Südpol
Englisch: south pole
Der negative Pol eines magnetischen Dipols, der sich zur geografischen Südrichtung orientiert
Südpol: das Magnetende, das nach Erdmagnetismus Norden zeigt
In der Elektrotechnik ist der Südpol eines Magneten das Ende eines Permanentmagneten oder Elektromagneten, das zum geografischen Nordpol der Erde hingezogen wird. Das kann verwirrend wirken: Der Südpol eines Magneten zeigt geografisch tatsächlich nach Norden, weil das Magnetfeld der Erde selbst seinen Nordpol auf der südlichen Hemisphäre hat. Ein magnetischer Dipol hat zwei Pole, die nach Konvention nach der geografischen Richtung benannt werden, zu der sie hingezogen werden.
In Motoren und Generatoren bildet der Südpol die eine Hälfte des Magnetkreises. Rotiermaschinen nutzen abwechselnde Süd- und Nordpole, die um einen Rotor oder Stator angeordnet sind, um das rotierende Magnetfeld zu erzeugen, das das Drehmoment antreibt. Der Abstand, die Feldstärke und die Anzahl der Pole bestimmen Drehzahl, Wirkungsgrad und Drehmomenteigenschaften des Motors. Ein Vierpolmotor hat beispielsweise zwei Südpole und zwei Nordpole, die abwechselnd um den Umfang angeordnet sind.
Erkennung und Messung
Der Südpol eines Magneten lässt sich mit einer Kompassnadel erkennen, die sich mit ihrem Nordende zum Südpol eines Magneten ausrichtet. Die Feldstärke wird in Tesla oder Gauß gemessen, mit einem Gaussmeter oder Hall-Effekt-Sensor. Industriemagnete in Elektromaschinen liegen typischerweise bei 0,5 bis 2 Tesla an der Polfläche, je nach Anwendung und Magnetmaterial, ob Ferrit, NdFeB oder ältere Alnico-Typen.
Probleme entstehen, wenn Magnetpole abbauen oder ungleichmäßig werden. Entmagnetisierung durch Wärmeeintrag, mechanische Stöße oder Gegenfelder schwächen die Anziehungskraft des Pols. Asymmetrische Polstärke verursacht Vibrationen und Wirkungsgradverluste in rotierenden Maschinen. Bei Permanentmagnet-Synchronmotoren führt eine Polunausgeglichenheit zu Cogging-Torque und akustischem Rauschen bei Betriebsdrehzahl.
Die Terminologie stammt direkt aus der Physik: Pole sind Regionen konzentrierter magnetischer Kraft und nach den Magnetpolen der Erde benannt. Jeder Magnet hat beide Pole; es gibt keinen isolierten Südpol. In Stromversorgungssystemen und Schaltanlagen sollte man nicht den informellen Begriff Südpol verwechseln, der manchmal das negative Terminal oder die Massereferenz in Gleichstromkreisen bedeutet, was ein anderes Konzept als der magnetische Pol ist.