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Verständnisproblem -> Dauermagnet
 
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Tolga



Anmeldungsdatum: 01.02.2005
Beiträge: 37
Wohnort: Köln

Beitrag Tolga Verfasst am: 24. Feb 2005 21:20    Titel: Verständnisproblem -> Dauermagnet Antworten mit Zitat

Hallo.

Ich komme sofort zur Sache:

Wie kann ein Dauermagnet sein relativ starkes, stabiles Magnetfeld aufrechterhalten?

Wo kommt die Energie her?

MfG.

_________________
Say what!
Mister S



Anmeldungsdatum: 06.01.2005
Beiträge: 426

Beitrag Mister S Verfasst am: 24. Feb 2005 21:24    Titel: Antworten mit Zitat

Ganz einfach: Er gibt keine ab.

Wenn ein geladenes Teilchen durch ein Magnetfeld fliegt, ändert sich seine kinetische Energie nicht.
dachdecker2
Administrator


Anmeldungsdatum: 15.06.2004
Beiträge: 1173
Wohnort: Zeppelinheim / Hessen

Beitrag dachdecker2 Verfasst am: 24. Feb 2005 21:30    Titel: Antworten mit Zitat

Man braucht Energie um die Elementarmagnete auszurichten, für die aufrechterhaltung braucht man keine Energie.

Erzeugt wird das Magnetfeld, wenn die Elektronenorbitale der verscheidenen Atome "günstig" ausgerichtet sind (also nicht in zufällige Richtungen zeigen). Da das nur bei bestimmten Elektronenkonfigurationen überhaupt möglich ist, gibt es vergleichsweise wenige ferromagnetische Elemente (mir sind Eisen Nickel und Cobalt bekannt. Ob in meinen Neodymmagneten, die wesentlich stärker sind als die "richtigen", auch das Neodym selbst ein Magnetfeld generiert, weiss ich nicht).

Edit: Typos ...

_________________
Gruß, dachdecker2

http://rettedeinefreiheit.de


Zuletzt bearbeitet von dachdecker2 am 10. Sep 2010 21:33, insgesamt einmal bearbeitet
Bruce



Anmeldungsdatum: 20.07.2004
Beiträge: 537

Beitrag Bruce Verfasst am: 25. Feb 2005 00:04    Titel: Antworten mit Zitat

@Tolga
Betrachte eine supraleitende Spule durch die ein konstanter Strom fließt.
Der Strom erzeugt ein Magnetfeld, ähnlich dem eines Stabmagneten.
Woher kommt die Energie für das Magnetfeld? Du siehst, hier muß gar
keine Energie aufgewandt werden, um das Magnetfeld zu erhalten.
Allerdings ist Energie erforderlich, um ein Magnetfeld aus dem Nichts zu
erzeugen. Selbst einem statischen Magnetfeld kann eine Energiedichte
zugeschrieben werden, die in jedem Punkt proportional zum Quadrat der
Feldstärke ist. Daraus ergibt sich der Energiegehalt eines gegebenen
statischen Magnetfeldes und diese Energie muß aufgewandt werden, um
das Feld zu erzeugen. Für die Aufrechterhaltung eines bestehenden
Magnetfeldes muß aber nicht notwendigerweise Energie aufgewandt
werden.

Wenn ich dich richtig verstehe, dann fragst Du nach der Ursache für
Ferromagnetismus. Was Du als Dauermagneten bezeichnest nennt man
üblicherweise Permanentmagnet (ist natürlich das gleiche) und die
bestehen z.B. aus ferromagnetischem Metall.

Das Magnetfeld ferromagnetischer Metalle wird von den magnetischen
Spinmomenten der Leitungselektronen erzeugt, d.h. von den Elektronen,
die auch einen elektrischen Strom tragen. Die Leitungselektronen
nichtmagnetischer Metalle wie z.B. Cu weisen keine spontane
Spinpolarisation auf, d.h. es gibt geauso viele Leitungselektronen
mit Spin hoch wie mit Spin runter. In ferromagnetischen Metallen sind
Zustände ohne Spinpolarisation der Leitungselektronen energetisch
ungünstiger als Zustände mit Spinpolarisation. Die Ursache dieser
Spinpolarisation liegt letztlich in der Coulomb-Wechselwirkung zwischen
den Elektronen begründet und kann als Korrelationseffekt in einem
wechselwirkenden quantenmechanischen Vielteilchensystem verstanden
werden. Neben der Coulombwechselwirkung spielt auch noch die Struktur
des Atomgitters eine wesentliche Rolle bei der Ausbildung ferromag-
netischer Zustände der Leitungselektronen.

Gruß von Bruce.
andreasm



Anmeldungsdatum: 05.11.2006
Beiträge: 18
Wohnort: Saarland

Beitrag andreasm Verfasst am: 20. Nov 2006 14:59    Titel: Antworten mit Zitat

Nun habe ich diese Sache endlich etwas mehr verstanden.

:-)


Wäre es demnach auch möglich, einen Generator für el. Strom zu bauen, der nur aus Permanentmagneten bestehen würde?
Man hätte dann ja eine Energiequelle für el. Strom, in die man keine mech. oder sonstige Arbeit hineinstecken müsste.
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 20. Nov 2006 15:13    Titel: Antworten mit Zitat

andreasm hat Folgendes geschrieben:

Wäre es demnach auch möglich, einen Generator für el. Strom zu bauen, der nur aus Permanentmagneten bestehen würde?
Man hätte dann ja eine Energiequelle für el. Strom, in die man keine mech. oder sonstige Arbeit hineinstecken müsste.

Nein, so ein Generator wäre keine Energiequelle, denn um Strom in einer Spule zu induzieren, muss man ein Magnetfeld in dieser Spule erzeugen, und dafür braucht man Energie. Und diese Energie müsste man dadurch hineinstecken, indem man mechanische Energie verwendet, um die Permanentmagneten deines Generators zu diesen Induktionsspulen hin und dann wieder von ihnen weg zu bewegen. (Das erfordert Kraft, weil sich die Induktionsspulen gegen eine Veränderung ihres Spulenstroms wehren: Nähert sich ein Magnet, dann wirken sie als abstoßender Magnet, und will sich ein Magnet entfernen, dann wirken die Induktionsspulen als anziehender Magnet.)
Gorik
Gast





Beitrag Gorik Verfasst am: 10. Sep 2010 16:58    Titel: Antworten mit Zitat

Hab auch ne Frage...

heißt letzteres, das ein permanentmagne, der sich (idealerweise im Vakuum) um eine Spule dreht aufhören würde zu drehen? Weil wenn er sich näher t wird er abgestoßen, allerings auch gleichzeitig durch das abstoßen doch auch wieder angezogen oder? Das heißt doch keine Veränderung durch die Spule... wenn sich der Magnet aber weiterdreht nachdem er einmal angestoßen wurde und man keine Energie mehr braucht um ihn in Bewegung zu halten (da er sich im Vakuum befindet), er sich aber wohl um die Spule dreht so müsste er doch theoretisch strom erzeugen oder?
Ich weiß, dass das nicht möglich ist, aber ich finde meinen Denkfehler nicht...
mfG
Gorik
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 13577

Beitrag GvC Verfasst am: 10. Sep 2010 17:23    Titel: Antworten mit Zitat

Gorik hat Folgendes geschrieben:
Weil wenn er sich näher t wird er abgestoßen, allerings auch gleichzeitig durch das abstoßen doch auch wieder angezogen oder?


Hier liegt der Denkfehler! "Abstoßen" heißt ja nicht gleich spontane Richtungsumkehr. Der Magnet würde also zunächst mal abgebremst, und zwar bis zum Stillstand. Und dann pasiert nichts mehr, es sei denn der Magnet würde mechanisch angetrieben, es würde also mechanische Energie in das System geschickt werden.

Im Übrigen habe ich den Eindruck, dass die Vorstellungen noch ein bisschen unausgegoren sind, wenn z.B. davon geredet wird, dass die Spule den Magneten anzieht oder abstößt. Die Spule macht an sich gar nichts. Es ist der Strom in der Spule, auf den die Lorentzkraft im Magnetfeld des Permanentmagneten wirkt, sofern er denn fließt. Ist kein elektrischer Verbraucher an die Spule angeschlossen, fließt auch kein Strom. Also wird auch keine Kraft ausgeübt. Der Magnet würde sich unendlich weiterdrehen. Dazu benötigt er aber keine Energie, da mangels eines Verbrauchers keine Energie abgegeben wird.
Gorik
Gast





Beitrag Gorik Verfasst am: 11. Sep 2010 13:02    Titel: Antworten mit Zitat

Ja aber er wird doch nicht nur abgestoßen sondern, auch gleichzeitig angezogen oder hab ich das falsch verstanden??

Das die Spule selber nicht diesen Effekt hat ist mir klar... war nur simpler zu schreiben als noch den Strom mit einzubringen
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 13577

Beitrag GvC Verfasst am: 11. Sep 2010 14:12    Titel: Antworten mit Zitat

Der Magnet wird nicht gleichzeitig angezogen und abgestoßen, nach welcher Gesetzmäßigkeit soll das denn gehen? Zwei sich widersprechende Gesetze für ein- und denselben Vorgang? Ich dachte immer, die Physik sei mittlerweile einigermaßen eindeutig beschreibbar.

Bei Annäherung, also solange der magn. Fluss durch die Spule ansteigt, wird der Magnet abgestoßen (=an der Annäherung gehindert), bei Entfernung, also während der magn. Fluss durch die Spule geringer wird, wird der Magnet angezogen (=an der Entfernung gehindert), also in jedem Fall in seiner Bewegung behindert: Bei Annäherung abgestoßen (Behinderung der ursprünglichen "Absicht" des Magneten, sich anzunähern), bei Entfernung angezogen (Behinderung der ursprünglichen "Absicht" des Magneten, sich zu entfernen). Begreift denn niemand die Lenz'sche Regel? dermarkus hat's in seinem Beitrag doch schon eindeutig erläutert.
Gorik
Gast





Beitrag Gorik Verfasst am: 11. Sep 2010 17:34    Titel: Antworten mit Zitat

Hab meinen Denkfehler selbst gefunden.
Trotzdem danke.
mfG
Gorik
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