Perfekter Elektromagnet bauen?
Hallo Leute,
Mein Frage ist wie kann man ein guten Elektromagnet bauen der eine Starke Magnetkraft hat?
Ich hab gehört das Ampere eine Rolle bei der Magnetkraft spielt aber trotzdem würde es ja wenig sinn machen es mit 10 A und 0,01 V zu betreiben oder?
Was ich wissen möchte:
-Was hat Ampere mit der Magnetkraft zu tun?
-Was hat Volt mit der Magnetkraft zu tun?
-Welches Verhältnis Müssen die Kabel zu dem Eisenkern haben vom Maßstab?
-Wie dick soll das Kabel sein?
-Wie ensteht kein Kurzschluss?
4 Antworten
Die magnetische Flussdichte ist proportional zu
I ... Stromstärke
n ... Anzahl der Windungen
l ... Länge der Spule (wirkliche Länge, nicht die Gesamtlänge des Drahtes)
Also brauchen wir viele, enge Windungen und eine möglichst hohe Stromstärke.
Soweit ich das Problem überblicken kann, ist ein oft und dicht gewickelter Kupferdraht (sehr gut elektrisch leitfähig, mit Beschichtung zur Isolierung der einzelnen Schleifen) mit einem Weicheisenkern am besten geeignet. Und dann kann man natürlich die Stromstärke erhöhen, soweit es die Temperatur und die eigene Sicherheit zulässt.
1. Und 2.
P=U×I
P=Elektrischeleistung ; U=Spannung ; I=Stromstärke
Wie du siehst die hängen alle zusammen. Wichtiger ist die Leistung P in Watt wie stark dein E-Magnet sein wird bei einer bestimmten Anzahl der Windungen der Spule und des Kernmaterials.
3.
Es gibt keinen bestimmten Verhältnis. Je mehr Windungen desto stärker das Magnetfeld.
4.
Die dicke des Kabels hängt mit der Leistung zusammen. Man will ja nicht dass die Drähte anfangen zu Glühen. Wenn du das Ding mit 100 Watt betrieben willst, muss der Kabel auch mehr als 100 Watt Verträgen müssen. Der Kabel hat eigene spezifische Wiederstand nach DIN Form um die maximale zulässige Last zu errechnen.
5.
Kurzschluss entsteht, wenn durch den Stromfluss keine Arbeit geleistet wird, also keinen Wiederstand dazwischen gibt (oder ganz kleine wieder stand). Man kann auch zu jedem Stromkreis sagen, dass es ein Kurzschluss ist...
Man kann eigentlich auch keine perfekt Sachen/Geräte bauen aufgrund des Verlusts der Entropie.
Wichtig ist zuerst einmal die Wahl eines geeigneten Kerns aus Eisen. Dabei muss man darauf achten, dass die Magnetfeldlinien im Kreis "fliessen" können,, wenn der Magnet ein anderes Objekt aus Eisen berührt. Dazu könnte der Kern z.B. U-förmig sein.
Oder Zylinderförmig.
Dann musst du versuchen den zur verfügung stehenden Raum mit möglichst vielen Windungen eines isolierten Leiters zu füllen. Je dicker der Leiter, desto kleiner die Spannung und desto grösser Strom, den du fliessen lassen kannst.
Es ist im Grunde egal, ob du eine kleine Spannung und einen hohen Strom verwendest oder umgekehrt. Daher spielt es für die maximal erreichbare Feldstärke auch keine Rolle, ob du einen dicken oder einen dünnen Leiter nimmst.
Wichtig ist nur, dass das Produkt aus der Querschnittsfläche des Leiters und der Anzahl an Windungen möglichst groß ist. Mit anderen Worten - wickel so viel Draht wie möglich um den Kern.
Danke für den Tipp mit den Magnetfeldlinien, die kreisförmig fliessen müssen.
(Wenn sie von dem Eisenstück berührt werden, das angezogen werden soll.)
Das leuchtet ein, weil dann die Magnetkraft optimal ausgenützt wird.
Schade, dass ich dies in noch keinem Physikbuch nachlesen konnte...
Um einen guten Elektromagneten zu brauchen, brauchst du einen Ferromagnetischen Kern (z.B. einen Eisenblock), um diesen Wickelst du jetzt ganz oft ein draht/leiter. (Vorsicht der Draht muss natürlich Isoliert sein). Wenn jetzt Strom durch den Draht fließt erhälst du einen Elektromagnet.
Dessen stärke erhöhst du durch die Anzahl an Wicklungen des Drahtes um den Kern pro Länge(Wenn dein Eisenkern also doppelt so lang ist, brauchst du auch doppelt soviele Wicklungen), und der Stromstärke die die durch den Draht fließt.