Um die Erscheinungen des Magnetismus zu erklären, stellte Ampère
folgende Theorie auf.
Man nimmt an, jedes Eisenmolekül sei selbst ein vollständiger Magnet. Im
unmagnetischen Eisen liegen sie mit ihren Achsen so regellos, daß nach
außen sich keine Wirkung zeigt. Die Moleküle seien drehbar. Sind die
Moleküle alle so gedreht, daß alle gleichnamigen Pole nach derselben
Richtung schauen, ^polar^ angeordnet oder ^polarisiert^ sind, so wirken
sie nach außen wie ein Magnet, und zwar am Pol am stärksten, weil auf
den Pol zu alle Molekularmagnete in gleichem Sinne wirken, gegen die
Mitte zu schwächer, weil dort rechts und links liegende Stücke sich in
ihrer Wirkung aufheben.
[Abbildung: Fig. 108.]
Ein Magnet wirkt auf weiches Eisen dadurch, daß er dessen
Molekularmagnete polarisiert; doch kehren beim Entfernen des Magnetes
die Moleküle des weichen Eisens wieder fast vollständig in die regellose
Anordnung zurück, während die des Stahles fast vollständig in der
polaren Anordnung bleiben. Je vollständiger die Molekularmagnete in
polare Lage gebracht sind, desto stärker ist der Magnetismus; ein Magnet
ist gesättigt, wenn alle Moleküle vollständig polarisiert sind.
[Abbildung: Fig. 109.]
[Abbildung: Fig. 110.]
In neuester Zeit hat man, ohne die Erscheinungen des Magnetismus
erklären zu wollen, die Wirkung des Magnetes nach außen auf folgende
Weise veranschaulicht.
Wenn ein Magnet nach außen wirkt, so geschieht dies längs der
#Kraftlinien#. Bei einem Stabmagnete strahlen die Kraftlinien
vorzugsweise von den Polflächen aus, und ihre Richtung wird an jeder
Stelle angegeben durch die Richtung einer dort befindlichen kleinen
Magnetnadel. Streut man Eisenfeilspäne auf ein Blatt Papier und legt
unter das Papier einen Magnetstab, so dreht sich jeder Feilspan in die
Richtung der zugehörigen Kraftlinie, so daß deren strahlenförmige
Anordnung ein gutes Bild vom Verlauf der Kraftlinien gibt. Stellt man
sich vor, daß die Kraftlinien auch im Innern des Magnetstabes verlaufen,
so erkennt man, daß sie alle den Magnetstab der Länge nach durchsetzen
und dann büschelförmig in die Luft ausstrahlen.
#Eine Fläche, welche senkrecht zu den Kraftlinien steht, wird ein
magnetisches Feld genannt.# Die Stärke eines magnetischen Feldes wird
bemessen nach der Anzahl der Kraftlinien, welche die Flächeneinheit des
Feldes treffen. Beim Stabmagnet ist das Feld am stärksten an den
Polflächen, und die Stärke nimmt mit der Entfernung ab, nahezu wie das
Quadrat der Entfernung zunimmt.
Bei einem Hufeisenmagneten laufen die meisten Kraftlinien direkt oder
mit geringer Krümmung von Pol zu Pol. Es liegt deshalb zwischen den
Polen ein starkes magnetisches Feld.
Ein in der Nähe eines Poles, also in einem magnetischen Feld
befindliches Stück Eisen wird selbst magnetisch, #Feldmagnet#; es übt
gleichsam eine anziehende und ansammelnde Kraft auf die in seiner Nähe
verlaufenden Kraftlinien aus, so daß durch seinen Raum mehr Kraftlinien
gehen, als wenn es nicht da wäre. Es sieht so aus, wie wenn die
Kraftlinien leichter durch Eisen als durch Luft gingen, und deshalb
lieber den widerstandslosen Weg durch das Eisen wählten.
Ein Stück Eisen, welches die Pole eines Hufeisenmagnetes verbindet,
zieht fast alle Kraftlinien durch sein Inneres, so daß ein solches
Viereck nach außen keine oder fast keine Wirkung hervorbringt,
#Ringmagnet#.