Nanotechnologie in der Schule - Prof. Dr. Thomas Wilhelm

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12 Ferrofluide im Schulunterricht 140 Abb. 12.4: Ausbildung von Rosensweig-Instabilitäten, wenn die magnetischen Feldli- nien des Permanentmagnetens senkrecht auf die Oberfläche der Flüssigkeit treffen. Abb. 12.5: Wenn die Magnetfeldlinien parallel zur Oberfläche der Flüssigkeit verlau- fen, bilden sich keine Instabilitäten.
12.3 Versuche mit Ferrofluiden Wahlweise kann man auch den Verlauf der magnetischen Feldlinien bei Elektromagneten visualisieren. 12.3.2 Veränderung des magnetischen Feldes Neben der Darstellung von magnetischen Kraftwirkungen auf kleine Partikel, kann man mit Ferrofluiden auch das Verhalten von verschiedenen Stoffen im magnetischen Feld ver- anschaulichen. Dabei hängt die Durchlässigkeit von Materie für magnetische Felder von der magnetischen Permeabilität µ (auch magnetische Leitfähigkeit genannt) ab. Bei Verwendung von verschiedenen Materialien folgen die Magnetfeldlinien dem Weg des geringsten Widerstandes, der bei Materialien mit hoher Permeabilität in deren Inneren verläuft. Hingegen werden die Magnetfeldlinien bei Materialien mit geringer Permeabilität kaum beeinflusst. (a) Verlauf der B-Magnetfeldlinien in nicht-magnetischen Materialien (gerin- ge Permeabilität) (c) Visualisierung mit Ferrofluid (ge- ringe Permeabilität) (b) Verlauf der B-Magnetfeldlinien in magnetischen Materialien (hohe Per- meabilität) (d) Visualisierung mit Ferrofluid (hohe Permeabilität) Abb. 12.6: Die Permeabilität der Materialien verändert den Verlauf von Magnetfeld- linien 141
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