Haben Neodym-Magnete einen Nord- und einen Südpol? (Ja, und hier ist der Grund dafür)

Hast du schon einmal einen Neodym-Magneten in die Hand genommen und dich gefragt, welche Seite welche ist?

Vielleicht arbeitest du gerade an einem Heimwerkerprojekt. Oder du baust eine Magnetklemme für deine Werkstatt. Oder du versuchst herauszufinden, warum zwei Magnete, die du gerade gekauft hast, perfekt zusammenpassen … während zwei andere einfach nicht zusammenhalten wollen.

Haben Neodym-Magnete einen Nord- und einen Südpol? Ja – auf jeden Fall. Wie jeder Permanentmagnet auf der Welt haben auch Neodym-Magnete immer sowohl einen Nord- als auch einen Südpol. Ein einpoliger Magnet gibt es nicht.

Im Gegensatz zu den einfachen Stabmagneten, mit denen Sie im Naturwissenschaftsunterricht gespielt haben, lassen sich Neodym-Magnete jedoch auf verschiedene Arten magnetisieren. Und das verändert alles, was ihre Verwendung betrifft.

In diesem Artikel möchte ich als Fachmann Hersteller von Neodym-Magneten, ich werde es dir erklären.

Wie funktionieren Magnetpole eigentlich?

Bevor wir uns mit den spezifischen Aspekten von Neodym beschäftigen, wollen wir zunächst die Grundlagen klären.

Jeder Magnet erzeugt ein unsichtbares Magnetfeld. Dieses Feld hat zwei Enden – oder “Pole”. Den einen nennen wir Nordpol, den anderen Südpol.

Gegensätze ziehen sich an. Der Norden zieht den Süden an.

Gleiches stößt sich ab. Der Norden stößt den Norden ab. Der Süden stößt den Süden ab.

Ganz einfach, oder?

Aber hier ist etwas, was den meisten Menschen nicht bewusst ist:

Wenn man einen Neodym-Magneten nimmt und ihn in zwei Teile zerbricht … wird jedes Teil sofort zu einem NEUEN Magneten mit seinem EIGENEN Nord- und Südpol.

Schon wieder diese Teile kaputtgemacht? Immer dasselbe.

Man kann so lange weitermachen, bis die Teilchen mikroskopisch klein sind. Jedes einzelne wird dann immer noch beide Pole aufweisen.

Wissenschaftler haben noch nie einen magnetischen Monopol gefunden. Und nach allem, was wir über Physik wissen, wird man wahrscheinlich auch in absehbarer Zeit keinen finden.

Das Fazit? Jeder Neodym-Magnet – unabhängig von Größe, Form oder Güteklasse – hat zwei Pole.

Warum dies für Ihre Projekte wichtig ist

Ich habe mit Hunderten von Menschen gesprochen, die denselben Fehler gemacht haben.

Sie kaufen einen Neodym-Scheibenmagneten. Sie gehen davon aus, dass sich die Pole an den flachen Seiten befinden. Dann sind sie verwirrt, wenn der Magnet nicht so haftet, wie sie es erwartet haben.

Und das ist der Grund dafür:

Nicht alle Neodym-Magnete sind auf dieselbe Weise magnetisiert.

Die Magnetisierungsrichtung hängt vollständig davon ab, wie der Magnet hergestellt wurde. Und wenn man die Magnetisierungsrichtung nicht kennt, arbeitet man im Grunde genommen im Blindflug.

Ich zeige Ihnen gerne, was ich meine.

Axiale vs. diametrische Magnetisierung

Bei Scheiben- und Zylindermagneten gibt es zwei Hauptoptionen für die Magnetisierung:

Axial magnetisiert – Der Nord- und der Südpol befinden sich an den großen, flachen Seiten. Das entspricht den Erwartungen der meisten Menschen. Diese Magnete funktionieren am besten, wenn eine flache Seite eine andere flache Seite berührt.

Diametral magnetisiert – Die Pole befinden sich an den abgerundeten Seiten. Der Magnet zieht also an oder stößt ab – und zwar an seiner gewölbten Oberfläche, nicht an seinen flachen Enden.

Hier ist ein Beispiel aus der Praxis:

Nehmen wir einmal an, Sie kaufen einen diametral magnetisierten Zylinder für eine Magnetsensor-Anwendung. Was passiert, wenn Sie versuchen, die flachen Enden als Kontaktpunkte zu verwenden? Das wird nicht funktionieren. Das Magnetfeld ist nicht in diese Richtung ausgerichtet.

Ich habe schon oft erlebt, wie Entwickler Stunden damit verbracht haben, genau dieses Problem zu beheben.

Profi-Tipp: Überprüfen Sie vor der Planung Ihres Projekts stets die Magnetisierungsrichtung. Das erspart Ihnen später jede Menge Kopfzerbrechen.

Wie Blockmagnete mit der Polarität umgehen

Blockmagnete folgen einer anderen Regel.

Hersteller geben die Abmessungen von Blockmagneten als Länge × Breite × Dicke an. Und hier liegt der entscheidende Punkt:

Die Dicke entspricht IMMER der Magnetisierungsrichtung.

Das bedeutet, dass sich der Nord- und der Südpol auf den beiden größten Flächen befinden – jenen, die durch die gemessene Dicke voneinander getrennt sind.

Schau dir diese Beispiele einmal an:

Beispiel A: Ein Block mit den Maßen 3/4 x 1/2 x 1/4 Zoll. Die Magnetisierung verläuft über die 1/4-Zoll-Abmessung. Die Pole befinden sich also auf den 3/4 x 1/2-Zoll-Flächen.

Beispiel B: Ein Block mit den Maßen 3/8 x 1/4 x 1 Zoll. Hier ist die Dicke das größte Maß (1 Zoll). Die Pole befinden sich also auf den Flächen mit den Maßen 3/8 x 1/4.

Erkennst du das Muster?

Die letzte Zahl in der Messung gibt IMMER die Magnetisierungsachse an.

Das ist eines dieser Details, die man leicht übersehen kann. Aber sobald man es weiß, wird man nie wieder verwirrt sein.

Was ist mit Ring- und Kugelmagneten?

Ringmagnete funktionieren genauso wie Scheibenmagnete. Du hast zwei Möglichkeiten:

• Axial magnetisiert – Stangen auf den ebenen Flächen
• Diametral magnetisiert – Stangen an den abgerundeten Seiten

Kugelmagnete sind einfacher.

Sie können NUR axial magnetisiert werden. Daher liegen die Pole immer einander gegenüber und verlaufen durch den Mittelpunkt der Kugel.

Das ist keine Überraschung.

Bei Bogenmagneten wird es etwas komplexer. Sie bieten vier Magnetisierungsoptionen:

• Über den Umfang
• Durch die Dicke
• Nördlich an der Außenwand
• Südlich an der Außenwand

Wenn Sie mit Lichtbogenmagneten arbeiten, müssen Sie die spezifischen Produktspezifikationen sorgfältig prüfen.

3 Möglichkeiten, den Nord- und den Südpol zu bestimmen

Du hast also einen Neodym-Magneten. Du weißt, dass er zwei Pole hat. Aber wie erkennst du, welche Seite welche ist?

Man kann sie nicht einfach nur anschauen. Neodym-Magnete haben keine sichtbaren Markierungen (es sei denn, man bringt sie selbst an).

Hier sind drei Methoden, die ich persönlich anwende:

Methode #1: Einen Kompass verwenden

Das ist meine bewährte Methode. Sie ist einfach, genau, und fast jeder hat einen Kompass zu Hause.

Legen Sie Ihren Magneten auf eine ebene Fläche. Halten Sie einen Kompass an eine Seite.

Und so läuft es ab: Das Nordende der Kompassnadel zeigt auf den Südpol des Magneten. Und das Südende der Nadel zeigt auf den Nordpol des Magneten.

Warum? Weil sich Gegensätze anziehen. Die Kompassnadel ist selbst ein kleiner Magnet..

Achte einfach darauf, welches Ende der Nadel auf welche Seite deines Magneten zeigt. Das sagt dir alles, was du wissen musst.

Methode #2: Die Hängemethode

Kein Kompass? Kein Problem.

Binden Sie ein Stück Faden um die Mitte Ihres Magneten. Halten Sie den Faden fest und lassen Sie den Magneten frei hängen.

Der Magnet richtet sich von selbst nach dem Erdmagnetfeld aus. Das Ende, das in Richtung des geografischen Nordpols zeigt, ist der Nordpol Ihres Magneten. Das gegenüberliegende Ende ist der Südpol.

Diese Methode erfordert ein wenig Geduld – der Magnet braucht etwas Zeit, bis er aufhört zu schwingen. Aber sie funktioniert hervorragend.

Methode #3: Der Abstoßungstest

Hast du einen Magneten mit bekannter Polarität? Super.

Halten Sie den unbekannten Magneten nahe an Ihren Referenzmagneten heran.

Was, wenn sie sich wehren? Die Stangen sind identisch.

Wenn sie anziehen? Die Pole sind entgegengesetzt.

Das ist die schnellste Methode, wenn Sie bereits einen markierten Referenzmagneten haben. Seien Sie jedoch vorsichtig – Neodym-Magnete haften mit großer Kraft aneinander. Ich habe schon erlebt, dass sie Finger zerquetscht und Kanten abgesplittert haben.

Häufige Irrtümer über Neodym-Magnetpole

Ich höre immer wieder dieselben Mythen. Lassen Sie mich hier ein paar Dinge klarstellen.

Mythos #1: “Die größere Seite ist immer die Polfläche.”

Nein. Bei diametral magnetisierten Scheiben befinden sich die Pole an den GERUNDETEN Seiten. Die flachen Seiten weisen nur ein sehr schwaches Magnetfeld auf.

Mythos #2: “Man kann Magnetismus auf einer Seite abschirmen.”

Man kann einen Pol eines rohen Magneten nicht einfach “ausschalten”. Das Magnetfeld verläuft immer von Nord nach Süd. Man kann es zwar mithilfe eines Stahlbehälters umlenken (so funktionieren Topfmagnete), aber einen Pol kann man nicht vollständig beseitigen.

Mythos #3: “Magnete verlieren mit der Zeit an Kraft.”

Unter normalen Bedingungen verlieren Neodym-Magnete alle 100 Jahre weniger als 1% ihrer Magnetkraft. Das ist praktisch dauerhaft.

Die wahren Feinde sind:

• Bei Standardqualitäten auf über 80 °C (176 °F) erhitzen
• Stöße (das Material ist spröde)
• Korrosion (verwenden Sie in feuchten Umgebungen stets beschichtete Magnete)

Anwendungen aus der Praxis, bei denen die Polarität eine Rolle spielt

Das Verständnis der Polarität ist nicht nur eine theoretische Angelegenheit. Es hat direkten Einfluss darauf, wie Sie diese Magnete einsetzen.

Magnetsensoren Dies hängt von der exakten Ausrichtung der Polarität ab. Wenn Sie einen diametral magnetisierten Zylinder verkehrt herum einbauen, wird Ihr Sensor nicht ausgelöst.

Magnetkupplungen Zur Übertragung des Drehmoments ist eine abwechselnde Polanordnung erforderlich. Bei falscher Polarität dreht sich die Kupplung nicht.

Magnetverschlüsse (wie bei iPad-Hüllen) nutzen bestimmte Polausrichtungen, um dieses befriedigende “Klick”-Geräusch zu erzeugen, wenn der Deckel geschlossen wird.

Elektromotoren hängen von sorgfältig angeordneten Magnetfeldern ab. Die Leistung des gesamten Motors hängt von der richtigen Polarität ab.

Ich habe beobachtet, dass sowohl Hobbyfotografen als auch Profis diese Fehler machen. Die Lösung ist immer dieselbe:

Achten Sie auf die Magnetisierungsrichtung. Markieren Sie die Pole. Überprüfen Sie dies vor dem Zusammenbau noch einmal.

Wie sich die Temperatur auf die Magnetpole auswirkt

Neodym-Magnete können ihre Magnetkraft verlieren, wenn sie zu heiß werden. Herkömmliche Magnete der N-Klasse beginnen bei etwa 80 °C (176 °F) an Magnetkraft zu verlieren.

Die Magnetpole selbst “bewegen” sich jedoch nicht und tauschen auch nicht ihre Positionen. Das Material wird entmagnetisiert. Die ausgerichteten Domänen, aus denen sich die Pole zusammensetzen, werden zufällig verteilt.

Das Ergebnis? Ein deutlich schwächerer Magnet – der aber dennoch sowohl einen Nord- als auch einen Südpol besitzt.

Wenn Sie eine hohe Temperaturbeständigkeit benötigen, sollten Sie auf spezielle Werkstoffsorten achten:

• NxxM: 100 °C (212 °F)
• NxxH: 120 °C (248 °F)
• NxxSH: 150 °C (302 °F)
• NxxUH: 180 °C (356 °F)
• NxxEH: 200 °C (392 °F)

Mit jeder höheren Stufe gewinnen Sie mehr thermischen Spielraum. Dafür müssen Sie jedoch einen Aufpreis zahlen.

Zum Abschluss

Haben Neodym-Magnete einen Nord- und einen Südpol? Ja – jeder einzelne von ihnen. So funktionieren Permanentmagnete nun einmal.

Aber die eigentliche Frage ist nicht, ob sie Stangen haben. Es geht vielmehr darum, wobei wo sich diese Masten befinden.

Axial magnetisierte Scheiben weisen Pole an den flachen Seiten auf. Diametral magnetisierte Scheiben weisen Pole an den abgerundeten Seiten auf. Blöcke sind in ihrer Dicke magnetisiert (das letzte Maß in den Abmessungen). Ringe und Kugeln folgen ähnlichen Regeln.

Sobald man die Magnetisierungsrichtung verstanden hat, fügt sich alles andere wie von selbst zusammen.

Sie können die Pole mit einem Kompass, der Hängemethode oder einem Referenzmagneten bestimmen. Sie können die richtige Stärke für Ihre Temperaturanforderungen auswählen. Und Sie können diese unglaublichen Magnete sicher und effektiv einsetzen.

Überprüfen Sie nun die Polarität der Magnete, die Sie bisher verwendet haben. Sie werden vielleicht überrascht sein, was Sie dabei feststellen.

Profi-Tipp: Besorgen Sie sich einen günstigen Magnetpol-Identifikator. Er blinkt in unterschiedlichen Farben für Nord und Süd. Das ist die beste Investition von $15, die Sie für Ihre Werkbank tätigen können.