Welche Formel für diesen Elektromagneten ?

[Ausbilder 'Durchdrücker']

Hallo.

Ich habe die angehängte Spule hier.

Mit welcher Formel kann ich herausfinden, welche anziehende Kraft am Ende des Metallstabes, um den die Wicklung ist, wirkt ?

Ich suche eine Formel F = f(N,Querschnitt der Spule, Querschnitt des Drahtes,...).

Grüße

Ausbilder

PS: Bitte nur Praxisgrößen bzw. Konstanten. Keine Formel als Funktion einer Durchflutung oder sonstiger praktisch unbrauchbarer Sachen.

[Ausbilder 'Durchdrücker']

Na, alle noch am Schlafen wegen dem Weihnachtsessen gestern ? :D

[uwegw]

Die wirkende Kraft ist sehr stark von Abstand abhängig.

Die relevanten Größen müssten sein:
Welches Metall, mit welchem µr?
Querschnitt der Spule
Spulenstrom
Abstand zum Gegenstück
Material und Form des Gegenstücks.

[Ausbilder 'Durchdrücker']

Es geht mir um die Komplettformel.

Gruß

Ausbilder

[PeterPan]

Hallo,

die einzige "einfache Gleichung" die ich Dir dafür geben kann, ist die Berechnung der Tragkraft eines Magneten. Also bei direktem magnetischem Schluß zwischen Kern und Metall.

F=(B²*A) / (2*µ0)

B - magnetische Flußdichte
A - Fläche
µ0 = 1,257*10^-6 (Vs/Am)- magn. Feldkonstante

Bis bald,
PeterPan

[Ausbilder 'Durchdrücker']

Die Idee ist folgende:

-> Bild.

Die Kugel ist aus Metall, ich will sie stückchenweise damit anziehen um sie zu drehen. Gelagert ist sie bereits.

[Besserwessi]

Ein direktes drehen der Kugel wird so einfach nicht gehen. Mit Gleichstrom geht das nur, wenn die Kugel sich tatsächlich dem Magneten annähert. Wenn sich die Kugel bei konstantem Abstand nur dreht, kommt sie dem Magneten nicht näher und wird also auch nicht angezogen. Die Anziehende Karft eines Magneten kommt ja dadurch zustande das sich beim annähern die Energie im Magnetfeld verkleinert.

Gerade beoi so komlizierten Geometrien gibt es keine einfache Formel um die Kräfte zu berechenen.

Theoretisch gebe es die Möglchkeit Wechselstrom durch die Spule zu schicken, dann würden sich Wirbelströme in der Kugel ergeben, die den Magneten abstoßen.

[Ausbilder 'Durchdrücker']

Inklusive Feldlinien

[Ausbilder 'Durchdrücker']

Wie erzeuge ich Wechselstrom einfach und was noch wichtiger ist: Mit welchen Eckdaten(Frequenz, Spulenlänge etc.).

Zur Verfügung stehen 13,8V bei 4A. Eine komplette praktische Anleitung ist geeignet.

Grüße

Ausbilder

[BlackDevil]

im prinzip in dem du mit 50Hz einen Taster Öffnest und schliest ...

Elektromegnetismus is alles aber nich einfach und eine Kugel auf die Art zu drehen wird wohl nix aber naja egela
Schau mal bei Wikipedia und dem Elektronik Kompendium nach dem Thema "Magnetisches Feld" da sollteste alles mögliche zum Thema finden.

[shaun]

Wie mein Vorredner schon sagte: das Thema hat es in sich. Wenn ich dunkel an die entsprechenden Vorlesungen (zB Theoretische Elektrotechnik - grusel!) zurückdenke, erinnere ich, dass dieser Komplex zu den Abstraktesten gehörte. Ehrlich gesagt müsste ich mich jetzt auch einige Zeit einarbeiten, um die genauen Zusammenhänge zu durchschauen, davon ist fast nichts präsent geblieben.
Mit einer netten 3D-Grafik und der Frage nach der Möglichkeit, eine Wechselspannung zu erzeugen, aber bitte mit Schritt-für-Schritt-Anleitung ist Schiffbruch vorprogrammiert :(

[BlackDevil]

Richtig

Wechselspannung/Strom... Entweder per Induktion (eine Spule um eine andere drehen => Generator Prinzip) oder einen Funktionsgenerator bauen und die Gleichspannung Modulieren... gibt viele Methoden das ganze zum SChwingen zu bekommen. Blöd: Spulen reagieren unter WEchselspannung VÖLLIG anders als unter Gleichspannung, da is nich mal eben nur "Ja hier bisserl Feld da bisserl Strom" da is dann doch noch mehr im Argen auf das man achten muss

[Ausbilder 'Durchdrücker']

Ich will mir davon selbst ein Bild machen, wie schwierig es ist. Und die Vorlesungen an der Universität kenne ich selbst - daher glaube ich, daß es keiner von euch beiden lösen kann, weil es eben in den Vorlesungen auch nicht erschöpfend behandelt wird. Und wie ihr durch euer Verhalten zeigt, hatte keiner von euch außerhalb der Vorlesungen in diesem Bereich Ambitionen. Sprich, es übersteigt eure Fähigkeiten, das Problem zu lösen. Gut, kann ja vorkommen, nicht jeder kann tiefere Zusammenhänge verstehen.

Damit ich hier weiterkomme:

-Welche Literatur behandelt genau dieses Thema ?(Das wird kein Buch mit dem Titel "Grundlagen der Elektrotechnik" sein, denn genau das lernt man in der Universität).

[BlackDevil]

Wir haben uns mal in einer kleinen Gruppe gedanken über die railgun gemacht und haben uns da auch bei unserem damaligen Lehrer Schlau gemacht.

Wir sind alle drauf gekommen das das so einfach ncih geht eine Stahlkugel durch Magnete der Art zu Beschleunigen das es ein Geschoss darstellt. Auser man benutzt einen SChlitten auf dem die Kugel festgehalten wird bis man am Ende vom Lauf angekommen ist.

Darüber hinaus haben wir einen Elektromotor gewickelt der auch Wunderbar lief!

Ganz so ist das nicht.

Un wenn du selbst Vorlesungen dazu hattest weist du wie komplex das Thema ist. Fahr zu einer Uni in die Bibliothek und schau dir Physik und Elektrotechnik BÜcher zu dem Thema an.

Ansonsten musst du für deine Berechnungen mal Wikipedia bemühen, hatte innem anderen Thread ja noch was gepostet.

Wichtig: Um welches Material ist die Spule gewickelt? Drahtdurchmesser? Spannung und Strom? Ist das Kupfer Isoliert? Länge des Drahtes? Länge des Kernmaterials? Permeabilität des Materials? Abstand Spule > Gegenstand der Gehalten werde nsoll!?

[Ausbilder 'Durchdrücker']

Wichtig: Um welches Material ist die Spule gewickelt? Drahtdurchmesser? Spannung und Strom? Ist das Kupfer Isoliert? Länge des Drahtes? Länge des Kernmaterials? Permeabilität des Materials? Abstand Spule > Gegenstand der Gehalten werde nsoll!?
Gib mir lieber eine Formel für die gegebene Situation.

Ausbilder

[PeterPan]

Hallo,


Gib mir lieber eine Formel für die gegebene Situation.

Und eben die gibt es nicht.
Es gibt Gleichungen die grundlegende physikalische Zusammenhänge beschreiben. Man muß die eigene Situation analysieren und diese Gleichungen entsprechend anpassen.

Wenn ich Dein Bild richtig deute würde ich sagen das der Antrieb so nicht funktionieren wird. Wo immer in der Elektrodynamik eine Drehbewegung erzeugt wird beeinflussen sich mindestens zwei magn. Felder.

Bis bald,
Peter Pan

[BlackDevil]

Wichtig: Um welches Material ist die Spule gewickelt? Drahtdurchmesser? Spannung und Strom? Ist das Kupfer Isoliert? Länge des Drahtes? Länge des Kernmaterials? Permeabilität des Materials? Abstand Spule > Gegenstand der Gehalten werde nsoll!?
Gib mir lieber eine Formel für die gegebene Situation.

Ausbilder

Wikipedia

Wo du so schön auf "uns Studenten" rumgehackt hast: Denkst du wenn mein Prof sacht "Gib mir von der Schaltung die Zeitfunktionen u(t) und i(t)" das ich dann in meiner Formelsammlung Grabe und voilá ihm aufn Tisch leg?
Nein! Genauso wenig wie wir in der Klausur oder in der Übung Formelsammlungen benutzen DÜRFEN!

Man muss sich immer alles zurecht Klamüsern und wenn du eine Antwort für alle Fragen willst, hier hast du sie: 42.

Für Gleichungen musst du dich selbst bemühen. Die Grundgleichungen für die Feldstärke und so weiter findest du bei Wikipedia.

Und wenn dus auf die Spitze Treiben willst müsstest du auch noch Berücksichtigen das die Kugel ein gewisses Trägheitsmoment hast, und selbst dafür gibts keine EInheitliche Formel. Die musste dir auch mit dem Satz von Steiner und dem "standard" Trägheitsmoment zusammenrechnen!

[jeffrey]

hi,
bei ner kugel, die um den mittelpunkt(schwerpunkt) rotiert brauchst keinen steiner. da gibt´s standartformeln.
denk auch nicht, dass der antrieb bei einer eisenkugel so funktioniert, wenn dann muss die kugel schon ein polarisierter magnet sein, dann kann man das ganze wie nen elektromotor antreiben.
mfg jeffrey

[BlackDevil]

ja gut ich hab nur kurz drüber nachgedacht

auch wen die kugel tangential gelagert ist dreht sie sich um die mittelachse

[Ausbilder 'Durchdrücker']

42 ?


hi,
bei ner kugel, die um den mittelpunkt(schwerpunkt) rotiert brauchst keinen steiner. da gibt´s standartformeln.
denk auch nicht, dass der antrieb bei einer eisenkugel so funktioniert, wenn dann muss die kugel schon ein polarisierter magnet sein, dann kann man das ganze wie nen elektromotor antreiben.
mfg jeffrey
Gut, kommen wir davon ab. Mir ist es letztlich egal, wie ich die Kugel bewege, nur soll sie sich bewegen und stoppen wo ich es möchte(In beiden Winkeln der Kugelkoordinaten).

Mit halbgaren Aussagen kommen wir jedenfalls keinen Millimeter weiter.

[BlackDevil]

42 ist die Antwort auf alle Fragen.

Mit deiner Art und deiner Beratungsresistenz kommen wir heir auch nich weiter. Du bekommst Antworten und musst deinen Grips auch ein wenig selbst bemühen, ansonsten fahr an eine Hochschule und Frage einen Professor oder sonst wen ob er dir die Arbeit macht, den kannste dann schön teuer Bezahlen!

[Ausbilder 'Durchdrücker']

Toll, du kennst dich sehr gut aus. Liegt das daran, daß du an dir zweifelst, weil du in deinem Studium nicht vorankommst ?

[BlackDevil]

Nicht wirklich und um ehrlich zu sein bin ich in meinem Zug im Oberen drittel Angesiedelt, in jedem Fach.
Kennste den Satz: Wer keine Ahnung hat sollte einfach mal die Klappe halten?

Auf so ein Niveau wie das von dir angeschnittene brauch ich mich nich herrab begeben!

So Arrogant das auch klingen mag, ein paar Leute hier haben dir Webseiten und Tips gegeben die du dir mal Durchlesen kannst und dir dann weitere Fragen stellen kannst.

Auserdem: Du könntest auch mal mehr infos geben.
Kernmaterial? Dann könnte man DIR die Permeabilität raussuchen wenn man denn soviel Zeit hat
Länge des Kernmaterials bzw bemaßung der gesamten Spule?
Querschnittsfläche des Drahtes?
Wieviel Wicklungen n kannst du maximal Wickeln (scheins dein Kern soll ein Stück frei Bleiben)
etc. etc.

Du gibst keine Infos und bist rel. Arrogant in meinen Augen und willst hier 10000 Antworten haben, na schönen dank!

[fumir]

die relevanten gleichungen der elektrodynamik lassen sich prinzipiell nur für wenige (symetrische) speziallfälle exakt lösen. alles andere (also fast alles) muss man mit näherungsberechnungen lösen. das hat nichts mit können oder nichtkönnen zu tun, sondern ergibt sich aus der mathematik der gleichungen.

das problem mit deiner kugel kannst du nur mit computersimulationen berechnen. dazu gibts fertige software zu kaufen. (oder du kannst versuchen, das selbst zu programmieren - scheinst ja ein richtiger experte zu sein :-)

ich glaub 42 ist auch nur ne näherung. wahrscheinlich ists eher 42,00000001640040608025 :-)
aber ich werd noch mal nen anhalter fragen, sobald einer vorbeikommt.

[BASTIUniversal]

Na, jetzt beruhigt euch doch bitte alle wieder ein bisschen...!

@"Ausbilder": Was BlackDevil in seinem Studium macht bzw. wie er sich dort schlägt tut absolut nichts zur Sache!
Wenn dir alle sagen, dass sie mehr Info's braucht, dann solltest du mal drüber nachdenken, ob sie vielleicht nicht recht haben.

MfG
Basti

[BlackDevil]

Richtig... aber naja was solls wenner alles besser weis sollers doch selbst lösen!

[ba4_philipp]

@BlackDevil und Co: Das Ihe Euch das überhaupt solange gegeben habt??

[BlackDevil]

Wundert mich auch ein wenig ... ich bin übrigens jedesmal über das angegebene alter verwundert...

[shaun]

Jedesmal? Bist Du genauso masochistisch wie ich, dass Du in jeden Thread von diesem Semitroll vom Stamme "Nimm" reinschnuppern musst?
Das musste nochmal raus, bevor Basti das Elend beendet. Ich bin freiwillig raus und schau mal, was die Produktivmitglieder hier so über die "Tage" gebastelt haben :)

[BASTIUniversal]

Jungs...bitte nicht so viel Offtopic!

Danke!
Basti

[Besserwessi]

Für ein so algemein gehaltenes Problem wird es keine fertige Formel geben. Im besten Fall wird man ein Computerprogramm finden (oder teuer kaufen können) das einem die Kraft, oder besser das Drehmoment numerisch berechnet. Und auch dabei wird man noch ein paar Näherungen beim magnetische Material machen müssen.