Warum schweben Kochtöpfe auf einem Induktionskochfeld nicht?
Induktionsherde arbeiten ja mit Magneten bzw. Magnetspule. Magnetschwebebahnen tun dies ja auch, aber warum schweben die Kochtöpfe nicht?
7 Antworten
Hallo,
weil es nur dem Namen nach miteinander zu tun hat.
Im Kochtopf, der ein Eisenmetall enthalten muss wird, durch das Wechsel-Magnetfeld der "Kochplatte" ein Strom erzeugt, der da ja Kurzschluss herrscht, in Wärme umgesetzt wird.
In der Magnetschwebebahn wird zwar analog im Schienebereich ein Wechselmagnetfeld erzeugt, aber in der Bahn ist ein Magnet eingebaut. Durch die elektronische Steuerung wird erreicht, dass durch magnetische Abstoßung der Zug abhebt.
Durch das Magnetfeld wird außerdem im Zug wiederum in Spulen Strom induziert, der dann die E-Motoren antreibt, die den Zug vorwärts antreiben.
Grüße aus Leipzig
Tut mir leid, jetzt wollte ich alles richtigstellen und habe es auch nochmal durcheinandergebracht... Also hier nun richtig: Der Transrapid schwebt durch Anziehung und der Inductrack durch Abstoßung.
Um etwas zum Schweben zu bringen , brauchst du zwei stabile Magnetfelder. Da die Feldlinien sich nicht überkreuzen können, liegen die beiden Magnetfelder, was ihre Feldlinien betrifft , zwischen den Körpern parallel und dichter zusammen als außerhalb . Quer zu magnetischen Feldlinien herrscht aber Druckspannung , die beiden Magnetfelder drücken sich also auseinander. In einem Kochtopf ist das anders. Der Boden hat kein stabiles Magnetfeld, er besteht aus einem weichmagnetischen Material wie Eisen. In dieses können die H-Feldlinien aber nicht eindringen, das Magnetfeld bricht also dort zusammen, die Energie wird dementsprechend an den Topfboden abgegeben und erwärmt diesen.
die magneten in der magnetschwebebahn arbeiten mit gleichstrom. d.h. sie haben ein kontinuierliches magnetfeld.
das kochfeld arbeitet mit wechselfeldern. das heißt der topf hat garkeine zeit, sich wirklich zu bewegen, ehe das feld wieder abreißt.
lg, Anna
Auch Wechselfelder können ein Objekt aus Metall zum schweben bringen. https://de.wikipedia.org/wiki/Levitation_(Technik)#Levitation_im_magnetischen_Wechselfeld_hoher_Frequenz
Kochtöpfe haben kein eigenes Magnetfeld. Entsprechend werden sie garantiert nicht abgestoßen, sondern sogar angezogen. Da das Magnetfeld sich schnell dreht entsteht jedoch weder eine Anziehung, noch eine Abstoßung. So würde selbst ein Magnet sich auf der Platte nicht bewegen.
Durch das sich ständig wechselnde Magnetfeld erwärmt dich das Metall der Töpfe oder Pfannen, wenn sie aus dem entsprechenden Material gefertigt wurden. Entsprechend funktioniert es nur mit Töpfen und Pfannen aus Stahl. Alupfannen erwärmen sich nicht.
Haben Magnete ein EIGENES Magnetfeld? Welche Eigenschaften müssen erfüllt sein um ein eigenes Magnetfeld zu haben?
Man kann Eisen Magnetisieren indem man es erhitz und mit einem Starken Magneten ausrichtet (vielleicht auch mit Gleichstrom). Die Ausrichtung der Weiss-Bezirke kann im Wechselstrom Feld somit nie eine gleiche Ausrichtung erreichen die Benötigt wird um das Eigengewicht des Topfes zu übersteigen.
Was aber auf der Platte geschehen würde wenn du ein Elektromagneten über eine Spule mit Eisenkern baust deren Feldlinien sich im Durchmesser nicht kreuzen durch Lackisoliertes Kupferkabel kann ich nicht sagen
aber wahrscheinlich würde man tierischste eine gewischt bekommen
Das ist eine gute Frage. In diesem Video hier geschieht im Grunde fast das selbe, wie bei einem Induktionsherd. Aber hier schwebt die Metallplatte aufgrund der induzierten Ströme.
https://www.youtube.com/watch?v=txmKr69jGBk
Ich vermute mal, dass die Frequenz eine Rolle spielen könnte. Induktionskochfelder arbeiten mit 25 - 50 kHz. Im Video werden 900 Hz verwendet. Desweiteren sind Kochtöpfe relativ schwer. Die speziellen Töpfe, die dort verwendet werden, besitzen außerdem auch eine Schicht aus ferromagnetischem Material, was von Magnetfeldern angezogen wird.
Wieso? Das Video zeigt exakt den Effekt, den der Fragesteller bei Kochtöpfen erwartet hat. Es passt daher auch extrem gut zur Frage.
Du scheinst zu übersehen:
Ein geeigneter Kochtopf hat "nur" einen eisernen Boden , in dem Strom induziert wird. Dieser Strom ist aber , wegen der Leitfähigkeit des Eisens im Kurzschluss! Dieser Kurzschluss des induzierten Stromes erzeugt die Wärme.
Im Video wird als "Empfänger" des Magnetfeldes eine Splue genutzt, die wiederum ein eigenes Magnetfeld aufbaut. Da diese, nun parallel existierenden Magnetfelder, in gleicher Phase befinden (also Nord-Südpol in gleicher Wirkrichtung befinden) stoßen sie sich ab!
Im Video wird eine massive Aluminiumplatte als "Empfänger" verwendet. Keine Spule. In dieser Platte ist der Strom ebenfalls kurz geschlossen und sie wird auch ziemlich heiß dabei, wie am Ende des Videos demonstriert wird.
Interessantes Video ;)
Bin gerade im Denken nicht mehr so fit, aber ich vermute den Hauptgrund auch im Material. Beim Induktionsherd werden möglichst hohe Ummagnetisierungsverluste angestrebt, die in Form von Wärme frei werden. Die Leitfähigkeit - und damit die Stärke des induzierten Gegenmagnetfeldes (was nach der Lenzschen Regel seiner Ursache entgegen wirkt) - ist eher schlecht. Anders sieht es bei Aluminium aus - das hat keine Ummagnetisierungsverluste, da es nicht magnetisch ist und besitzt eine sehr gute Leitfähigkeit. Somit kann der Induktionsstrom größer werden und ein stärkeres Magnetfeld erzeugen.
Auch eine Rolle könnte die reingesteckte Energie spielen. Leider ist in dem Video nur von 800A die Rede und nicht von der Voltzahl - aber mehr als 2 KW (was so eine Herdplatte haben wird?) könnten es durchaus sein.
Da hast du natürlich Recht. Bei gleicher Leistung sind die Ströme in der Alu - Platte um einiges höher, als die im Kochtopf.
Die Magnetschwebebahn-Systeme arbeiten unterschiedlich: Manche schweben durch Abstoßung (Transrapid), andere durch Anziehung (Inductrac), wieder andere (JR Maglev) durch beides.