Magnetisums
Magnetismus
Magnetismus
Was ist Strom?
Die Bewegung von den Valenzelektronen. Diese sind die Elektronen auf der äussersten Schicht (Schale) des Atoms.
Wie bestimmt man den Nordpol einer stromdurchflossenen Spule?
Indem man mit der rechten Hand um die Spule fast. Die Finger zeigen in Stromrichtung. So zeigt der abgespreizte Daumen die Richtung der Feldlinien bzw. den Nordpol an.
Was ist ein Molekül?
Verbindung von mehreren Atomen.
Was ist die physikalische Definition von Widerstand?
Die Moleküle, verbindungen von mehreren Atomen. Diese Verbindungen wirken der Bewegung der Elektronen entgegen und sind somit ein Widerstand.
Bei einem PTC (Kaltleiter) bewegen sich die Moleküle mehr, desto wärmer es wird. Darum wird auch der Widerstand grösser, je höher die Temperatur.
Bei einem NTC (Heissleiter) verhält sich der Widerstand genau umgekehrt zum PTC. Je wärmer es wird desto kleiner wird der Widerstand. Die Heissleiter haben mehr Valenzelektronen und haben somit mehr Kapazitäten um auch beim warmen Temperaturen noch Valenzelektronen frei zu geben. z.B Kohle hat 4 Valenzelektronen.
Wie ist die technische Stromrichtung?
Vom plus zum minus Pol.
die physikalische Stromrichtung geht vom minus zum Plus. Also genau umgekehrt. Die physikalische Stromrichtung ist die Bewegung der Elektronen.
Wie definiert man die Feldlinienrichtung um einen Stromdurchflossenen Leiter?
Indem man mit der rechten Hand um den Leiter fasst. Der Daumen zeigt in richtung vom Strom. So zeigen die Finger die Feldlinienrichtung an.
Was geschieht wenn zwei Stromdurchflossene Leiter mit der gleichen Stromrichtung parallel sind?
Was geschieht wenn zwei Stromdurchflossene Leiter mit unterschiedlicher Stromrichtung parallel sind?
Die Feldlinienrichtung ist abhängig von der Stromrichtung im Leiter. Wenn man den Leiter biegt so gibt das eine einzelne Windung. Wie bestimmt man in der Windung die Feldlinienrichtung?
Innerhalb der Schlaufe bildet sich ein gerichtetes Magnetfeld. Dies ist abhängig von der Stromrichtung im Leiter bzw. der Windung.
Die Feldlinien verlaufen innerhalb der Windung vom Süd- zum Nordpol, treten beim Nordpol aus und beim Südpol wieder ein.
In welche Richtung fliessen die magnetischen Feldlinien?
Was ist die Durchflutung Theta (Symbol = H im Kreis)
Die Druchflutung Theta ist die magnetische Spannung.
Bei einer Striomdurchflossenen Spule addieren sich die einzelnen Leiterfelder zu einem Gesamtfeld. Dieses Feld ist abhängig vom Strom I und der Windungen N.
\(Theta = I*N\) {A = Ampere}
\(Theta = Fluss Phi*Rm \) => wie U= I * R \(Theta = H * lm\)
Was ist der magnetische Fluss Phi? (Symbol = I im Kreis)
Die Gesamtheit aller Feldlinien einer stromdurchflossenen Spule bilden den magnetischen Fluss. Die Ursache für die Anzahl der Feldlinien ist die Durchflutung (Theta).
Vergleich zum elektrischen Stromkreis= Stromfluss I
\(Phi = {Theta \over Rm}\)
Phi = Vs (Voltsekunde) oder Wb (Weber)
Was ist die magnetische Flussdichte / Induktion {B}?
Die Dichte der Feldlinien bezogen auf eine bestimmte Fläche ist ein Mass für die magnetische Kraftwirkung einerr stromdurchflossenen Spule und stellt die magnetische Flussdichte dar.
\(B = {Phi\over A}\)
\(B = H*µ0*µr \) Spule mit Eisenkern
\(B = H*µ0\) Spule ohne Eisenkern
B= Vs/m2 oder in Tesla
Was ist die magnetische Feldstärke H?
Das Verältnis der Durchflutung (Theta) zur Länge des magnetischen Kreises (mittlere Feldlinienlänge)
\(H = {Theta \over lm}\)
\(H = {B \over µ0 * µr}\)
Einheit von H = A/m
Welches Mass nimmt man für die mittlere Feldlinienlänge (lm) an bei einer Spule ohne Eisenkern?
Man rechnet die Feldstärke annähernt, indem man die Spulenlänge als mittlere Feldlinienlänge annimt und das Feld ausserhalb der Spule vernachlässigt.
Was ist die Permeabilität?
Die magnetische Leitfähigkeit des Eisens µ
µ0 = 1.257*10-6
Was geschieht wenn man den magnetischen Kreis mit einem Eisenkern geschlossen wird und warum?
Die magnetische Kraft der Spule wird erhöht, da die magnetische Leitfähigkeit des Eisens viel besser ist als Luft.
Wie gross ist die magnetische Leitfähigkeit µ0 und was gibt sie an?
1.257*10-6 oder 4π*10-7
µ0 ist die Leitfähigkeit des luftleeren Raumes
Wie gross ist die magnetische Leitfähigkeit µ0 und was gibt sie an?
1.257*10-6 oder 4π*10-7
µ0 ist die Leitfähigkeit des luftleeren Raumes
Was gibt die magnetische Leitfähigkeit µr an?
µr ist die relative Permeabilität (Leitfähigkeit) und gibt an um wieviel mal besser ein ferromagnetischer Werkstoff leitet als Vakuum.
Für Eisen ist µr 5000-6000
Für Luft ist µr 1
Wie lautet die Formel zur berechnung des magnetischen Widerstandes Rm?
\(Rm = {Theta \over Phi}\)
Einheit A/Vs oder 1/Ohms
Wie berechnet man den magnetischen Widerstand?
\(Rm = {l \over µ*A}\)
\(Rm = {Theta \over Phi}\)
Einheit = 1/Ωs
Was kann aus der Magnetisierungskurve heraus gelesen werden und wann braucht man diese?
In der Kurve kann man das Verhältnis von der Flussdichte/Induktion B und der Feldstärke H heraus lesen. Dies braucht man bei vielen Ferromagnetischen Stoffen. Da bei diesen Stoffen die Permeabilität µ nicht konstant ist. Dann muss man aus der Kurve die Werte heraus lesen.
Auf dem Bild sieht man das Stahl (obere Kurve) bei einer Feldstärke H von 0.6kA/m eine Induktion/Flussdichte B von 1.4 Tesla (vs/m2)
Welche Eigenschaften haben ferromagnetische Stoffe?
Ferromagentische Stoffe lassen sich gut magnetisieren.
Wann spricht man von der magentischen Sättigung?
Wenn in einem magnetisierten Stoff alle Elementarmagnete ausgerichtet sind.
Was ist die Remanenz?
Remanenz oder auch Restmagenetismus, ist das restliche Feld, das nach Entfernung des erregnenden Feldes noch übrig bleibt.
Welche Stoffe sind ferromagnetisch? 3 Stück
Eisen, Nickel und Kobalt
Was ist der unterschied zwischen weich und hartmagnetischen Stoffe?
Bei den weichmagnetischen Stoffen fallen die Elementarmagnete in ihre angestammte Ur-Ordnung zurück.
Bei den hartmagnetischen Stoffen bleiben die Elementarmagnete im Stoff grössten Teils ausgerichtet auch wenn das Erregerfeld entfernt wird. Darum nennt man solche Materialien Dauermagnete
Was ist die Curie - Temperatur?
Bei dieser Temperatur geht die magnetische Wirkung der Stoffe verloren. Bei Eisen ist das 769° C.
Wenn der Stoff wieder abkühlt erscheint wieder der ursprünglich vorhandene Restmagnetismus.
Welche 3 Arten gibt es um einen Stoff zu entmagnetisieren?
- Erhitzung über den Curie- Temperatur
- Erschütterung
- langsam aus einem Wechselfeld ziehen
-
- 1 / 30
-
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Was ist Strom?
Die Bewegung von den Valenzelektronen. Diese sind die Elektronen auf der äussersten Schicht (Schale) des Atoms.
Wie bestimmt man den Nordpol einer stromdurchflossenen Spule?
Indem man mit der rechten Hand um die Spule fast. Die Finger zeigen in Stromrichtung. So zeigt der abgespreizte Daumen die Richtung der Feldlinien bzw. den Nordpol an.
Was ist ein Molekül?
Verbindung von mehreren Atomen.
Was ist die physikalische Definition von Widerstand?
Die Moleküle, verbindungen von mehreren Atomen. Diese Verbindungen wirken der Bewegung der Elektronen entgegen und sind somit ein Widerstand.
Bei einem PTC (Kaltleiter) bewegen sich die Moleküle mehr, desto wärmer es wird. Darum wird auch der Widerstand grösser, je höher die Temperatur.
Bei einem NTC (Heissleiter) verhält sich der Widerstand genau umgekehrt zum PTC. Je wärmer es wird desto kleiner wird der Widerstand. Die Heissleiter haben mehr Valenzelektronen und haben somit mehr Kapazitäten um auch beim warmen Temperaturen noch Valenzelektronen frei zu geben. z.B Kohle hat 4 Valenzelektronen.
Wie ist die technische Stromrichtung?
Vom plus zum minus Pol.
die physikalische Stromrichtung geht vom minus zum Plus. Also genau umgekehrt. Die physikalische Stromrichtung ist die Bewegung der Elektronen.
Wie definiert man die Feldlinienrichtung um einen Stromdurchflossenen Leiter?
Indem man mit der rechten Hand um den Leiter fasst. Der Daumen zeigt in richtung vom Strom. So zeigen die Finger die Feldlinienrichtung an.
Was geschieht wenn zwei Stromdurchflossene Leiter mit der gleichen Stromrichtung parallel sind?
Was geschieht wenn zwei Stromdurchflossene Leiter mit unterschiedlicher Stromrichtung parallel sind?
Die Feldlinienrichtung ist abhängig von der Stromrichtung im Leiter. Wenn man den Leiter biegt so gibt das eine einzelne Windung. Wie bestimmt man in der Windung die Feldlinienrichtung?
Innerhalb der Schlaufe bildet sich ein gerichtetes Magnetfeld. Dies ist abhängig von der Stromrichtung im Leiter bzw. der Windung.
Die Feldlinien verlaufen innerhalb der Windung vom Süd- zum Nordpol, treten beim Nordpol aus und beim Südpol wieder ein.
In welche Richtung fliessen die magnetischen Feldlinien?
Was ist die Durchflutung Theta (Symbol = H im Kreis)
Die Druchflutung Theta ist die magnetische Spannung.
Bei einer Striomdurchflossenen Spule addieren sich die einzelnen Leiterfelder zu einem Gesamtfeld. Dieses Feld ist abhängig vom Strom I und der Windungen N.
\(Theta = I*N\) {A = Ampere}
\(Theta = Fluss Phi*Rm \) => wie U= I * R \(Theta = H * lm\)
Was ist der magnetische Fluss Phi? (Symbol = I im Kreis)
Die Gesamtheit aller Feldlinien einer stromdurchflossenen Spule bilden den magnetischen Fluss. Die Ursache für die Anzahl der Feldlinien ist die Durchflutung (Theta).
Vergleich zum elektrischen Stromkreis= Stromfluss I
\(Phi = {Theta \over Rm}\)
Phi = Vs (Voltsekunde) oder Wb (Weber)
Was ist die magnetische Flussdichte / Induktion {B}?
Die Dichte der Feldlinien bezogen auf eine bestimmte Fläche ist ein Mass für die magnetische Kraftwirkung einerr stromdurchflossenen Spule und stellt die magnetische Flussdichte dar.
\(B = {Phi\over A}\)
\(B = H*µ0*µr \) Spule mit Eisenkern
\(B = H*µ0\) Spule ohne Eisenkern
B= Vs/m2 oder in Tesla
Was ist die magnetische Feldstärke H?
Das Verältnis der Durchflutung (Theta) zur Länge des magnetischen Kreises (mittlere Feldlinienlänge)
\(H = {Theta \over lm}\)
\(H = {B \over µ0 * µr}\)
Einheit von H = A/m
Welches Mass nimmt man für die mittlere Feldlinienlänge (lm) an bei einer Spule ohne Eisenkern?
Man rechnet die Feldstärke annähernt, indem man die Spulenlänge als mittlere Feldlinienlänge annimt und das Feld ausserhalb der Spule vernachlässigt.
Was ist die Permeabilität?
Die magnetische Leitfähigkeit des Eisens µ
µ0 = 1.257*10-6
Was geschieht wenn man den magnetischen Kreis mit einem Eisenkern geschlossen wird und warum?
Die magnetische Kraft der Spule wird erhöht, da die magnetische Leitfähigkeit des Eisens viel besser ist als Luft.
Wie gross ist die magnetische Leitfähigkeit µ0 und was gibt sie an?
1.257*10-6 oder 4π*10-7
µ0 ist die Leitfähigkeit des luftleeren Raumes
Wie gross ist die magnetische Leitfähigkeit µ0 und was gibt sie an?
1.257*10-6 oder 4π*10-7
µ0 ist die Leitfähigkeit des luftleeren Raumes
Was gibt die magnetische Leitfähigkeit µr an?
µr ist die relative Permeabilität (Leitfähigkeit) und gibt an um wieviel mal besser ein ferromagnetischer Werkstoff leitet als Vakuum.
Für Eisen ist µr 5000-6000
Für Luft ist µr 1
Wie lautet die Formel zur berechnung des magnetischen Widerstandes Rm?
\(Rm = {Theta \over Phi}\)
Einheit A/Vs oder 1/Ohms
Wie berechnet man den magnetischen Widerstand?
\(Rm = {l \over µ*A}\)
\(Rm = {Theta \over Phi}\)
Einheit = 1/Ωs
Was kann aus der Magnetisierungskurve heraus gelesen werden und wann braucht man diese?
In der Kurve kann man das Verhältnis von der Flussdichte/Induktion B und der Feldstärke H heraus lesen. Dies braucht man bei vielen Ferromagnetischen Stoffen. Da bei diesen Stoffen die Permeabilität µ nicht konstant ist. Dann muss man aus der Kurve die Werte heraus lesen.
Auf dem Bild sieht man das Stahl (obere Kurve) bei einer Feldstärke H von 0.6kA/m eine Induktion/Flussdichte B von 1.4 Tesla (vs/m2)
Welche Eigenschaften haben ferromagnetische Stoffe?
Ferromagentische Stoffe lassen sich gut magnetisieren.
Wann spricht man von der magentischen Sättigung?
Wenn in einem magnetisierten Stoff alle Elementarmagnete ausgerichtet sind.
Was ist die Remanenz?
Remanenz oder auch Restmagenetismus, ist das restliche Feld, das nach Entfernung des erregnenden Feldes noch übrig bleibt.
Welche Stoffe sind ferromagnetisch? 3 Stück
Eisen, Nickel und Kobalt
Was ist der unterschied zwischen weich und hartmagnetischen Stoffe?
Bei den weichmagnetischen Stoffen fallen die Elementarmagnete in ihre angestammte Ur-Ordnung zurück.
Bei den hartmagnetischen Stoffen bleiben die Elementarmagnete im Stoff grössten Teils ausgerichtet auch wenn das Erregerfeld entfernt wird. Darum nennt man solche Materialien Dauermagnete
Was ist die Curie - Temperatur?
Bei dieser Temperatur geht die magnetische Wirkung der Stoffe verloren. Bei Eisen ist das 769° C.
Wenn der Stoff wieder abkühlt erscheint wieder der ursprünglich vorhandene Restmagnetismus.
Welche 3 Arten gibt es um einen Stoff zu entmagnetisieren?
- Erhitzung über den Curie- Temperatur
- Erschütterung
- langsam aus einem Wechselfeld ziehen
