Antwort 4 ist korrekt.

Die Permeabilitätszahl \(\mu_{r}\) beschreibt den Einfluss der Materie auf dessen Magnetisierung. Ferromagnetische Stoffe besitzen die größte Permeabilitätszahl, durch deren Magnetisierung entsteht ein eigenes Magnetfeld, welches das äußere Magnetfeld verstärkt. Die Permeabilitätszahl von ferromagnetischen Stoffen ist weitaus größer als 1. Das typischste Beispiel ist Eisen, welches eine Permeabilitätszahl von \(\mu_{r} \,\, = \,\, 10000\) hat.

Dies ist ebenso bei paramagnetischen Stoffen der Fall, allerdings ist deren Verstärkung geringer (geringfügig größer als 1).

Diamagnetische Stoffe hingegen schwächen das äußere Magnetfeld und besitzen eine Permeabilitätszahl, die kleiner als 1 ist.

Antwort 1 ist korrekt.

Bei der Magnetisierung eines Stoffs durch ein äußeres Magnetfeld kommt es zur Ausrichtung der sogenannten Elementarmagneten im Stoff.

Anhand der magnetischen Eigenschaften eines Stoffes unterscheidet man zwischen Ferromagnetismus, Paramagnetismus und Diamagnetismus.

Paramagnetische Stoffe erfahren in äußeren Magnetfeldern eine Anziehung und können, sofern diese stark genug sind, magnetisiert werden. Ihre Elementarmagnete richten sich entlang der äußeren Feldvektoren aus. Diese Magnetisierung kann aber nach Entfernen des äußeren Feldes nicht beibhalten werden.

Es ist dabei auch wichtig zu betonen, dass nicht alle Elementarmagneten nach der Magnetisierung wirklich in die gleiche Richtung zeigen, da ja die äußeren Feldvektoren gekrümmt sind und nicht an jedem Punkt in die gleiche Richtung zeigen. Vielmehr bilden sich Zonen aus und in jeder Zone zeigen die Elementarmagnete (wobei alle parallel zueinander sind) in die gleiche Richtung.

Diese Zonen werden auch Weiß'sche Bezirke genannt.

Antwort 3 ist korrekt.

Jedes Atom besitzt in seinen Schalen Elektronen, welche sich um den Kern (welcher die Protonen und Neutronen enthält) bewegt. Das magnetische Moment eines Atoms wird hauptsächlich durch die Bahnbewegung der Elektronen um den Kern, sowie aber auch durch dessen sogenannten Elektronenspin bewirkt.

Ebenso besitzt der Kern des Atoms einen sogenannten Kernspin, welcher aber im Vergleich zum Einfluss der Elektronen sehr gering ist. Anhand der Stoffeigenschaften dominieren bei manchen Stoffen der Elektronenspin beim resultierenden magnetischen Moment und bei manchen Stoffen die Bahnkurve der Elektronen um den Kern.

Antwort 1 ist korrekt.

Weichmagnetische Stoffe charakterisieren sich durch eine kleine Remanenz. Das bedeutet, dass nach der Magnetisierung durch ein äußeres magnetisches Feld, die Stärke des durch die Magnetisierung erzeugten eigenen Felds klein ist. Allerdings lassen sich weichmagnetische Stoff leicht magnetisieren und es braucht nur ein schwaches äußeres Feld, um die Elementarmagnete im Stoff parallel anzuordnen.

Bei hartmagnetischen Stoffen ist es genau umgekehrt. Diese benötigen ein starkes äußeres Feld um einen Einfluss auf die Elementarmagnete im Stoff zu bewirken. Wenn ein hartmagnetischer Stoff magnetisiert ist, dann ist dessen Remanenz, also die Stärke des eigenen Feldes hoch und der Stoff lässt sich nur schwer ummagnetisieren.

Daher ist die Magnetisierung für hartmagnetische Stoffe schwer, aber die Remanenz (oder Restmagnetisierung genannt) ist stark. Bei weichmagnetischen Stoffen ist die Magnetisierung leicht, aber deren Remanenz ist ebenso gering.

Hartmagnetische Stoffe eignen sich durch ihre stärkere Remanenz besser als Permanentmagneten.