Hallo zusammen, nach einiger zeit googeln komme ich einfach nicht weiter. Würde jemand sich die Mühe machen und mir erklären was die Eisenkernsättigung ist und worum es dabei geht. Warum ist die Eisenkernsättigung relevant? MfG
Helpme91 schrieb: > Würde jemand sich die Mühe machen und mir erklären was die > Eisenkernsättigung ist und worum es dabei geht. http://de.wikipedia.org/wiki/Ferromagnetismus#S.C3.A4ttigung
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Bearbeitet durch User
Wenn ich das was in Wikipedia steht verstanden hätte, würde ich hier vermutlich keinen Beitrag eröffnen.
Helpme91 schrieb: > Wenn ich das was in Wikipedia steht verstanden hätte, würde ich hier > vermutlich keinen Beitrag eröffnen. Dann sag mal was Du da nicht verstanden hast.
Die ganzen Minimagnete im Eisen richten sich mit dem erzeugten Magnetfeld aus. Sind alle Minimagnete ausgerichtet, so ist die magnetische Kreis gesättigt. Mehr Magnetfeld bringt dann keine weiter "magnetische Power".
Helpme91 schrieb: > nach einiger zeit googeln komme ich einfach nicht weiter. > Würde jemand sich die Mühe machen und mir erklären was die > Eisenkernsättigung ist und worum es dabei geht. Vor allem ist das Phänomen nicht auf Kerne aus Eisen beschränkt. Wenn du statt dessen einfach nach Sättigung im magnetischen Kreis gesucht hättest, dann hätte Google dir sicher genug gefunden. Siehe auch Artikel Spule. Ganz allgemein gesagt ist die magnetische Sättigung der Effekt, daß die magnetische Flußdichte und die magnetische Feldstärke oberhalb der Sättigungsflußdichte nicht proportional sind. Die Flußdichte kann nicht über einen bestimmten Wert (materialabhängig) hinaus gesteigert werden.
Helpme91 schrieb: > Wenn ich das was in Wikipedia steht verstanden hätte, würde ich hier > vermutlich keinen Beitrag eröffnen. In der Elektrotechnik ist es so, das ein Effekt auf den anderen aufbaut. Man muss sein Wissen also von den Grundlagen her zu den Spezialeffekten hin aufbauen. Nicht ohne Grund fällt so etwas den Menschen, die eine mehrjährige Ausbildung auf diesem Gebiet machen, wesentlich leichter. :-)
Axel Schwenke schrieb: > Die Flußdichte kann nicht über einen bestimmten Wert (materialabhängig) > hinaus gesteigert werden. Dann müsste die magn. Flußdicht in Abhängigkeit von der Feldstärke exakt horizontal verlaufen. Tut sie aber nicht.
Achso, das heißt wenn ich z.B. einen Eisenkern hätte der laut liste bei 1T gesättigt ist, dann wären alle Elementarmagnete bei 1T ausgerichtet. Wenn ich nun die magnetische Flussdichte (oder auch: magnetische Induktion) weiter erhöhen würde, dann würde das nichts bringen, da alle Elementarmagnete bereits ausgerichtet sind. Unterm Strich bedeutet dies, das ich einfach nur umston Energie oder Material verbrauche, da ich für ein höheres T auch mehr Strom durch die Spule jagen müsste oder die Windungszahl erhöhen müsste. Danke!
Wolfgang schrieb: > Axel Schwenke schrieb: >> Die Flußdichte kann nicht über einen bestimmten Wert (materialabhängig) >> hinaus gesteigert werden. > > Dann müsste die magn. Flußdicht in Abhängigkeit von der Feldstärke exakt > horizontal verlaufen. Tut sie aber nicht. Blödsinn. Schau dir das B(H) Diagramm für Eisen an. Für genügend große Werte von H (vulgo: weit genug im Sättigungsbereich) verläuft die Kurve praktisch horizontal.
Helpme91 schrieb: > Achso, das heißt wenn ich z.B. einen Eisenkern hätte der laut liste bei > 1T gesättigt ist, dann wären alle Elementarmagnete bei 1T ausgerichtet. > Wenn ich nun die magnetische Flussdichte (oder auch: magnetische > Induktion) weiter erhöhen würde, dann würde das nichts bringen, da alle > Elementarmagnete bereits ausgerichtet sind. Nein, das heißt es nicht, weil bei weitaus den meisten in Elektromaschinen verwendeten Stählen bei 1 T noch längst nicht alle Elementarmagnete "ausgerichtet" sind. Ob 100 % Ausrichtung überhaupt möglich ist, sei dahingestellt. Anderenfalls würden die Kennlinien nämlich anders aussehen: Die Annäherung einer Kennlinie an die Horizontale besagt nur, daß für eine weitere Steigerung von B ein unvertretbar hoher Aufwand an Stromfluß durch die Windungen erforderlich ist/wäre. Was jedoch nicht ausschließt, daß dieser Aufwand betrieben werden könnte. Horizontal verlaufende Kennlinien sind bei manchen Ferriten feststellbar. Bei Dynamoblechen eher nicht. Helpme91 schrieb: > Unterm Strich bedeutet dies, > das ich einfach nur umston Energie oder Material verbrauche, da ich für > ein höheres T auch mehr Strom durch die Spule jagen müsste oder die > Windungszahl erhöhen müsste. Man kann es so sehen, daß es vernünftig ist, Kerne möglichst im (noch einigermaßen) steilen Bereich ihrer Kennlinien zu betreiben. Aus z.B. kommerziellen Gesichtspunkten kann man das aber auch ganz anders sehen. Indem man die Kerne reduziert und etwas dickere Drähte einbaut. Die durchaus auch aus Al gefertigt sein können. Im Endeffekt fährt man damit unter höherem Stromeinsatz ganz bewußt weiter in die Sättigung, weil der Kunde die Stromrechnung bezahlt. "Einsparungen" werden meist nur zum Hersteller-Vorteil gemacht. Es ist z.B. keine Seltenheit, daß im Kleinmaschinen-Bereich die E-Mot. bereits im Leerlauf bis zu 2/3 des Nenn-Stromes bei Voll-Last "ziehen". Naja - es ist meist möglich, sich auf Kennlinien "hinzulegen", wo man das will.
Axel Schwenke schrieb: > Blödsinn. Schau dir das B(H) Diagramm für Eisen an. Für genügend große > Werte von H (vulgo: weit genug im Sättigungsbereich) verläuft die Kurve > praktisch horizontal. Mit "praktisch horizontal" meinst du ein µr von 1, d.h. eine konstante, niedrige Steigung?
Wolfgang schrieb: > Mit "praktisch horizontal" meinst du ein µr von 1, d.h. eine konstante, > niedrige Steigung? Natürlich steigt die magnetische Feldstärke weiter, aber nur so als ob kein Eisen da wäre, und das ist ziemlich wenig. Aber die Behauptung, sie könnte nicht über einen bestimmten Betrag steigen (was das gleiche ist wie horizontale Kennlinie) ist Unsinn, es gibt keine obere Grenze für die magnetische Feldstärke, Magnetare erreichen mehr als 10^10 Tesla. Georg
Zumindest bei Eisen ist der Übergang in die Sättigung nicht so plötzlich. Die Magentisierungskurve wird halt zu hohen Feldstärken zunehmen flacher, und der Kern verliert an Wirkung. Bis auf ganz µ_r = 1 kommt man nicht so schnell, aber unter etwa 2 ist die Wirkung des Kern oft nicht mehr wesentlich. Auch oberhalb der üblichen Sättigung hat man in der Regel noch einen kleine Effekt, ähnlich Paramagneten. Die Definition der Grenze ist nicht ganz einheitlich.
> Die Flußdichte kann nicht > über einen bestimmten Wert (materialabhängig) hinaus gesteigert werden. Es gibt - wie Georg schon sagte - keine obere Grenze für die Flußdichte.
Praktisch aber schon. Magnetismus ist kompliziert. Und nicht nur mit der Ausrichtung von Minimagneten erklärbar. Wichtig ist die Remanenzkurve. Aber auch sind mir solche Begriffe wie Weißche Bezirke usw. in Erinnerung.
Klugscheißer schrieb:
(schnipp)
Ich werde doch nicht meine Zeit verschwenden indem ich mit einem
Klugscheißer diskutiere. Oder einem anderen Klugscheißer, der sich zwar
nicht so nennt, aber trotzdem einer ist.
Axel Schwenke schrieb: > Ich werde doch nicht meine Zeit verschwenden indem ich mit einem > Klugscheißer diskutiere. Willst du jetzt auch noch die Existenz elektromagnetischer Wellen bestreiten? Bei einer Begrenzung der Flußdichte gäbe es die nämlich nicht, aber das ist für einen FHler wohl zu theoretisch. Irgendwie hat Dieter Nuhr schon Recht ...
Darf ich mal fragen, was die völlig absurde Diskussion über die asymptotische Annäherung einer Kennlinie, z.B. der von Dynamoblech, an die Horizontale eigentlich soll?? Mathematisch sind die Verhältnisse dabei völlig klar: 1) Läßt man den lim von zwei Funktionen gegen unendlich gehen, können zwei Funktionen äquivalent werden. Was einer der Vorredner mit "praktisch horizontal" wohl auch meinte. 2) Würden wir in's Unendliche gehen, könnten wir feststellen, daß äquivalent immer noch nicht ganz gleich i.S. von identisch bedeutet. Am zweckmäßigsten wäre es m.E., wenn man sich bzgl. 1) und 2) darauf einigen könnte, daß beide Sichtweisen gleichermaßen ihre Berechtigung haben. :) Deshalb braucht man sich doch nicht ständig zu "beharken". Bringt doch nichts.
L. H. schrieb: > Mathematisch sind die Verhältnisse dabei völlig klar: > 1) Läßt man den lim von zwei Funktionen gegen unendlich gehen, können > zwei Funktionen äquivalent werden. > Was einer der Vorredner mit "praktisch horizontal" wohl auch meinte. Deshalb aber die Steigung 1 mit 0 gleich zu setzen, ist dann doch etwas hergeholt.
Wolfgang schrieb: > L. H. schrieb: >> Mathematisch sind die Verhältnisse dabei völlig klar: >> 1) Läßt man den lim von zwei Funktionen gegen unendlich gehen, können >> zwei Funktionen äquivalent werden. >> Was einer der Vorredner mit "praktisch horizontal" wohl auch meinte. > > Deshalb aber die Steigung 1 mit 0 gleich zu setzen, ist dann doch etwas > hergeholt. Naja ich denke, kein vernünftiger Mensch wird einen Winkel von 45° als Horizontale bezeichnen. Und wenn wir dabei von Kennlinien bzw. Sättigung reden, befinden wir uns mit tan = 1 gerade mal im beginnenden "abknickenden" Bereich von Kennlinien. Also weit entfernt von der Annäherung der Kennlinien an die Horizontale. Ferner denke ich, daß wir uns ab und zu vielleicht auch mal eher mit dem tatsächlich Gemeinten befassen könnten.:)
L. H. schrieb: > Naja ich denke, kein vernünftiger Mensch wird einen Winkel von 45° als > Horizontale bezeichnen. Das hätte ich auch gedacht, aber ... Axel Schwenke schrieb: > Blödsinn. Schau dir das B(H) Diagramm für Eisen an. Für genügend große > Werte von H (vulgo: weit genug im Sättigungsbereich) verläuft die Kurve > praktisch horizontal.
Naja ein wenig muss ich Axel Schwenk nun auch in Schutz nehmen. Für Physiker beispielsweise ist eine Kuh ein annähernd rundes Objekt, welches nach allen Richtungen gleich viel Milch abgibt :D Scherz bei Seite. Ich denke Axel Schwenk weiß schon, dass die Flussdichte bei Sättigung des Kernes weiter mit Steigung 1 nach oben geht und es keine Obergrenze gibt. Das wäre ja sonst auch absurd, denn dann dürfte eine Luftspule kein Magnetfeld erzeugen können ;-) Also mein Vorschlag: Wir beruhigen uns alle wieder, reichen uns die Hand und lassen es gut sein. Ich denke auch für Helpme91 dürfte die Frage geklärt sein. lg Der Klugscheißer
Klugscheißer schrieb: > Scherz bei Seite. Ich denke Axel Schwenk weiß schon, dass die > Flussdichte bei Sättigung des Kernes weiter mit Steigung 1 nach oben > geht und es keine Obergrenze gibt. Bei einem Material, das im praktisch genutzten Bereich ein µ_r von 5000 bis 10000 hat, wird man das B(H) Diagramm eher nicht so skalieren, daß µ_r=1 einen Anstieg von 45° ergibt. Man wird auch den Sättigungszustand wesentlich eher diagnostizieren. Und es ist dann auch vollkommen unerheblich, ob die Kurve bis zum Anstieg µ_r=1 (real) oder µ_r=0 (echt horizontal) abflacht. Aber heh, das ist halt Praxis. Woher soll ein Klugscheißer das kennen?
> Aber heh, das ist halt Praxis. Woher soll ein Klugscheißer das kennen?
Es geht darum eine präzise Sprache zu verwenden (ich finde das schon
wichtig). Wenn man sagt, dass die magnetische Flussdichte ab der
Sättigung des Eisenkerns nicht mehr zunimmt, dann ist das nunmal falsch.
Wir beide wissen, dass du damit nur gemeint hast, dass man es in der
Praxis dann vernachlässigt, aber wenn hier jemand mitliest und die
physikalischen Kenntnisse nicht hat, wird er womöglich einen falschen
Eindruck gewinnen und das Gesagte für bahre Münze nehmen.
Zur Praxis: Es gibt durchaus Anwendungen (eine betreibe ich), bei denen
man einen Permanentmagneten (hochgradig gesättigt) als Kern für eine
Spule verwendet. Das benötigt man besonders dann, wenn man nur eine
kleine Änderung des Flusses benötigt, dabei aber der Gleichanteil des
Flusses groß sein muss. Um Strom zu sparen verwendet man einen
Permanentmagneten als Kern.
PS: Was die Skalierung der Kurve betrifft hast du natürlich Recht!
lg
Klugscheißer ;-)
Bei hochgenauen quantitativen Anwendungen wie MRI z.B. ist es durchaus wichtig, dass die H/B Kurve nach der Sättigung nicht horizontal weiterläuft sondern mit u_0 als Steigung.
Klugscheißer schrieb: > Es geht darum eine präzise Sprache zu verwenden (ich finde das schon > wichtig). Wenn man sagt, dass die magnetische Flussdichte ab der > Sättigung des Eisenkerns nicht mehr zunimmt, dann ist das nunmal falsch. > Wir beide wissen, dass du damit nur gemeint hast, dass man es in der > Praxis dann vernachlässigt, aber wenn hier jemand mitliest und die > physikalischen Kenntnisse nicht hat, wird er womöglich einen falschen > Eindruck gewinnen und das Gesagte für bahre Münze nehmen. ACK. Unterhalten sich einzig 2/mehrere Fachleute, sind Vereinfachungen der Betrachtungsweisen für den jeweils anderen klar ersichtlich. (Da so etwas manche Erklärung - je nach Zusammenhang - verkürzen kann, sind solche Vereinfachungen oftmals auch zu begrüßen.) Hier allerdings werden einige der Leser in die beschriebene Falle tappen. Gemachte Vereinfachung liegt auch in nächster Relation zum Grundthema. (Und evtl. auch zukünftige Fachleute - bei welchen vereinfachte Sichtweisen [nicht Betrachtungsweisen...] nicht begrüßenswert wären.) Die Sichtweise, gerade bei öffentlichen Diskussionen lieber den weiteren Weg zu gehen, ist nicht falsch. Absolut nicht. Die Sichtweise, Leuten, die diesen Weg aus besagten Gründen wählen, den Klugscheißer-Status anzuhängen, ist also imho eine allgemein völlig unzulässige Vereinfachung. :) (Jetzt aber schnell weg hier, bevor...)
Harald W. schrieb: > http://de.wikipedia.org/wiki/Ferromagnetismus#S.C3.A4ttigung Toller Grundlagenartikel ist auch https://www.mikrocontroller.net/articles/Transformatoren_und_Spulen
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