Was sind Ringmagnete?

Magnete erzeugen Magnetfelder oder Bereiche, in denen potenziell magnetische Materialien wie Eisen polarisiert und vom Magneten angezogen werden. Es gibt zwei Arten von Magneten: Permanentmagnete und Elektromagnete. Permanentmagnete haben ein konstantes Magnetfeld, während Elektromagnete nur dann ein Feld erzeugen, wenn ein elektrischer Strom durch die Spule fließt, die einen Teil ihrer Struktur umfasst. Ringmagnete sind Dauermagnete, die sich durch ihre Form auszeichnen: Sie sind rund mit einem Loch in der Mitte und werden aufgrund dieser Form manchmal auch als Donut-Magnete bezeichnet.

Zur Herstellung von Permanentmagneten werden verschiedene Materialien verwendet. Oft werden sie aus einer Gruppe von Materialien hergestellt, die als Seltene Erden bezeichnet werden und Mischungen von Elementen sind – normalerweise Neodym, Eisen und Bor oder Samarium und Kobalt. Alnico-Magnete sind Mischungen aus Aluminium, Nickel und Kobalt. Es gibt auch schwächere Magnete, die aus magnetischen Materialien wie Eisenoxid, gemischt mit nichtmagnetischen Materialien wie Kunststoff oder Keramik bestehen. Die magnetischen Elemente erzeugen das Feld, während die nichtmagnetischen Elemente die Magnetform geben.

Diese Materialien sind jedoch nicht von Natur aus magnetisch – sie haben einfach ein magnetisches Potenzial. In den Fabriken, in denen sie hergestellt werden, formen Arbeiter zuerst das Material in die gewünschte Form und können den Magneten beschichten, um ihn bunter zu machen. Dann passieren sie das Objekt durch einen starken Elektromagneten, der magnetische Eigenschaften in dem Objekt induziert, die auch nach dem Ausschalten des Elektromagneten erhalten bleiben. Ist der Elektromagnet stark genug, entsteht bei diesem Vorgang ein Permanentmagnet.

Der Magnetisierungsprozess erzeugt Pole auf dem Magneten, die mit Nord und Süd gekennzeichnet sind, und jeder stößt ähnliche Pole ab und zieht entgegengesetzte Pole an. Die Lage der Nord- und Südteile von Ringmagneten hängt von ihrer Polarisation ab; eine Hälfte ist immer Norden und eine Hälfte ist Süden. Manchmal ist der Magnet so geteilt, dass eine Seite des Rings nach Norden und die andere nach Süden weist, aber unterschiedliche Polarisationsarten können Magnete erzeugen, die in Viertel oder Achtel geteilt sind. Nord- und Südsegment wechseln sich immer um den Ring ab.

Ringmagnete werden am häufigsten in wissenschaftlichen Experimenten verwendet, obwohl sie auch medizinische Anwendungen haben. Manche Menschen haben implantierbare Kardioverter-Defibrillatoren oder ICDs, die automatisch Schocks auf ihr Herz ausüben, wenn der Rhythmus unregelmäßig wird. Bei einer Fehlfunktion der Geräte können sie die Patienten unnötig schocken, was zu unregelmäßigen Rhythmen und möglicherweise zum Tod führt. Medizinisches Personal platziert diese Magnete manchmal auf der Brust der Patienten über den ICDs, um die Geräte zu deaktivieren.