Magnetfeld messen

Wissen Sie, wie viel Magnetkraft Ihre Kreditkarte aushält?
Autor: Jens E., Paris, Frankreich
Online seit: 26.06.2009, Anzahl Besuche: 52188
Angefangen hat alles eigentlich mit einer einfachen Frage: "Wie nah darf der Magnet eigentlich an meine Kreditkarte, ohne sie zu gefährden?"
Das war tatsächlich gar nicht so einfach herauszufinden. Nach einiger Suche im Internet habe ich geschätzt, dass die Kreditkarte wohl ein Magnetfeld bis ca. 10 mT verträgt (Milli-Tesla, also Tausendstel-Tesla - das Feld im Magneten beträgt ca. 1 T!). In einer anderen Einheit: 1 mT = 10 Gauss; 10 mT = 100 Gauss.
Anmerkung vom Team supermagnete: In unserer FAQ "Welchen Sicherheitsabstand muss ich zu meinen Geräten einhalten?" gehen wir davon aus, dass eine Kreditkarte ein Magnetfeld von bis zu 40 mT verträgt.
Aber wie weit reicht das Magnetfeld nun? Magnete lassen sich recht gut als Dipole beschreiben. Ohne zu tief in die Materie zu gehen: Das Feld von einem Dipol nimmt mit 1/R3 ab (R bezeichnet den Abstand), und man kann Dipole addieren. Das wollte ich in einem einfachen Hausversuch prüfen und damit einen "Sicherheitsabstand" zur Kreditkarte abschätzen.
Der Versuchsaufbau ist ganz einfach. Man benötigt ein Blatt Papier, einen Kompass und einen Satz Magnete (hier 10 W-05-N). Ich legte den Kompass an eine Blattkante, so dass die Nadel parallel zur Kante zeigte.
Dann legte ich die 10 Würfelmagnete zusammen und richtete sie auf dem Blatt so aus, dass sie die Kompassnadel beeinflussten. Dann probierte ich aus, bei welcher Entfernung der Magnete die Kompassnadel um etwa 90 Grad in Richtung der Magnete gedreht wurde. An diesem Punkt machte ich einen Strich auf dem Blatt und notierte dazu die Anzahl Magnete.
In einem zweiten Schritt machte ich dasselbe mit neun Magneten, danach mit acht usw., bis nur noch ein einziger Magnet den Kompass um 90 Grad drehte.
Dann habe ich noch etwas herumgespielt und stärkere Magnete getestet:
Hier einen S-20-10-N...
...oder sogar einen Q-50-15-15-N. Der Abstand zum Kompass wird dabei immer grösser.
Wenn man sich die Masse der Magnete (x-Achse) gegen den Abstand in Zentimetern (y-Achse) aufträgt, passt das recht gut zu unserem 1/R3 Gesetz. Die Würfelmagnete wiegen 1 Gramm, die grossen Magnete 24 resp. 48 Gramm. Die Daten sind nicht völlig genau, weil ich abseits vom Blatt nicht mehr so exakt gemessen habe. Der Trend passt aber sehr gut.
Was hat das Experiment also gezeigt? Ich habe gemessen, in welchem Abstand das Magnetfeld in etwa dem Erdmagnetfeld entspricht (0,05mT). Da sich aber das gesamte Dipolmoment addiert, ist die Anzahl der Magnete proportional zum gesamten Dipolmoment. Da das Feld proportional zum Dipolmoment ist, ist die Messung äquivalent, nur "umgedreht".

Was nun die Kreditkarte betrifft: Es trifft sich für sie (und ihren Besitzer) gut, dass das Magnetfeld mit 1/R3 abnimmt und die Masse des Würfels mit L3 (L=Seitenlänge) zunimmt. Diese zwei Prinzipien heben sich gegenseitig auf.
Im Experiment habe ich herausgefunden, dass in einem Abstand von 10 cm, der dem 20-fachen der Würfellänge entspricht, das Magnetfeld auf Erdmagnetfeldstärke (0,05mT) abgefallen ist. Bei einem Abstand von 7-facher Würfellänge beträgt die Stärke des Magnetfeldes noch rund 1mT. Das ist die noch sichere Limite für die Kreditkarte, näher sollte sie einem Magneten nicht kommen.

Als Faustregel für die Kreditkarte würde ich also empfehlen: Messen Sie die längste Seite eines Magnetes, multiplizieren Sie diese Zahl mit 7 und Sie erhalten den Abstand, den Sie mindestens zu diesem Magneten wahren müssen.
Dafür übernehme ich aber natürlich keine Garantie - im Zweifelsfall gilt: Kreditkarte und Magnete sollten sich möglichst nie in die Quere kommen!

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