Was passiert, wenn ein elektronisches Gerät mit einem Magneten in Berührung kommt?

6 Antworten

Vom Fragesteller als hilfreich ausgezeichnet

Wie empfindlich ein Gerät für magnetische und elektrische Felder ist gibt die EMV (Elektromagnetische Verträglichkeit) des Gerätes an.

Manche Geräte sind eben empfindlicher als andere und müssen daher auch vor elektrischen und magnetischen Feldern ausreichend geschützt werden um Fehlfunktionen bei Störgrößen möglichst gut zu vermeiden.

Der Dauermagnet ist kein Wechselfeld weshalb es auch nicht zu einer sogenannten elektromagnetischen "Induktion" nach dem Induktionsgesetz:

Bild zum Beitrag

kommt, außer man bewegt den Magneten entsprechend. Das bewegte Magnetfeld führt dann zu einer Magnetfeldänderung die der Leiter erfährt weshalb eine elektrische Spannung induziert wird.

Damit dies nicht geschieht wird beispielsweise eine Datenleitung mit einem Schirm ummantelt und beidseitig geerdet. Die induzierte Spannung führt zu einem elektrischen Fluss auf dem Schirm welcher wiederum ein magnetisches Feld erzeugt, welcher dem äußeren Feld entgegen wirkt. Der Bereich innerhalb des Schirms indem sich die Datenleitungen befinden bleibt dabei stehts Feld frei.

Das währe eine mögliche Maßnahme um seine Anlage vor magnetischen Einflüssen dieser Art zu Schützen.

eine weitere Möglichkeit bietet die sogenannte "Symmetrische Datenübertragung" wie sie beispielsweise bei CAN-BUS Systemen in Fahrzeugen genutzt wird. Hierbei werden 2 Leitungen für die Datenübertragung genutzt. Das Nutzsignal wird dabei über eine Ader übertragen auf der anderen Ader wird nichts übertragen.

Kommt es nun zu einer Induktion und Überlagerung, so wird die Störung auf beiden Adern übertragen. Wir haben eine Ader mit "Signal + Störung" und eine Ader mit "Störung". eine der Beiden Adern wird nun mithilfe der Elektronik beim Empfänger "Invertiert" das heißt das Vorzeichen wird gedreht, das Signal auf der anderen Ader bleibt gleich. Zum Schluss werden die Informationen miteinander Addiert:

Signal+Störung-Störung=Signal.

So bleibt nur noch das Signal übrig. Damit das Reibungslos funktionieren kann muss gewährleistet sein, dass sich die Aderpare so nah wie möglich sind da ansonsten die Induktion nicht gleich groß währe. Deshalb verdrillt man die Aderpaare miteinander um dafür zu sorgen, dass sich die Adern so nah wie möglich sind und es zu keinen signifikanten Unterschied bei der Induktion kommt.

In der Regel wird auch sowohl eine Abschirmung als auch die symetrische Datenübertragung genutzt um Informationen möglichst Stör frei von A nach B zu transportieren.

Dauermagneten induzieren zwar keine Spannungen da sich das Magnetfeld nicht zeitlich ändert solange der Dauermagnet fest am Ort bleibt und sich der Ort des elektrischen Leiters auch nicht ändert jedoch werden elektrische Ladungen beim Stromfluss trotzdem abgelenkt.

Es kommt zum sogenannten "Hall-Effekt" Aufgrund des Magnetfeldes wirkt eine Kraft auf die Ladungen und lenkt diese entsprechend ab. Wir erhalten im elektrischen Leiter einen Bereich mit mehr Ladungen als im anderen Bereich, es entsteht aufgrund des Ladungsunterschiedes eine elektrische Spannung die Senkrecht zur angelegten Spannung liegt wenn das Magnetfeld Senkrecht zum Magnetfeld wirkt. Diese entstehende Spannung wird Hall-Spannung genannt und kann folgendermaßen berechnet werden:

U(H)=A(H)*(I*B/d)

In dem folgenden Video wird der Hall-Effekt sehr gut erklärt:

https://www.youtube.com/watch?v=onAIMe38g1s

Um auch diesen Einfluss zu vermeiden werden ferromagnetische Materialien eingesetzt. Das Prinzip ist auch hier recht simpel denn hier geht es um die sogenannte "Permeabilität" also die Durchlässigkeit von magnetischen Feldern. Ferromagneten sind für magnetische Felder so undurchlässig, sodass magnetische Felder nahe zu vollständig aufgehoben werden können.

All diese Maßnahmen gepaart mit einer Hochwertigen Verarbeitung kann die elektromagnetische Verträglichkeit eines Gerätes deutlich verbessern sodass auch ein kleiner Dauermagnet das Gerät in seiner Funktion nicht behindern oder beeinflussen kann.

 - (Technik, Physik, Elektronik)
Lelelele123456 
Fragesteller
 22.10.2021, 21:13

Viel zu viel Physik für mein Hirn 🥴

Bietest du zufällig Nachhilfe an? Ich check nichts in dem Fach 😂

0
DoctorBibber  23.10.2021, 02:54
@Lelelele123456

Nachhilfe direkt biete ich nicht an solltest du jedoch in bestimmten Bereichen Schwierigkeiten haben können wir auch gerne PN darüber sprechen.

Ich bemühe mich grundsätzlich darin das ganze so verständlich wie möglich zu erklären und gehe wenn es sein muss auch 10 mal darauf ein bis das Thema verstanden ist.

Ich habe die felsenfeste Überzeugung, dass man nicht mit der Fähigkeit etwas bestimmtes zu lernen geboren wird sondern jeder grundsätzlich erstmal in der Lage ist ALLES zu lernen und zwar in seinem individuellem Tempo und mit der richtigen Unterstützung.

1

Meist passiert nichts.

Ein bewegter Magnet kann allerdings Spannungen induzieren, wenn das ganz schnell passiert, kann es Schäden geben.

Das beim MacBook war einfach die Simulation des Zuklappens, die haben magnetische Sensoren!

Und bei alten Röhren-Bildschirmen verzieht ein Magnetfeld das Bild, weil es die Elektronenstrahlen im Vakuum ablenkt.

Meist nyx...

In Elektronenröhren verzerrt sich zB das Bild und die Farben verschieben sich, weil der Strahl abgelenkt wird.

Solange das elektronische gerät nicht empfindlich ist für magnetische Felder (wie ein iPhone-Kompass, eine braun'sche Röhre oder ein Funkgerät) passiert gar nischt.

Wenn es empfindlich ist, wird dessen Funktion gestört:

Der Kompass wird in Richtung des Magneten abgelenkt
Die braunsche Röhre zieht das Bild in Richtung des Magnetfeldes.
Das Funkgerät wird in der Sende- oder Empfangsfrequenz verstimmt.

Spikeman197  22.10.2021, 14:21

Kann man ein Funkgerät tatsächlich mit einem normalen Magneten stören? Bei einem Wechselfeld wäre das verständlich.

0

Nichts oder vieles. Je nach Gerät. Im Übrigen geht es ja wohl um das magnetische Feld und da bedarf es keiner Berührung.