Magnetische Größen und Einheiten

[Ekofun]

Hallo allerseits,

werde versuchen erklärung über Durchflutung,Feldstärke,Mag.Fluß und Magnetische Flußdichte schreiben,und Einheiten auflisten.
Werde auch Rechnungsbeispiele ausführen so das wir wissen was ist was und worum es dabei geht.Möglich were das dadurch auch Ideen kommen für Löesung der Flußdicht bei Luftspulen und Andere Sachen.

Grüße

Ekofun

[Ekofun]

Hallo Allerseits,
fange an mit Durchflutung:
für diese imaginäre Versuch brauchen wir ein Kraftmesser, ein Nezteil für Gleichstrom (einstellbare) und zwei gleiche Spulen aber mit verschiedene Wiklungszahl,Spulenkörper sind gleche größe.Eine Spule hat 100 Windungen,andere 200 Windungen,gleich Drahtdicke.
An Kraftmesser hängen wir ein Eisenstück so ein das er ca 5mm in Spulenöfnug kommt,dann stelen wir eine Strom vom 2A ein.Eisenstück wird in Spule gezogen und markieren oder lesen auf Kraftmesser wie tief er rein gezogen wurde.
Das gleiche machen wir mit andere Spule mit 200 Windungen,aber stellen eine Strom vom 1A ein.Wir sehen das Eisenstück gleich tief reingezogen wurde.
Aus diesem Versuch geht hervor: Kräfte vom Spulen gleiche Abmessung sind gleich wen das Produkt aus Strom * Windungszahl gleich ist.Diese Produkt nennt man Durhflutung.Einheit Zeichen ist Grich.Großbuchstabe "Theta", Formel: I*N.
I = Stromstärke in Amperen Beispiel: Eine Spule mit 5000 Windungen und eine Strom vom I = 0,1A hat eine Durchflutung:
N = Windungszahl 5000Wdg. * 0,1A = 500A
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Magnetische Feldstärke,Einheitszeichen "H",
Bestimmte Durchflutung kann man leicht herstellen,besonderes bei Kreißformigen Spulen.Durchflutung muss auf ganzen Feldlienien vorhanden sein.So bei gleiche Durchflutung Spulen mit größerem Feldlienienweg haben schwächere Durchflutung als Spulen mit kleinerem Feldlienienweg.Feldstärke ist bei gleiche Durchflutung umso größer je kürzere Feldlinienweg ist.Bei Ringspulen ist der mittlere Feldlinienweg (l) gleich dem Durchmesser der Spule,und bei langgestrekten Spulen ohne Eisenkern wo Spule länger als Durchmesser ist, ist Spulenlänge mittlere Feldlinienweg (l).
Formel: H = Theta / l,oder H = I*N/l in A/m
H = Feldstärke Beispiel: N=5000Wdg,I=0,1A,l=200mm; H=?
Theta = Durchflutung (I*N) H=5000Wdg*0,1A/0,2m = 2500A/m
l = mittlere Feldlinienweg
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Magnetische Fluß-Weber(Wb) Einheit 1 Wb = 1V/s,Zeichen große Buchstabe "Phi"(Grichisch)
Magnetische Feld besteht vom Feldlinien,und alle,gesamte Feldlinien der Spule ist Magnetische Fluß,und ist 1V/s.
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Magnetische Flußdichte,Einheit Tesla(T) ist 1Vs/m^2
Magneten sin unterschiedlich stark,können mehr oder weniger Eisenteile fest halten.Als Grund für diese Eingenschaft ist Dichte der Magnetischen Feldlinien,magnetische Dichte ist größer je größer magnetische Fluß ist und je kleiner die Fläche ist vom der Fluß austrit.Der Quotient aus Magnetischen Fluß und der Fläche wird als Magnetischeflußdichte B bezeichnet.

B = mag.Flußdichte B = Wb/m^2 = Vs/m^2 = T; B = Weber / Fläche(A)
Phi(Wb)=mag.Fluß
A = Fläche
Beispiel: Spule mit Polfläche vom 25 cm^2 hat einen mag.Fluß von 0,0025 Wb. Mag.Flußdichte = ??
B = Weber / A(Fläche = 0,0025Wb / 25cm^2 = 0,0025Vs / 0,0025m^2 = 1T
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Mag,Flußdichte vom Spulen ohne Eisen--Luftspulen,
Luftspulen haben kein Eisen der gilt als verstärker fur Magnetischefluß es ist leehre Raum.Für solche Spulen gilt: Verhältnis vom mag.
Flußdichte zur mag.Feldstärke in leehren Raum ist Magnetische Konstante "Micro 0" liess Micronul.Man hat sie mit Versuchen ermitelt und beträgt: 1,257^-6 Vs/Am
Micro 0 = B/H; B=Micro 0*H ; Beispiel: Spule mit 600Wdg hat Feldstärke H=2500A/m.Magnetischeflußdichte = ??
B=Micro 0 * H = 1,257^-6 Vs/Am *2500A/m = 0,00314Vs/m^2 = 3,14mT
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Magnetische Flußdichte vom Spulen mit Eisen
Stoffe mit Eisen(Ferromagnetische Stoffe)verstärken Magnetischefeld um vielfaches,Verstärkungsfaktor nennt man Permaebilitätszahl
"micro-r".Dise Faktor * Magnetischefeldkonstante ergibt Permaebilitätzahl "Micro".Verstärkung des Mag.Feldes durch Eisen ist so lange da bis sich alle Elementare Magneten des Kerns ausgerichtet haben,und mit weiteren Stromerhöhung geht Permabilität zurück,wird schwecher,Eisen wird gesätigt.Permabilität ist auch Temperaturabhänging und bei steigenden Frequenz.Unter hohe Temperatur geht Permabiltät kaput,so haben Magneten in Daten maxsimale Temperatur angegeben,und darüber hinaus gehen kapput.

Micro = Micro 0* Micro r ; Micro = B/H Micro ist Zeichen wie bei Microfarad mü.

Beispiel: Elektroblech hat bei eine Feldstärke von 120A/m eine Flußdichte vom ca 1T. Permabilitätszahl des Blechs Micro r ist????
Micro = B/H = 1T/120A/m = 1Vs/m^2/120A/m = 1/120Vs/Am; Micro = Micro 0 * Micro r; Micro r = Micro / Micro 0
Micro r =(1/120)Vs/(Am)/1,257^-6Vs(Am)=6630.
Es ist Formelschreiben wirklich komplizirt auch für Klarheit,komme selbst zu verwirung.
Permaebilitätzahlen Micro r für Ferromag.Stoffe
Luft.....................etwa...........1,0
Eisen - unlegiert.......bis.............6000
Dynamoblech...........größer als 6500
Fe-Ni Legierungen.....bis..............300 000
weichmagnetische Ferrite.............10 000
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Grüße

Ekofun

[Ekofun]

Hallo Allerseits,
war schon fertig aber konnte Seite nicht senden angeblich hatte 7600 Zeichen 6000 ist erlaubt.So mache ich lezte Titel jezt.

Magnetische Kreiß,

Wenn durch ein Kern Magnetische Feldlinien wandern spricht man vo Magnetischen Kreiß.Er kann sich mit elektrischen Kreiß vergleichen.Im mag.Kreiß ist Durchflutung Grund für mag.Fluß,gehen die Feldlinien nur durch Eisen so haben wir Eisengeschlossene mag.Kreiß, müssen Feldlinien noch durch ein Luftspaltgehen dann auser Widerstand vom Eisen müssen sie auch Widerstand der Luft überwunden.So haben wir zwei Wiederstände: RmFe + RmLuft.
Also Rm-ges.= RmFe+RmLuft,so teilt sich Durcflutung in verhältnis der beiden Widerstände,das bedeutet das für jede Teilwiderstand im mag.Kreiß ist ein Teil der Durchflutung erforderlich.
Theta-ges. = Theta Fe + Theta luft. Mit H = Theta/l bekommen wir für mag.Kreiß das Regel:
Gesammtdurchflutungist gleich der Summe vom Teildurchflutungen.

Theta = H1 * l1 + H2 * l2 + .......

Theta----------------------Gesammtdurchflutung
H1;H2----------------------Feldstärken
l1 ; l2-----------------------mittlere Feldlienienlängen

Beispiel: Ein Kern aus E-Blech hatQuerschnitt von 64 cm^2 und Luftspalt von 6mm. Im Kern soll Magnetische Fluß vom 8 mWb sein.
Mittlere Feldlinienlänge im Eisen ist 100 cm. Durchflutung des Kernes ist ???

Im Eisenkern:
B=Weber/A = 8mWb/64cm^2=0,008Wb/0,0064m = 1,25T.Gehen wir in Tabelle und finden das für 1,25T brauchen Feldstärke von 800A/m.ThetaFe = HFe * lFe = 800A/m*1m= 800 A

Im Luftspalt:
B = Micro 0 * Hl ; HL = B/Micro 0 = 1,25T/ 1,257^-6 Vs/Am = 1 000 000 A/m = 1 000 kA/m
ThetaL = HL * lL = 1 000 000 * 0,006m = 6000 A
Gesamtdurchflutung Theta = Theta Fe + Theta Luft(L) = 800 A + 6000 A = 6800 A

Je kleiner der Luftspalt im mag.Kreiß ist,um so größer ist bei gleiche Durchflutung der magnetische Fluß.

Hoffe das ist einiger Massen verständlich, ist aber zimlich schwer verständlich Worte zu finden.

Grüße

Ekofun

[Bernd]

Das Produkt aus Ampere und Windungen wird doch landläufig auch als "Amperewindungen" bezeichnet, liege ich da richtig ?
Diese Amperewindungen sind mit zunehmender Grösse dann irgendwann für die Sättigung des Eisen verantwortlich, richtig ?

Grüsse

Bernd

[Ekofun]

Hallo Bernd,

ja so ist es, und bei zu vielen Amperwindungen wird Motor oder Geni zu heiß und geht kapput,bei wenig Amperwdg. ist Leistung schwach.

Grüße
Ekofun

P.S. Lezte Titel "Magnetische Kreiß ist interesant, der Teil für Durchflutung vom Luftspalt.denke, wie könnte das auf Eisenlose Genis anwenden für Berechnungen vom Flußdichte,vileicht komme zur Lösung.