Elektromagbnet - allgemein

[Magicmarek]

Hallo!

Sorry, dass ich micht so lange gemeldet habe, aber ich war leider fast eineinhalb Wochen krank. Grippe und das zur unguenstigsten Zeit.

Ich war gestern nochmal an der University of Toronto und habe in ein paar Physikbuechern geschmoeckert.
Leider habe ich bezueglich der magnetischen Anziehung nix richtiges gefunden. Viele verweisen auf Coulomb, aber genaues ist nicht zu finden.

Viellicht kann mir doch noch einer von Euch helfen. Suche nach einer Formel, die mir die Anziehung auf ein ferromagnetisches Blech im Luftspalt eines Elektromagneten angibt. Groessen wie Abstand zum Pol, Polflaeche, Blechdicke und permeabilitaet sollten da meiner Meinung schon vorkommen, da sie auch Einfluss nehmen. Die Gewichtskraft, die in Richtung eines der Pole wirkt, kann vernachlaessigt werden, da das Band gespannt ist.

Hier mal etwas, was ich gefunden habe:

in Physics of Ferromagnetism, Soshin Chikazumi, University of Tokyo

Two magnet poles with strength m1 (Weber) and m2 (Weber) and distance r (m)
the force exerted on one pole by the other is:

F = m1 * m2 / 4 * Pi * mue0 * r*r

mue0 = permeabilitaet im vakuum

Meine Annahmen lauten nun (bitte korrigiert mich, wenn ihr anderer meinung seid):

1) mit m1 und m2 ist der jeweilige magnetische Fluss gemeint, da die Einheit Weber ist

2) aufgrund der magnetischen Induktion im Blech, kann dieses auch als magnet angesehen werden, mit den Polen an den Oberflaechen, die den auesseren poleen entgegenstehen. Somit kann das Blech nach beiden Seiten angezogen werden.

3) welche Richtung das nun ist, wird bei zentrischer Positionierung von Randeffekten entschieden

4) ansonsten wird es in die Richtung gezogen, in der der Abstand am geringsten ist

5) da der Fluss sowohl im Blech, als auch im Pol gleich ist (magnetischer Kreis, keine Streuung) ist die magnetische induktion B in beiden auch in etwa gleich ist. Die Ausbuchtung des magnetischen Flusses wird vernachlaessigt oder angenaehert.

6) es gilt magnetische Induktion B = magnetischger Fluss m/ Flaeche A

7) somit gilt fuer F:

F = B*B*A*A/ 4 * Pi * mue0 * r*r

Ergaenzung:

Inwiefern spielt dann die Blechdicke und die Leitfaehigkeit eine Rolle?

Muss ich, um diese beiden Groessen zu beruecksichtigen, exakter werden und zum Beispiel auch den magnetischen Widerstand mitberechnen?


Hoffentlich habe ich jetzt keinen zu sehr verwirrt.

Markus

[Benji]

hallo Magicmarek!

so, dann geb ich auch mal meinen senf dazu

ich hab da auch so eine formel: F=(B*B*A)/(2*mue0)
=> A = Anzugsfläche

Groessen wie Abstand zum Pol, Polflaeche, Blechdicke und permeabilitaet sollten da meiner Meinung schon vorkommen, da sie auch Einfluss nehmen.

-Abstand zum Pol wird meiner Meinung nach in B berücksichtigt. B verändert sich ja, wenn sich der Abstand zum Magnet verändert.
-Die Polfläche entspricht der Anzugsfläche in dieser Formel.
-Die Blechdicke überlasse ich jetzt mal den andern
-Zu der Permeabilität: Es es gibt sogenannte Magnetisierungskurven [ B=f(H) ] für verschiedene Materialien. Wenn man nun B und H weiss, kann man mueR ausrechnen. Also wird auch die Permeabilität in B berücksichtigt.

Die Magnetisierungskurven kannst du ergoogeln. Wenn du sie nicht findest: die Kurven folgender Materialien hätte ich zur Hand und kann sie dir bei Bedarf schicken:
- Normales Dynamoblech und Stahl
- Kaltgewalztes, kornorientiertes Blech bei Magnetisierung in Walzrichtung (keine Ahnung was das genau ist )
- Grauguss

Benji

[Magicmarek]

Hi Benjii

Deine Formel steht bei mir im Handbuch Physik als Formel fuer die Haltekraft eines Magneten. Zusaetzlich steht im Nenner noch die Werstaoffpermeabilitaet.

Weiss wirklich nicht, was jetzt richtig ist ;-(

[Benji]

hmm...

Im Magnetfeld-Dossier hab ich die Formel als "ANZIEHUNGSKRAFT, in [N]". Aber im Formelbuch steht auch Haltekraft. Ich würde sagen, dass du mit dieser Formel nicht auf dem falschen Weg bist.
Sieht man es als Haltekraft, ist das Blech gerade schwer genug um nicht angezogen zu werden. Sieht man es als Anziehungskraft ist es leichter und wird somit vom Magneten angezogen. (Naja, das war ja eine super Erklärung )

Zusätzlich steht im Nenner noch die Werstaoffpermeabilitaet

Meinst du mueR, also die relative Permeabilität?

Ich kann dir mal die Formel zeigen wie sie im Dossier steht:

[Ausbilder 'Durchdrücker']

An Benji: Wie sieht B und A hier aus: https://www.roboternetz.de/phpBB2/vi...=337782#337782.

Grüße

Ausbilder

[BlackDevil]

Das kommt auf ein paar Faktoren an!

Jetzt ist noch die Frage wie B hier Definiert ist... als magnetische Felstärke oder als magnetische Flussdichte... das ist nicht Eindeutig Definiert. Der eine Autor schreibt das so rum der andere so rum...
http://de.wikipedia.org/wiki/Magneti...eldst%C3%A4rke
http://de.wikipedia.org/wiki/Magnetische_Flussdichte

[Besserwessi]

Die Formeln für die Haltekraft von Magneten kann man hier kaum gebrauchen, denn die beziehen sich darauf, das das zu haltende Teil die beiden Magnetpole verbindet. Die Kräft and den beiden Seiten an denen das Magnetfeld in die Probe eintritt addieren sich dabei. Bei der hier gestellten Frage sind die beiden Seiten gegenüber und die Kräfte wirken gegeneinander. In einem völlig homogenen Feld wirkt daher auch keine Kraft. Es kommt also auf die Inhomogenität des Feldes am Rand an, und das ist leider recht kompliziert.

Wenn sich das Band bewegt, kommen noch Wirbelstöme dazu.

[BlackDevil]

ja gut man kann aber eine Kugel zwischen zwei Magnetfeldern Festhalten. Genauso kann man mit einem Feld auch eine Kugel zum Schweben bringen.
Das Feld darf dann halt nich Konstant sein