Ein Dauermagnet ist ein Körper, der Gegenstände aus Eisen anzieht und diese Fähigkeit behält. Stabmagnete, Hufeisenmagnete und Kühlschrankmagnete sind Dauermagnete. Das Verhalten von Magneten heißt Magnetismus.

Die stärkste Wirkung geht von den beiden Enden aus. Sie heißen Pole. Ein Pol ist der Nordpol, meist rot gefärbt. Der andere ist der Südpol, meist grün oder weiß. In der Mitte wirkt der Magnet kaum.

Zwei Magnete beeinflussen sich so:

• Gleichnamige Pole stoßen sich ab: Nordpol und Nordpol, Südpol und Südpol.
• Ungleichnamige Pole ziehen sich an: Nordpol und Südpol.

Ein Magnet wirkt auch durch Papier, Holz, Glas und Luft hindurch. Je größer der Abstand, desto schwächer wirkt er.

Nicht alles, was aus Metall ist, wird von einem Magneten angezogen. Magnetisierbar sind nur wenige Stoffe: Eisen, Nickel und Kobalt. Stahl besteht hauptsächlich aus Eisen und ist deshalb meistens auch magnetisierbar. Büroklammern, Nägel, Schrauben und Konservendosen aus Stahlblech werden angezogen.

Nicht magnetisierbar sind zum Beispiel Aluminium (Alufolie), Kupfer, Gold, Silber, Holz, Glas, Kunststoff, Papier und Stoff.

Ein magnetisierbarer Körper wird in der Nähe eines Magneten selbst zum Magneten. Ein Eisennagel, der an einem Magneten hängt, zieht einen zweiten Nagel an. Das Ende des Nagels, das am Nordpol liegt, wird zum Südpol, und ungleichnamige Pole ziehen sich an. Weiches Eisen verliert den Magnetismus fast ganz, sobald der Magnet weg ist. Harter Stahl behält ihn. Darum bestehen Dauermagnete aus Stahl oder aus Mischungen mit Eisen, Nickel oder Kobalt.

Warum wird ein Nagel zum Magneten? Und warum hat jeder Magnet zwei Pole? Zur Erklärung benutzt man ein Modell. Das ist ein Bild im Kopf, mit dem man Beobachtungen verständlich macht. Es heißt Elementarmagnetmodell:

In einem Stück Eisen stecken sehr viele winzige Magnete, die Elementarmagnete. Jeder hat einen Nordpol und einen Südpol.

• Nicht magnetisches Eisen: Die Elementarmagnete liegen wild durcheinander. Ihre Wirkungen heben sich auf, nach außen ist nichts zu spüren.
• Magnetisiertes Eisen: Die Elementarmagnete zeigen alle in dieselbe Richtung. Ihre Wirkungen verstärken sich. An einem Ende liegen lauter Nordpole, am anderen lauter Südpole.

Das Modell erklärt viele Beobachtungen:

• Magnetisieren: Streichst du mit einem Magneten mehrmals in dieselbe Richtung über eine Stahlnadel, richtet er die Elementarmagnete aus. Die Nadel wird zum Magneten.
• Entmagnetisieren: Starkes Erhitzen oder Hämmern bringt die Elementarmagnete wieder durcheinander. Der Magnet verliert seine Wirkung.
• Zerbrechen: Brichst du einen Stabmagneten durch, hast du zwei kleinere Magnete mit je einem Nordpol und einem Südpol. Einen einzelnen Pol gibt es nicht.

Ein Magnet wirkt auch auf Körper, die er nicht berührt. Den Raum um den Magneten, in dem man diese Wirkung spürt, nennt man Magnetfeld. Man sieht es nicht. Streust du aber Eisenfeilspäne, winzige Eisenstückchen, auf ein Blatt Papier über einem Magneten, ordnen sie sich in Linien an.

Zum Zeichnen benutzt man das Feldlinienmodell. Feldlinien sind gedachte Linien. Sie zeigen an jeder Stelle, in welche Richtung eine kleine Kompassnadel zeigen würde. Dafür gelten drei Regeln:

• Außerhalb des Magneten verlaufen die Feldlinien vom Nordpol zum Südpol.
• Wo die Linien dicht liegen, wirkt der Magnet stark, nämlich an den Polen. Wo sie weit auseinander liegen, wirkt er schwach.
• Feldlinien kreuzen sich nie.

Feldlinien gibt es in Wirklichkeit nicht. Sie sind ein Hilfsmittel zum Zeichnen. Stehen sich ein Nordpol und ein Südpol gegenüber, laufen die Linien direkt vom einen zum anderen. Stehen sich gleichnamige Pole gegenüber, biegen die Linien auseinander.

Auch die Erde hat ein Magnetfeld, das Erdmagnetfeld. Sie wirkt wie ein riesiger Stabmagnet. Die Ursache ist flüssiges Eisen tief im Inneren der Erde. Die Pole dieses Magneten liegen in der Nähe der geografischen Pole, aber nicht genau dort.

Ein Kompass nutzt das Erdmagnetfeld. Seine Magnetnadel ist ein kleiner Magnet, der auf einer Spitze sitzt und sich frei drehen kann. Im Erdmagnetfeld richtet sie sich aus. Das Ende der Nadel, das nach Norden zeigt, heißt Nordpol der Nadel. Meist ist es rot.

Dazu passt die Regel von eben: Ungleichnamige Pole ziehen sich an. Der Nordpol der Nadel zeigt zum geografischen Norden. Also liegt dort ein Südpol des Erdmagneten.

So benutzt du einen Kompass: Halte ihn flach in der Hand und warte, bis die Nadel ruhig steht. Drehe dann das Gehäuse, bis das N der Skala unter dem Nordpol der Nadel liegt. Nun kannst du Norden (N), Osten (O), Süden (S) und Westen (W) ablesen. Halte den Kompass fern von Magneten, Eisenteilen und Handys, denn sie lenken die Nadel ab.