Magnetfeld darstellen

[Mike Ao]

Moin, Tach oder n'Abend.....

Vll kann mir der eine oder andere bei meinem Problem behilflich sein.

Jeder kennt die klassische Darstellung des Magnetfeldes um einen Permanentmagneten.
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und wenn man zwei Magnete parallel stellt sieht das ja noch ähnlich aus.
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In beiden Darstellungen ist der Magnetische Schwerpunkt im Zentrum der Magnete

Nun zu meiner Frage. Wie sieht das aus, wenn man die Magnete, wie hier abgebildet, schräg zueinander bzw im erweiterten Sinn in eine viertel oder Halbkreis anordnet.
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Kann man auf diese Art den Magnetischen Schwerpunkt irgendwie Fokussieren?

FEMM, das grafische Hilfsprogramm, mit dem man Magnetfelder theoretisch darstellen kann, hab ich in keinster Weise kapiert und dessen Funktion verstanden.

lg Mike

[witkatz]

Jeder kennt die klassische Darstellung des Magnetfeldes um einen Permanentmagneten.
32417
Nö
So eine Darstellung kenne ich nur von stromdurchflossenen Leitern.
Bei Permanentmagneten verlaufen die Feldlinien ganz anders.

[Mike Ao]

Bei Permanentmagneten verlaufen die Feldlinien ganz anders.
Ok, ich habs ja nur schnell "quickNdirty" dargestellt. Mea Culpa.... :D
Die Feldlinien laufen ja auch am Rand und Gesamtfläche des Magneten.

[witkatz]

Die Feldlinien laufen ja auch am Rand und Gesamtfläche des Magneten.
Nein, das ist nicht das Problem. Deine Darstellung ist gänzlich falsch.
Die Feldlinien laufen nicht um den Permanentmangneten sondern durch den Permanentmagneten. In jedem Physikbuch nachzusehen, von Wikipedia ganz zu schweigen.
Die Feldliniendichte ist auf der Oberfläche des Permanentmagneten auf den Polflächen am höchsten und in der Luft laufen die Linien auseinander.

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In deiner Darstellung laufen die Linien in der Mitte zusammen und man würde dort die höchste Feldstärke vermuten. Tatsächlich ist an dieser Stelle die Feldstärke sehr klein.

[Mike Ao]

Wie ich schon sagte, der Fehler liegt darin, dass ich eine 10Sek. Zeichnung QnD erstellt habe. Man möge mir diese Fehler verzeihen.....

Jedoch ist nicht DAS mein Problem, sondern wie das Magnetfeld aussieht, wenn man Folgende Anordnung
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und ggf. Diese Anordnung auf einen Viertel oder Halbkreis erweitert

[i_make_it]

Mit einer Glasplatte und Eisenfeilspänen, lassen sich wunderbar Magnetfeldlinien visualisieren.
(ferromagnetisches Lasertonerpulver geht natürlich auch)

Stabmagnet
http://www.proprofs.com/quiz-school/user_upload/ckeditor/Eisenfeilsp%C3%A4ne.jpg

Zwichen zwei Magneten
http://www.leifiphysik.de/sites/default/files/medien/verschiedpol_magnetfeld_ver.gif

Hufeisenmagnet (U-Magnet)
http://www.leifiphysik.de/sites/default/files/medien/hufeisen_magnetfeld_ver.gif

Stromdurchflossener Leiter (im Schnitt)
https://www.amateurfunkpruefung.de/lehrg/a08/Bild8-04.gif

Spule
http://www.nibis.de/~ursula/Physik/ELehre/Fotos/SpuleE.gif

Deine Darstellung pass also am ehesten zu einer Spule aber in keiner Weise zu einem Permanentmagneten.

Da Google Dein Freund ist, schau mal hier unter der Darstellung zweier gleichgerichteter Stabmagneten.
http://www.4teachers.de/?action=keywordsearch&searchtype=images&searchstring=Magnet
.

[witkatz]

Egal wie du deine Permanentmagnete anordnest, es bleibt dabei, dass auf der Polfläche die Feldliniendichte am höchsten ist. Fokussieren kannst du nur, wenn du die Magnete nah zueinander bringst, so dass die Feldlinien im Luftspalt parallel verlaufen. Dann kannst du im Luftspalt fast die gesamte Feldstärke des Dauermagneten nutzen.

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Wie ich schon sagte, der Fehler liegt darin, dass ich eine 10Sek. Zeichnung QnD erstellt habe. Man möge mir diese Fehler verzeihen.....
Kein Problem! Wer nicht fragt...
Eine auf das Wesentliche reduzierte QnD Zeichnung ist wie man sieht sehr nützlich, weil sie den Sachverhalt darstellt wie ihn der Zeichnende versteht. Deswegen hängt auch in jedem Konstruktonsbüro mindestens ein Whiteboard ;-)

[hbquax]

Mir ist bei deinen Bildern nicht klar, was Magnet ist und was nicht (das Graue? das Bunte?) und wo Nord- und Südpol sein sollen.

[erik_wolfram]

Für sowas fällt mir noch die Freeware FEM-M ein - damit lassen sich Magnetfelder Zweidimensional simulieren. Dort kann man sich den Verlauf der Feldlinien genau verdeutlichen.
(Eine richtige Einstellung vorrausgesetzt)

Gruß Erik

[Mike Ao]

Für sowas fällt mir noch die Freeware FEM-M ein

Das hab ich ja auch versucht, aber Eingangs hab ich auch geschrieben, dass ich mit dem Proggie überhaupt nicht klar komme

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Mir ist bei deinen Bildern nicht klar, was Magnet ist und was nicht (das Graue? das Bunte?) und wo Nord- und Südpol sein sollen.

Ohh, ich wusste nicht, dass für die Darstellung des Magnetfeldes die Polarität relevant ist.
Soll das etwa bedeuten, dass das Feld am Südpol anders aussieht als am Nordpol eines Permanentmagneten?
:Haue

[i_make_it]

Das äußere Magnetfeld ist von der Form der Pole und ihrer Lage zueinander beeinflußt.

Da Du mehrere Magnete hast, deren Einfußsphäre sich überschneidet, ist das maßgeblich.
Meine Deutung ist das es sich um ringförmige Magnete handelt und wir einen Schnitt sehen.
Damit wäre grau die sichtbare Fläche der Bohrung und die grün-roten Flächen sind die Schnittflächen.
Wobei, wenn das der Regel für Schulmagnete folgt, ist Rot der Nordpol und grün der Südpol.

Wo übrigens sehr gerne mit der Fokussierung der Feldlinien von Permanentmagneten gespielt wird, sind die Esoteriker der "Freie Energie" und "Perpetuum Mobile" Fraktion, wenn es um sogenannte "Magnetmotoren" geht.

[Mike Ao]

....
Meine Deutung ist das es sich um ringförmige Magnete handelt und wir einen Schnitt sehen.
Damit wäre grau die sichtbare Fläche der Bohrung und die grün-roten Flächen sind die Schnittflächen.
Wobei, wenn das der Regel für Schulmagnete folgt, ist Rot der Nordpol und grün der Südpol.
Chapeau, du hast das absolut Richtig erfasst, wobei die grüne Farbe (normalerweise blau) aus technischen Gründen verwendet wurde. Ich hab den einfach mal aus meinen alten Corel-Draw-Dateien herauskopiert, welche ich zwischen 2007-09 erstellt habe.

Und Rundmagnete deshalb, da man mit denen etwas flexibler in der Anordnung "spielen" kann als mit Quadern.


Wo übrigens sehr gerne mit der Fokussierung der Feldlinien von Permanentmagneten gespielt wird, sind die Esoteriker der "Freie Energie" und "Perpetuum Mobile" Fraktion, wenn es um sogenannte "Magnetmotoren" geht.
Da kann ich etwas Entwarnung geben. ich möchte einfach einen, auf Magnetbasis funktionierenden Vortrieb (Antrieb), ähnlich einer Gausskanone realisieren.

Also um Präzise zu sein, eine art Armbrust ohne Bogen. In einem Rohr soll ein Holzbolzen durch einen über ein V-Gate angetriebenen Magneten abfeuern. Der Magnet bleibt dabei am Sticky-Point, also am Ende vom V-Gate stehen und kann von dort aus wieder in die Abschussvorrichtung zum Laden zurückgezogen werden.

Daher die Frage, ob man ggf. die magnetische Wirkung durch gekrümmte Anordnung des V-Gates mittels Fokussierung erhöhen kann.

Übrigens, diese Idee ist ein Resultat aus der Beobachtung der oben genannten Szene. Und eben über diese Szene bin ich auch auf dieses Forum gestossen.

lg mike

[hbquax]

Das hab ich ja auch versucht, aber Eingangs hab ich auch geschrieben, dass ich mit dem Proggie überhaupt nicht klar komme

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Ohh, ich wusste nicht, dass für die Darstellung des Magnetfeldes die Polarität relevant ist.
Soll das etwa bedeuten, dass das Feld am Südpol anders aussieht als am Nordpol eines Permanentmagneten?
:Haue

Nein, aber es ist relevant, wo überhaupt die Pole sind. Egal, ich bin raus.

[White_Fox]

Ich wäre bei deinen Bilder nie auf die Idee gekommen, daß das Ringmagnete sein sollen. Das hat i_make_it auf jeden Fall gut gesehen. Ich hab mich rausgehalten da ich wirklich gar nichts erkennen konnte.


Ohh, ich wusste nicht, dass für die Darstellung des Magnetfeldes die Polarität relevant ist.
Soll das etwa bedeuten, dass das Feld am Südpol anders aussieht als am Nordpol eines Permanentmagneten?
:Haue
Das Magnetfeld ist schon ne etwas kompliziertere Sache. Naja, eigentlich auch wieder nicht, aber viele empfinden es als kompliziert. Aber wenn das da nicht gerade Ironie ist, dann solltest du dir dringend ein paar Grundlagen durchlesen BEVOR du dein Projekt weiterverfolgst. Schau dir mal deine ersten zwei Bilder ganz genau an...da ist eigentlich nur sehr wenig ähnlich.

[Mike Ao]

Schau dir mal deine ersten zwei Bilder ganz genau an...da ist eigentlich nur sehr wenig ähnlich.
Naja, ich hab es mittlerweile oft genug erwähnt, dass mir der Darstellungsfehler bei der QnD-Bilderstellung unterlaufen ist, daher ist es nicht zweckdienlich andauernd auf dem Fehler herumzuhacken. Eine Antwort auf meine Frage wäre sicherlich sinnvoller.

[i_make_it]

Die Antwort hast Du doch schon am 17.2. bekommen. im letzten Link meines ersten Postes ist doch eine Dartstellung der Feldlinien von zwei Gleichgereichteten Magneten.
Neigst Du die etwas zueineander, staucht sich das halt auf einer Seite etwas.
Das entspricht dann dem was Du suchst.

Abfeuern tust Du damit übrigens nichts.
Da Dir ja immer nur ein paar wenige Prozent der Magnetkraft zur Verfügung stehen.
Da ein Permanentmagnet ja nur anzieht egal ob ein Objekt sich nähert oder entfernt, sind bei gleichstarken Magneten die Kräfte auch gleichstarkt und es bewegt sich nichts. nur durch die V-förmige Anodrnung wird ein kleines Delta verfügbar.
Die Masse an Magenten im Verhältniss zur Kraft und zur beschleunigung ist eher bescheiden.

Da sind Elektromagneten die mit H-Brücken betrieben und mit Lichtschranken zum Umschalten leichter und gehen, da dort 100% der Anziehungs- und Abstoßungskraft zur Verfügung stehen viel besser.
in der achten Klasse habe ich damit eine 42mm Kugellager Kugel in die Betonwand hinter der Tafel versenkt.
Das waren zwei Laborsätze mit zusammen 8 Meter Beschleunigerstrecke.

[Mike Ao]

Da sind Elektromagneten die mit H-Brücken betrieben und mit Lichtschranken zum Umschalten leichter und gehen, da dort 100% der Anziehungs- und Abstoßungskraft zur Verfügung stehen viel besser.

Das ist mir absolut klar, das sowas mit E-Magneten und passender Elektronik funzt, ich will das aber wenn möglich ohne externer Energiezufuhr, also unabhängig von der nächsten Steckdose realisieren.

Versuche mit einem H0-Gleis mit knapp über 50cm Anlaufstrecke mit einem darauf fahrenden Wagon waren vor etwa 10 Jahren schon einigermaßen erfolgreich. Mit normalen Schienen definitiv schlechter als auf Gleisersatz aus Plexiglas wegen dem Metall. Damals hatte ich auch fast 10mm Abstand zwischen dem Gate und dem am Bauch vom Wagon befestigten Magneten. Bei Versuchen mit einer N-Spur war zwar eine bessere Beschleunigung, aber das Ding ist mir dauernd aus den Gleisen gehüpft, da die verwendeten Magnete definitiv zu groß waren (20mm Ø).

Wenn ich den Abstand zwischen Stator (Gate) und Aktor (Antribsmagnet) verringere, denke ich schon, dass ich da bessere Werte erzielen kann.