Magnetische Kraftwirkung

Das magnetische Feld übt eine Kraft auf bewegte Ladungen aus, die sogenannte Lorentzkraft. Sie wirkt senkrecht zu den Feldlinien des Magnetfeldes sowie senkrecht zur Bewegungsrichtung der Ladung.

Das Magnetfeld übt auf den Probekörper ein Drehmoment aus und richtet ihn tangential zu den Feldlinien aus. Im einfachsten Fall kann man diese Probekörper als magnetische Dipole beschreiben.Das magnetische Feld übt ferner Kräfte auf Magnete und magnetisierbare Körper aus. Dieser Effekt wird zum Beispiel beim magnetischen Kompass ausgenutzt, in dem sich die Kompassnadel, ein magnetischer Dipol, nach dem Erdmagnetfeld ausrichtet.

In der mathematischen Beschreibung der Kraft spielt daher der Gradient des Magnetfeldes eine Rolle. In dieser Anordnung ziehen sich die beiden Magnete an.Bei der Wechselwirkung zwischen zwei solchen Dipolen, beispielsweise zwei Stabmagneten, richten sich die beiden Magnete durch dieses Drehmoment zunächst parallel aus. Da sich ungleichnamige Pole anziehen und gleichnamige abstoßen, wenden die beiden Magnete dabei ungleichnamige Pole einander zu. Ursache ist, dass die Anziehungskraft auf den zugewandten Pol des einen Magneten größer ist als die Abstoßung auf seinen abgewandten, da das Magnetfeld des anderen Magneten mit dem Abstand abnimmt.

Die Kräfte zwischen zwei Magneten lassen sich auch über die Betrachtung der Energie erklären, die das Magnetfeld darstellt. Danach wirken die Kräfte stets so, dass die Gesamtenergie des Feldes abnimmt, wenn die Magnete ihnen folgen würden.