Spule und Permeabiltät

[sebi87]

Hallo Leute,
bin mir nicht ganz sicher ob das hier passt, aber ich weiß sonst nich wohin.

Weiß jemand wie sich das Magnetfeld verhält, wenn man in einer Spule einen Kern aus zwei unterschiedlichen Materialien hat.

Also so wie hier auf dem Bild

B = µ * H wobei µ = µ0 * µr

µ0 ist die Permeabilitätszahl von Luft
µr ist die Materialspezifische Permeabilitätszahl

Wenn jetzt µr unterschiedlich ist, wie ist dann das Magntefeld nach außen hin?


Grüßle Bastii

[BjoernC]

Hallo, das kannst du ausrechnen mit dem magnetischen Ersatzschalt bild.
Da kommt es dann drauf an, ob die Feldlinien Senkrecht zu den beiden verschiedenen Permeabilitäten steht oder parallel.
Du berechnest Magnetische Widerstände anhand der Permeabilitäten aus, und setzt diese später zusammen mit og. musst du dann 2 Widerstände parallel oder in reihe schalten je nach dem wie die Feldlinien auftreffen.
Die Formeln die du dazu brauchst sind folgende:
rm=l/(u*A) l=die länge der Feldlinien durch das Medium, u= permeabilität
A= Querschnittsfläche
O = N*I O = Magnetische Spannung, N= Wicklung, I= Strom durch die
Spule
V=0=Rm * I
V= Spannungs abfall am Magn. Widerstand, Rm = Magn.
Widerstand, I Magnetischer Strom.
Du kannst das ESB so durchrechnen wie ein normales Widerstandsnetzwerk.
Obacht ist an den Grenzstellen geboten, wenn diese nicht senkrecht oder parallel zu den Grenzflächen stehen, so musst du diese nacher in X und Y Richtung zerlegen usw. zur einfacheren Berechnung würde ich die Grenzfläche senkrecht oder parallel legen.
Wichtig: das sind nicht die richtige Formelzeichen, die richtigen Formelzeichen findest du unter
http://www.uni-kassel.de/fb16/tet/www/courses/get2/V_04_05_06_2_Seiten_A4.pdf
Ich hoffe das ich damit deine Frage beantwortet habe.

[Gock]

Du meinst, welche Form das Magnetfeld hat?
Mit berechnen kommst Du da wohl kaum weiter, denn das hängt von der äußeren Form ab, dem Abstand und Position zur Spule usw.
Du kannst es aber recht einfach simulieren, wenn Du dieses Programm benutzt: http://femm.foster-miller.net/wiki/Download
Die Bedienung ist etwas gewöhnungsbedürftig (-> Lesen), aber die Ergebnisse sind sehr gut und es kostet nichts...
Gruß

[Rage_Empire]

Hallo Leute,
Weiß jemand wie sich das Magnetfeld verhält, wenn man in einer Spule einen Kern aus zwei unterschiedlichen Materialien hat.

Also so wie hier auf dem Bild


Frag mich wofür das gut sein soll. Es macht keinen Sinn für mich. Wenn man z.B. die Permeabilität einer Ferrit-Spule Verändern will, baut man einen Luftspalt ein. Wozu 2 verschiedene Materialien?

@Gock: Der Tip mit dem Tool war klasse. Sowaws hab ich schon lange gesucht.

[CowZ]

Hi,

auch bei einem Luftspalt hast du zwei unterschiedliche Materialien. Den Ferritstab und die Luft...

Gruß, Lasse

[sebi87]

Hmm ich glaube ich muss mein Problem nochmals genau erläutern.
Also mir geht es hauptsächlich um die Magnetische Wirkung der Spule, also als Elektromagnet.

Mein Problem liegt jetzt darin das ein Eisenkern in der Spule die Magnetische Wirkung verstärkt.

So jetzt ist meine Spule nur länger als der Eisenkern, somit habe ich 2 unterschiedliche Materialien in der Spule.

Ich wollte jetzt lediglich wissen wie sich das auf die Stärke des Magnetfelds auswirkt.

Ok war vermutlich unverständlich.

Grüßle

[Rage_Empire]

Der Eisenkern Verstärkt das Magnetfeld nicht, er bündelt es. Die Stäre von dem gesammten Megnetfeld der Spule hängt von der Aussteuerung dieser ab. Um so niedriger die Aussteuerung(B), des zu Höher die Feldstärke (Oersted).

[sebi87]

ok und wie wirkt sich dann ein Kurzer Kern in einer längeren Spule aus?

[Rage_Empire]

Würd behaupten, es ist egal, da der gesammte Magnetische Fluß durch die Spule fliest. Also wird an dieser Stelle es nicht viel verändern was die Feldstärke angeht. Was sich allerdings ändern wird ist die Induktivität, da es einfluss auf die Permeabilität hat.

[Gock]

@sebi87
...und ist es immernoch.
"Also mir geht es hauptsächlich um die Magnetische Wirkung der Spule, also als Elektromagnet. ..:"
Was soll das denn heißen??? Willst Du am Ende vielleicht die Kraft eines E-Magneten ausrechenen?
Man kann das so plakativ nicht sagen. Es gibt Näherungsfromeln für verschiedene Größen in Tabellenbüchern für ganz spezielle Fälle, zB Zylinderspule Länge >> Durchmesser oder umgekehrt usw.
Beschreib doch mal genauer, was Du machen willst.
Gruß

[Besserwessi]

Die einfache Formel mit dem Faktor µr gilt nur für die unendlich lange spule, oder den geschlossenen Kern. Bei dem kurzen Kern in der Spule muß wird das ganze relativ kompliziert, denn die Magnetisierung des Kerns setzt sich auch nach außen fort und verhindert so, das die Wirkung der Spule voll am Kern ankommt. Bei dem relativ kurzen Kern ist das Material noch gar nicht so wichtig, der magnetische Widerstand wird im wesentlichen noch von der Luft drumrum bestimmt.

Ps: die Einheit Oerstedt gehört in CGS System, also Vorsicht mit den Einheiten.

[PICture]

Hallo!

Ich bin mehr Praktiker, weil die vor zig Jahren erlente Theorie habe ich schon im Großteil vergessen.

Fur mich werden praktisch nur die direkt auf dem Kern sich befindliche Windungen der Spule wirken. Der Rest der Spule kann man praktisch "in der Luft" betrachten, oder?

MfG

[BjoernC]

Hi also, je mehr ich mir das hier durchlese umso mehr habe ich das gefühl, das es schon fast zu kompliziert wird um dieses zu berechnen.
Ich denke hier zählen wirklich nur erfahrungswerte oder eine Simulation....
Mir ist auch nichts in der art bekannt wo ich sowas berechnen musste... halt höchstens mal ein kleiner luftspalt in einem Ringkern oä. aber sowas habe ich bisher auch noch nie berechnet :)

[PICture]

Eben.:) Was würden die Zahlen für praktische Anwendung der Spule nutzen?

MfG

[sebi87]

So wie ich das verstanden habe ist es dann am sinnvollsten wenn ich bei einem Starken Elektomagnet dann des Kern weglasse, oder?

Kann mir denn da niemand helfen... Ich möchte einen Elektomagnet bauen, der in ca 50mm Entfernung noch eine Wirkung auf einen anderen Elektomagneten hat.


Wäre echt super wenn da jemand ne Idee hätte

[Rage_Empire]

warum verbindest du die 2 E-Magnete dann nicht durch den Eisenkern?

Aber mal was anderes, wenn du eine Spule hast kannst du die Feldlinien mit Papier und Eisenpulver sichtbar machen. Magnet unter Papier und das Pulver langsam aufs Blatt streuen.

[sebi87]

verbinden ist nich möglich das an einem Magnet eine Membran monitert ist die nicht durchbrochen werde kann :-(

[Yossarian]

Hallo
50mm sind für einen kleinen Elektromagneten schon eine Menge Weg.
Kommt natürlich darauf an, wieviel Kraft noch "ankommen" soll.
Teste doch mit einem kleinen Stabmagneten.
Mit freundlichen Grüßen
Benno

[Rage_Empire]

Ich weiß ja nicht, was er vor hat, aber vieleicht tuts auch ein Hal-Sensor.

[PICture]

Hallo!

Heutzutage gibt es kräftige Kleber, die fast alles fest zusammen verbinden können.

Ich denke, dass bei 5 cm Abstand ein kleiner Motor mit einer Schneckengetriebe (die am einfachsten aus einer Schraube und Mutter gebaut werden kann) besser wäre. Es ist natürlich langsamer, aber unabhängig vor der Entfernung, gleiche Kraft hat und braucht Strom nur während Bewegung. Fertige solche Getriebe sind in CD ROM Laufwerken zu finden und sie sind ziemlich schnell.

MfG

[Besserwessi]

50 mm Abstand sind wirklich eine ganz schön lange Strecke. Da wird man so einfach nur recht kleine Kräft übertragen können.

Für ein kraftigs Magnetfeld sollte man so wenig wie möglich vom Feld (B-Feld, magnetische Induktion) durch die Luft gehen lasssen, vor allem kein konzentriertes Feld. Für die 50 mm Abstand ist das dann schon man kaum zu vermeiden. Eine möglichkeit wäre zum Beispiel so eine Art aufgeschnittener Ringkern, je zur Hälfe bie den beiden Magneten. Der Abstand der beiden Pole sollte dabei deutlich mehr als 50 mm betrage.