Das Magnetfeld einer Spule: Der Elektromagnet

An die Enden einer Spule werden (oben rechts) der Pluspol und (unten links) der Minuspol einer Gleichstromquelle angeschlossen. Beim Einschalten und Hochregeln der Stromquelle richten sich die auf einer Plexiglasplatte liegenden Eisenfeilspäne aus und machen so das Magnetfeld sichtbar:

  

Die Stromrichtung (vom Plus- zum Minuspol) zeigt in den oberen Drahtstücken zum Betrachter hin, in den unteren Drahtstücken vom Betrachter weg. Die magnetischen Feldlinien der einzelnen Drahtstücke bilden nach der Rechten-Hand-Regel Kreise um die Drähte herum. Es kommt zu einer Schwächung zwischen den benachbarten Drähten und einer Verstärkung zwischen den gegenüber liegenden Drähten im Inneren der Spule:

Das (verstärkte) Magnetfeld außerhalb der Spule ähnelt dem eines Stabmagneten:

  

Deshalb ordnet man auch einer Spule einen Nord- und einen Südpol zu:

Wie beim Stabmagnet wird jeweils ein Pol der Kompassnadel von einer der beiden Spulenöffnungen angezogen.

Der Nordpol ist dort, wo die Feldlinien aus der Spule heraus kommen,
der Südpol ist dort, wo die Feldlinien in die Spule hinein gehen.

Mit einem Eisenkern im Inneren der Spule wird das Magnetfeld noch verstärkt. Das liegt daran, dass sich die Elementarmagnete des Eisenkerns im Inneren der Spule in Richtung der Feldlinien ausrichten:
Damit der Eisenkern nach Ausschalten des Stromes seine magnetische Wirkung möglichst schnell verliert, nimmt man sogenanntes Weicheisen, welches aus mehrern dünnen Schichten hergestellt ist.
Durch den Eisenkern fließt selber kein Strom, da er keinen Kontakt zum Spulendraht hat und der Spulendraht gegen den Eisenkern isoliert ist.

Eine stromdurchflossene Spule mit Eisenkern nennt man einen Elektromagneten.