Unterschied zwischen Harteisen und Weicheisen

Hauptunterschied - Harteisen gegen Weicheisen

Ein ferromagnetisches Material ist eine Substanz, die in Abwesenheit eines äußeren Magnetfeldes eine Magnetisierung besitzen kann. Es gibt zwei Gruppen von magnetischen Materialien als weichmagnetische Materialien und hartmagnetische Materialien. Eisen ist ein gutes Beispiel für ein ferromagnetisches Material. Eisen kann auch in zwei Arten als hartes Eisen und weiches Eisen gefunden werden. Diese Klassifizierung basiert auf den magnetischen Eigenschaften von Eisen. Der Hauptunterschied zwischen Harteisen und Weicheisen liegt darin Hartes Eisen kann nach seiner Magnetisierung nicht entmagnetisiert werden, wohingegen Weicheisen nach seiner Magnetisierung entmagnetisiert werden kann.

Wichtige Bereiche

1. Was ist hartes Eisen?
      - Definition, magnetische Eigenschaften
2. Was ist Weicheisen?
      - Definition, magnetische Eigenschaften
3. Was ist der Unterschied zwischen Harteisen und Weicheisen
      - Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe: Entmagnetisieren, ferromagnetisches Material, hartes Eisen, Eisen, magnetischer Bereich, magnetisieren, weiches Eisen

Was ist hartes Eisen?

Hartes Eisen kann durch Magnetisierung zu einem Permanentmagneten gemacht werden, diese Magnetisierung kann jedoch nicht einfach entfernt werden, sobald sie magnetisiert ist. Mit anderen Worten, die Entmagnetisierung ist nach der Magnetisierung von hartem Eisen entweder schwierig oder unmöglich.

Die magnetischen Eigenschaften von Eisen entstehen durch die Bewegung von Elektronen in den Atomen. Jedes Elektron hat einen Spin. Ein Spin ist eine intrinsische Form eines Drehimpulses, der von einem Elektron getragen wird. Atome bestehen aus Orbitalen, in denen sich Elektronen befinden. Ein Orbital kann maximal zwei Elektronen aufnehmen. Diese beiden Elektronen haben einen entgegengesetzten Spin.

In Eisen haben die benachbarten Atome Spins, die miteinander ausgerichtet sind. Dies führt zu so genannten "Domänen". Eine Domäne oder eine magnetische Domäne ist eine Region innerhalb eines magnetischen Materials, in der die Magnetisierung in eine einheitliche Richtung verläuft. Diese einheitliche Richtung wird durch das Ausrichten der Atome verursacht.

Wenn ein Stab aus nicht magnetisiertem Eisen in einem Magnetfeld angeordnet ist, neigt die Magnetisierungsrichtung der magnetischen Domänen dazu, sich in Richtung des Feldes zu bewegen. Dadurch werden die Domänen mit der Richtung des Magnetfelds ausgerichtet. Dies erweitert auch den Bereich der Domänen. Das nennen wir ein Stück Eisen magnetisieren.

Abbildung 1: Ein Permanentmagnet

Bei hartem Eisen ist die Verschiebung dieser magnetischen Domänen irreversibel. Mit anderen Worten, die magnetischen Domänen von hartem Eisen kehren nicht zum Ausgangspunkt zurück, wenn das Magnetfeld entfernt wird. Daher wird Harteisen üblicherweise als Permanentmagnete verwendet.

Was ist Weicheisen?

Weicheisen ist Eisen, das mit einer kleinen Änderung des Magnetfelds leicht magnetisiert und entmagnetisiert werden kann. Weicheisen bezieht sich nicht auf die Weichheit des Metalls; Weicheisen ist tatsächlich auch ein hartes metallisches Eisen.

Im Gegensatz zu hartem Eisen können jedoch die magnetischen Magnetfelder, die in Richtung eines Magnetfelds verschoben werden, in den Ausgangszustand zurückversetzt werden. Mit anderen Worten ist es umkehrbar. Die zurückgegebenen magnetischen Domänen werden jedoch zufällig ausgerichtet.

Abbildung 2: Ein Elektromagnet

Bei der Herstellung von Elektromagneten wird Weicheisen verwendet. Daher kann das Feld ein- und ausgeschaltet werden. Ein Elektromagnet kann hergestellt werden, indem ein Draht um ein Weicheisenstück gewickelt wird und die beiden Enden des Drahtes mit einer Batterie verbunden werden. Wenn der Strom durch den Draht fließt, wirkt dieses System als Magnet. Dann richten sich die Domänen des Weicheisenstabs an der Richtung des angelegten Feldes aus und die Intensität des Magnetfelds wird um mehrere Vergrößerungen erhöht.

Unterschied zwischen Harteisen und Weicheisen

Definition

Hartes Eisen: Hartes Eisen ist Eisen, das nach der Magnetisierung schwer zu entmagnetisieren ist.

Weiches Eisen: Weicheisen ist Eisen, das mit einer kleinen Änderung des Magnetfelds leicht magnetisiert und entmagnetisiert werden kann.

Material

Hartes Eisen: Harteisen ist ein hartmagnetisches Material.

Weiches Eisen: Weicheisen ist ein weichmagnetisches Material.

Magnetisierung

Hartes Eisen: Magnetisiertes Harteisen kann nicht leicht entmagnetisiert werden.

Weiches Eisen: Magnetisiertes Weicheisen kann entmagnetisiert werden.

Anwendungen

Hartes Eisen: Harteisen wird als Permanentmagnet verwendet.

Weiches Eisen: Weicheisen wird als Elektromagnet verwendet.

Fazit

Eisen kann in zwei Gruppen als hartes Eisen und weiches Eisen gefunden werden: klassifiziert nach den magnetischen Eigenschaften. Der Hauptunterschied zwischen Harteisen und Weicheisen besteht darin, dass Harteisen nach der Magnetisierung nicht entmagnetisiert werden kann, während Weicheisen nach der Magnetisierung entmagnetisiert werden kann.

Verweise:

1. Magnetische Materialien BU Physik, hier verfügbar.
2. „MAGNETISCHE MATERIALIEN (FEST UND WEICH).“ Was ist, RSS?.

Bildhöflichkeit:

1. "Hufeisenmagnet von Zureks" Von Zureks - Eigene Arbeit, CC0) über Commons Wikimedia
2. “Elektromagnet” von Anynobody - Eigene Arbeit von uploaderDiese Datei wurde mit Blender (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia erstellt