Berechnungen Anziehung Permanentmagnet - Eisenpartikel

Thilo · Gast

Meine Frage:
Kurz zum Hintergrund meiner Fragen:

Ziel: Ich möchte etwas konstruieren, mit dem ich kleinste eisenhaltige Partikel (< 1mm Durchmesser) von einer großen glatten Oberfläche (z. B. Straße) "aufsammeln" kann.

Idee: Eine Schiene gestückt mit mehreren nebeneinander angeordneten axial magnetisierten Scheiben-Neodymmagneten, die (z. B. angebracht an einen Fahrradanhänger) dicht über der Oberfläche "schwebend" gezogen wird.

Für die Konstruktion ergeben sich folgende Fragen:

1. Wenn man mehrere Scheibenmagneten mit axial ausgerichten Nord-/Südpolen in einer Ebene nebeneinander anbringt, wie beeinflussen sich deren magnetische Felder? Verstärkt sich das Magnetfeld, wenn die benachbarten Scheibenmagneten mit gleicher Pol-Ausrichtung abgebracht werden und veringert sich das Magnetfeld, wenn diese mit invers ausgerichteten Polen angebracht werden? Oder ist der Einfluss zu vernachlässigen (Rahmendaten: Durchmesser der Scheibenmagnete: 2,5 cm, Abstand dieser zueinander: 1 cm)

2. Wie beeinflusst die Bewegung eines Magneten (also die Fahrgeschwindetkeit mit dem Fahrrad quasi) die Chance, dass ein Eisenpartikel an den Magnet anhaftet. Meinem Verständnis nach muss die magnetische Flussdichte ja so hoch sein, dass die magnetische Anziehung des Patikels durch den Magneten die gravitative Anziehung des Partikels durch die Erde übersteigt. Nun hat aber ein Partikel auch eine gewisse Trägheit, wenn die magnetische Flussdichte diesen prinzipiell zum Magneten zieht. Wenn der Magnet aber mit hoher Geschwindigkeit über den Partikel fährt, dann wirkt das Magnetfeld des Permanentmagneten vielleicht so kurz, dass er nicht rechtzeitig anhaften kann. Kann man diesen Sachverhalt berechnen, um so eine "geeignete Maximalgeschwindigkeit" für sich zu definieren? Welche Faktoren spielen dabei eine Rollen (Geschwindigkeit, Flussdichte, Gewicht des Partikels, ...?)

Sorry, dass ich hier ohne größeres Grundlagenwissen über die Formeln solche Fragen stelle, vielleicht kann mir dennoch jemand weiterhelfen :)

Meine Ideen:
siehe oben.

isi1 · Anmeldungsdatum: 03.09.2006 Beiträge: 2903 Wohnort: München

Die Theorie ist zwar klar, aber die Berechnung hängt sehr von den Eigenschaften der Magnete und der Eisenpartikel ab. Die Anziehungskraft entsteht dadurch, dass bei höherem Feld durch das Eisenteilchen mehr Energieinhalt im Feld ist, was nach dem Weg abgeleitet die Kraft ergibt. Diese Kraft (abzüglich des Gewichts) durch die Masse ergibt die Beschleunigung, woraus man letzten Endes berechnen kann, ob das Eisenteilchen den Magneten überhaupt erreicht.
Zusammengefasst: Ausprobieren!

Thilo · Gast

Danke für die Antwort. Ja, die Situation ist ziemlich komplex und ausbrobieren ist möglicherweise der sinnvollerer Weg.