Lenz'sche Röhre

Wirbelströme setzen Gravitation scheinbar außer Kraft

  • ab 14 Jahre
  • Länge Röhre ca. 31 cm
  • Gewicht (mit Packung): ca. 160 g
  • Lieferumfang: Kupferröhre, ein magnetisiertes und ein unmagnetisiertes Stück Neodym-Eisen-Bor

Bestell-Nr.:
MA02402

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Lässt man die zwei mitgelieferten Metallstücke durch die Lenz'sche Röhre fallen, so fällt das eine deutlich langsamer als das andere. Der Grund: Bei dem einen Metallstück handelt sich um einen starken Neodym-Magnet. Fällt dieser durch die Röhre, entsteht ein so genannter Wirbelstrom in der Kupferröhre, der wiederum ein Magnetfeld erzeugt, das dem des Magneten entgegengesetzt ist. Daher wird der Magnet abgebremst. Im Gegensatz dazu fällt das nicht magnetische Stück Metall ungehindert durch die Röhre.

Im Alltag findet die Tatsache, dass elektrische Ströme Magnetfelder erzeugen und Magnetfelder unter bestimmten Bedingungen elektrische Ströme überall Anwendung. Besonders eindrücklich zeigen kann man dieses Phänomen aber mit der Lenzschen Röhre, denn auf den ersten Blick scheint es so, als würde die Schwerkraft bei dem einen Metallstück außer Kraft gesetzt.

Der Physiker Heinrich Emil Lenz beschrieb 1834 in den Annalen der Physik erstmals dieses Phänomen. Es ist auch bekannt unter dem Namen Lenz'sche Regel. Er hatte es entdeckt als er sich mit der kurz zuvor von Michael Faraday entdeckten elektromagnetischen Induktion beschäftigte.

Sogar einen Zaubertrick kann man mit der Lenz'schen Röhre vorführen. Dazu tauscht man die beiden Metallstücke heimlich aus, so dass die Zuschauer denken, ein und derselbe Gegenstand falle mit unterschiedlicher Geschwindigkeit.

Mit der Lenz'schen Röhre lässt sich zum Beispiel auch sehr anschaulich zeigen wie eine Wirbelstrombremse funktioniert. Solche Bremsen kommen etwa in ICEs zum Einsatz aber auch bei Achterbahnen. Will der Zugführer bremsen, so senkt er einen Elektromagnet auf die Schienen. In den Schienen werden dadurch Wirbelströme induziert, die wiederum ein den Bremsmagneten entgegengesetztes Magnetfeld erzeugen. So kommt der Zug schließlich zum Stillstand.

 

Achtung:  Magnete, die im Körper einander oder einen Metallgegenstand anziehen, können schwere oder tödliche Verletzungen verursachen. Ziehen Sie sofort einen Arzt zu Rate, wenn Magnete verschluckt oder eingeatmet wurden. Je nach Größe von Magneten kann es durch die starke Anziehung zu Quetschungen und anderen Verletzungen kommen. Zudem können Neodym-Magnete splittern, wenn sie mit großer Wucht aufeinander treffen oder anderen mechanischen Belastungen ausgesetzt sind. Auch dies kann zu Verletzungen führen. Bringt man starke Magnete in die Nähe von magnetischen Datenspeichern wie Festplatten, USB-Sticks, Kreditkarten, Digitale Kameras usw., können Daten gelöscht werden. Beim mechanischen Bearbeiten (Feilen, Bohren, Sägen) von Neodym-Magneten kann sich der Bohrstaub entzünden.

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