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Magnet experiment geht nicht

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Ausströmgeschwindigkeit eines Raketenmotors :: Modenkonversion und Erdbeben  
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Ratzy
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BeitragVerfasst am: So Mai 17, 2009 6:39 pm    Titel: Magnet experiment geht nicht Antworten mit Zitat

Hallo , Ich habe folgendes vor:

BILD:
http://s1b.directupload.net/images/090517/b384ezlj.jpg



der E-Magnet ist aus ein Relais und mit 12V gleichstrom betrieben
und soll ein Dauermagnet abstossen

aber egal wie ich den E-Magnet pole , er zieht immer den Dauermagnet an

WARUM? Evil or Very Mad Question [/img]
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Frank



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BeitragVerfasst am: So Mai 17, 2009 8:37 pm    Titel: Antworten mit Zitat

Wenn der Strom zu schwach ist, wird der äußere Permanentmagnet den Kern anziehen. Eine Abstoßung gibt es erst, wenn die Spule ein Magnetfeld aufbaut, das den Kern in ihrem Sinne magnetisiert.
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MfG. Frank
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Frank



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BeitragVerfasst am: Mo Mai 18, 2009 7:09 am    Titel: Antworten mit Zitat

Noch mal etwas ausführlicher:
Die Magnetisierung des Kerns des Elektromagneten richtet sich nach dem von außen einwirkendem Magnetfeld. Wenn nun der sehr starke Permanentmagnet zu nahe an den Kern gebracht wird und die Spule selbst nur ein schwaches Magnetfeld aufbauen kann, so richtet sich das Magnetfeld im Kern eher nach dem Permanentmagneten und bewirkt eine Anziehungskraft zwischen Permanentmagnet und Kern. Ein "Abstoßungseffek" findet dann höchstens im Inneren des Kerns statt.

Du solltest versuchen, zu Begin einen größeren Abstand zwischen beiden (Elektromagnet mit Kern und Premanentmagnet) zu schaffen, und dann probieren, bei welcher Distanz der Abstoßungseffekt am größten ist, oder nutze am Anfang einen schwächeren Permanentmagnet (Kompassnadel).

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MfG. Frank


Zuletzt bearbeitet von Frank am Mo Mai 18, 2009 10:23 am, insgesamt einmal bearbeitet
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Ratzy
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BeitragVerfasst am: Mo Mai 18, 2009 10:13 am    Titel: Antworten mit Zitat

also mit ner Compas Nadel geht das ganz gut - das probrem ist nur:
ich brauche mehr volt Very Happy aber ich hab nur nen 12V adapta
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Frank



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BeitragVerfasst am: Mo Mai 18, 2009 10:21 am    Titel: Antworten mit Zitat

Zitat:
ich brauche mehr volt aber ich hab nur nen 12V adapta


Bei höheren Spannungen musst Du aufpassen, dass Dir die Spule nicht durchbrennt. Man könnte mehrere Spannungsquellen (Batterien) in Reihe schalten. Ein stärkeres Magnetfeld kann man auch erzeugen, wenn man eine Spule mit mehr Wicklungen bei gleicher Länge verwendet.

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ratzy
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BeitragVerfasst am: Mo Mai 18, 2009 10:56 am    Titel: Antworten mit Zitat

aber aussen 12V relais , die sind schön klein und haben auch schon grosse Wicklungen

- egal ich guck mal weiter


achja:

ich habe ein dauermagnet (neodym)- wie bekommt ich raus wieviel tesla der hat ?

habe schon gegooglet aber versth garnichts mehr Razz
habe auchschon versucht zu gucken wieviel er anzihen kann aber
dann kann ich den magnet nich mehr halten (er ist zu klein und rutschig)

er hat die grösse eines fahrad ventiels Razz
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Frank



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BeitragVerfasst am: Mo Mai 18, 2009 11:30 am    Titel: Antworten mit Zitat

Zitat Wikipedia:

die magnetische Flussdichte eines NdFeB-Magneten beträgt maximal 1,61 T. Typischerweise werden die Magnete mit Flussdichten zwischen 1 T und 1,5 T hergestellt.

http://de.wikipedia.org/wiki/Tesla_(Einheit)


Zum Messen der Kraft, kannst Du den kleinen Magnet zwischen zwei größere Probekörper bringen und nun messen, bei welcher Kraft sich die Proben von einander lösen lassen. (Der Magnet bleibt dann an einer Seite an einer der Proben kleben.)

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MfG. Frank
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isi1
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BeitragVerfasst am: Mo Mai 18, 2009 1:17 pm    Titel: Antworten mit Zitat

Frank hat Folgendes geschrieben:
Ein stärkeres Magnetfeld kann man auch erzeugen, wenn man eine Spule mit mehr Wicklungen bei gleicher Länge verwendet.
Bist Du sicher, Frank, dass Du gleich mehrere Wicklungen benötigst?

Sollten es nicht auch mehrere Windungen tun? Wink

Kleiner Scherz!

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isi1
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BeitragVerfasst am: Mo Mai 18, 2009 1:22 pm    Titel: Antworten mit Zitat

ratzy hat Folgendes geschrieben:
ich habe ein dauermagnet (neodym)- wie bekommt ich raus wieviel tesla der hat ?
Am einfachsten durch eine Kraftmessung, Ratzy.

Eine Fläche von 5mm*5mm trägt 1 kg bei 1 Tesla, 4 kg bei 2 Tesla ...
das geht linear mit der Fläche und quadratisch mit den Tesla,

also 1 cm² trägt 1 kg bei ½ Tesla

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Frank



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BeitragVerfasst am: Mo Mai 18, 2009 2:42 pm    Titel: Antworten mit Zitat

@isi1
Zitat:
Eine Fläche von 5mm*5mm trägt 1 kg bei 1 Tesla, 4 kg bei 2 Tesla ...


Sollte die messbare Kraft nicht auch vom Material und eventuell der Geometrie (Materialdicke) der Probe abhängen?

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MfG. Frank
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isi_1
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BeitragVerfasst am: Mo Mai 18, 2009 2:49 pm    Titel: Antworten mit Zitat

Frank hat Folgendes geschrieben:
@isi1
Zitat:
Eine Fläche von 5mm*5mm trägt 1 kg bei 1 Tesla, 4 kg bei 2 Tesla ...
Sollte die messbare Kraft nicht auch vom Material und eventuell der Geometrie (Materialdicke) der Probe abhängen?
Na ja, Frank, von der Geometrie insofern, dass B bei kleinerer Fläche größer wird - und da die Kraft mit B² geht, gewinnt man da etwas; vom Material nicht, es sei denn, es beeinflusst B.

Aber wenn Du 1cm² mit 1 Tesla hast, dann trägt das 4 kg. Das sind einfach die magnetischen Feldlinien, die ziehen (natürlich zieht jede Feldlinie um so stärker, je dichter sie sind - insofern hinkt der Vergleich mit Gummibändern).
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Frank



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BeitragVerfasst am: Mo Mai 18, 2009 3:29 pm    Titel: Antworten mit Zitat

Wenn die Kraftmessung wie oben beschrieben erfolgen soll, sollte es einen Unterschied machen, ob ich den Magnet zwischen zwei Platten aus Weicheisen, oder einer Stahllegierung positioniere.
Bei manchen Stahllegierungen (manche Edelstähle) kann man dann im Extremfall kaum oder gar keine Kräfte messen, da diese sich wenig oder gar nicht magnetisieren lassen.

Wenn die Platten recht dünn sind sollte die Kraft ebenfalls niedriger ausfallen.

Die Proportionalitäten sind mir schon einleuchtend, aber
die Aussage:
Zitat:
wenn Du 1cm² mit 1 Tesla hast, dann trägt das 4 kg

ist mir da etwas undurchsichtig. 4kg was? Woher hast Du Deine Formel?

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MfG. Frank
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Ratzy
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BeitragVerfasst am: Mo Mai 18, 2009 3:30 pm    Titel: Antworten mit Zitat

Laughing soweit habe ich auch schon gedacht ^^

kompas genommen und geguckt aus welcher entfernung der zum neodym-magnet zeit Razz das gleiche mit dem E-Magnet und dann die entfernung im 3satz ausgerechnet - kommt raus:
Cool wenn ichs richtig gemacht habe:

12V/ 600 windungen = 7,0 cm
Nyodym magnet = 20,5cm


7 cm = 12 V
1 cm = 1,8 V
20cm = 36 V



dann were er so stark wie der Neodym - aber wieviel telsa sind das denn jetzt
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isi1
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BeitragVerfasst am: Mo Mai 18, 2009 4:29 pm    Titel: Antworten mit Zitat

Frank hat Folgendes geschrieben:
Woher hast Du Deine Formel?
Das ist ganz leicht:

Magnetische Energiedichte ρ = ½*B*H = B²/(2µ0) = B² * 397887 Pa/T²

Bei 1 cm², 1T und kg und g = 9,81: F = 1cm²*ρ/g = 3,98 kg/T²

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Frank



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BeitragVerfasst am: Di Mai 19, 2009 8:24 am    Titel: Antworten mit Zitat

@isi1
Zitat:
Das ist ganz leicht:

Magnetische Energiedichte ρ = ½*B*H = B²/(2µ0) = B² * 397887 Pa/T²

Bei 1 cm², 1T und kg und g = 9,81: F = 1cm²*ρ/g = 3,98 kg/T²


Ich kann die Formel und Deine Rechnung nicht nachvollziehen.

Hier ein Zitat von der ibs-magnet-Seite
http://www.ibs-magnet.de
Zitat:
Es ist nicht möglich, die Haftkraft eines "offenen" Dauermagneten anzugeben. Der "offene" Dauermagnet ist allseitig von einem Magnetfeld unterschiedlicher Dichte umgeben. Die Haftkraft wird wesentlich von der magnetischen Durchflutung des zu haftenden Eisenteils bestimmt. Dünnes Eisenblech haftet schlechter, dickes Flacheisen haftet besser. Unlegierter, kohlenstoffarmer Stahl haftet besser, hochlegierter Chromstahl haftet schlechter.

Das entspricht meiner obigen Aussage.

Als Näherung für die Kraft eines zylinderförmigen Magnets direkt an der Polfläche habe ich folgende Formel gefunden.

F=µ*µ0*A*H²


oder

F=1/(µ*µ0)*A*B²

H- Feldstärke (A/m)
B- magnetische Flussdichte (Tesla)
A- Polfläche des Magnets (m²)
µ,µ0 relative Permeabilität des Probematerials und absolute Permeabilität

Die Probe muss ausreichend dick sein. Die berechnete Kraft wäre dann die maximal erreichbare Kraft.

Der Unterschied in zwischen Deiner und meiner Formel besteht darin, dass bei mir µ also ein werkstoffspezifischer Wert auftaucht. Könnte es sein, dass bei Dir ein Schreibfehler (µ*µ0=2µ0???) enthalten ist?

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