist also kein instantaner Wechsel von einem ferromagnetischen Zustand in einen paramagnetischen zu beobachten.

5>Kstuetz am 7. Februar 2023 um 13:45 Uhr

2023-02-07T13:45:56Z

← Nächstältere Version		Version vom 7. Februar 2023, 13:45 Uhr
Zeile 39:		Zeile 39:
	</div>		</div>
	<div class="large-4 columns>		<div class="large-4 columns>
	[[Datei:EXP_Magnetostatik_Curie_Diagramm_Gd.JPG\|Beschreibung\|1499px\|thumb\|center\|Abb.3: Magnetisierung eines Gadolinium-Einzelkristalls als Funktion des äußeren Magnetfeldes in ~~abhängigkeit~~ von der Temperatur.]]		[[Datei:EXP_Magnetostatik_Curie_Diagramm_Gd.JPG\|Beschreibung\|1499px\|thumb\|center\|Abb.3: Magnetisierung eines Gadolinium-Einzelkristalls als Funktion des äußeren Magnetfeldes in Abhängigkeit von der Temperatur.]]
	</div>		</div>
	</div>		</div>

5>Kstuetz am 7. Februar 2023 um 13:45 Uhr

2023-02-07T13:45:19Z

@@ Zeile 13: / Zeile 13: @@
 __INHALTSVERZEICHNIS__
    </div>
@@ Zeile 29: / Zeile 46: @@
    <div class="large-7 columns>
-= Didaktischer Rahmen =
+= Versuchsanleitung =
-== Fachdidaktische Zielsetzung ==
+== Benötigtes Material ==
-In diesem Experiment wird ein Phänomen gezeigt, welches die Schülerinnen und Schüler zunächst verwirrt und das Interesse weckt. Sie sollen dann mithilfe des Modells der Elementarmagnete versuchen das gezeigte Phänomen zu erklären.
+* Zwei Stative und zwei Muffen
-== Nötige Vorkenntnisse ==
+== Versuchsaufbau ==
    </div>
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    </div>
 </div>
 <div class="row">