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Dauermagnet - Anziehungs - bzw. Abstoßungskraft berechnen
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Foren-Übersicht -> Physik-Forum -> Dauermagnet - Anziehungs - bzw. Abstoßungskraft berechnen
 
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scii
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Anmeldungsdatum: 22.08.2006
Beiträge: 14

BeitragVerfasst am: 22 Aug 2006 - 23:16:48    Titel: Dauermagnet - Anziehungs - bzw. Abstoßungskraft berechnen

Hallo!

Wie können die genannten Kräfte zwischen zwei Permanentmagneten in Abhängigkeit zum Radius berechnet werden, wenn die magnetische Flussdichte und die Größe des Magneten bekannt ist? Im Internet finde ich nur Formeln zur Berechnung von Stromdurchflossenen Leitern. Trifft ja nicht auf einen Permanentmagneten zu.

Dankeschön schonmal.
isi1
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Anmeldungsdatum: 10.08.2006
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BeitragVerfasst am: 23 Aug 2006 - 11:50:43    Titel:

Die Faustformel für die Magnetkraft ist, wenn ich mich recht erinnere

F [kp] = A [cm^2] * (2* B [Tesla])^2

also 4 kp/cm^2 bei 1 Tesla

Genauer durch Diff. der magnetischen Energie nach dem Weg.
scii
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Anmeldungsdatum: 22.08.2006
Beiträge: 14

BeitragVerfasst am: 23 Aug 2006 - 12:54:21    Titel:

Vielen Dank! Das hilft weiter. Nur noch das Ganze durch r^2 und man hat die Abhängigkeit der Kraft zur Entfernung, oder?
isi1
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Anmeldungsdatum: 10.08.2006
Beiträge: 7075
Wohnort: München

BeitragVerfasst am: 23 Aug 2006 - 19:46:58    Titel:

Das stimmt nicht immer, man muss berechnen oder messen, wie sich B mit dem Luftspalt ändert. Bei Magneten mit sehr großer Koerzitivkraft geht das Feld bei größerem Luftspalt nicht so schnell runter wie bei z.B. einem AlNiCo-Magneten. Die Formel stimmt immer noch, nur das B geht runter.
scii
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Anmeldungsdatum: 22.08.2006
Beiträge: 14

BeitragVerfasst am: 23 Aug 2006 - 21:02:16    Titel:

Der minimale Abstand zwischen den Magneten ist 1mm, der größte 10mm. Kann man dann den Störfaktor Luft hierbei nicht vernachlässigen? (Es muss nicht unbedingt sehr genau sein)

Und nochwas: Ist die Anziehungskraft zweier Magneten größer als die eines Magneten und Eisen?
Whoooo
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Anmeldungsdatum: 08.06.2005
Beiträge: 8988

BeitragVerfasst am: 23 Aug 2006 - 21:10:03    Titel:

Zitat:
Der minimale Abstand zwischen den Magneten ist 1mm, der größte 10mm. Kann man dann den Störfaktor Luft hierbei nicht vernachlässigen? (Es muss nicht unbedingt sehr genau sein)

Die Luft schon (µr --> 1) , aber nicht die Entfernung.

Zitat:
Und nochwas: Ist die Anziehungskraft zweier Magneten größer als die eines Magneten und Eisen?

Ja.
scii
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Anmeldungsdatum: 22.08.2006
Beiträge: 14

BeitragVerfasst am: 23 Aug 2006 - 21:59:10    Titel:

Whoooo hat folgendes geschrieben:
Die Luft schon (µr --> 1) , aber nicht die Entfernung.


Dann müsste die Formel also schlicht F=(A*2*B^2)/r^2 sein, oder?
Müssten die Kräfte der beiden Magneten nicht addiert werden?
isi1
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Anmeldungsdatum: 10.08.2006
Beiträge: 7075
Wohnort: München

BeitragVerfasst am: 27 Aug 2006 - 16:04:47    Titel:

Dann müsste die Formel also schlicht F=(A*2*B^2)/r^2 sein, oder?
Nur so ungefähr.
Um die Abhängigkeit vom Abstand berechnen zu können, brauchst Du die Kennlinie des Permanentmagneten. Da kann man ein Ersatzschaltbild machen: Magnet = Spannung mit Innenwiderstand, Luftspalt = Widerstand, dann Ohmsches Gesetz - na ja, so ungefähr. Siehe
http://de.wikipedia.org/wiki/Magnetischer_Widerstand
Am leichtesten ist messen oder grafisch lösen.
Atom
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Anmeldungsdatum: 05.12.2007
Beiträge: 46
Wohnort: Aichach

BeitragVerfasst am: 25 Aug 2008 - 01:45:09    Titel:

Kann man dann mit der Formel, auch die Magnetkraft ausrechnen, die auf ein 30mm entferntes Eisenstück wirkt? Und was ist A?
isi1
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Anmeldungsdatum: 10.08.2006
Beiträge: 7075
Wohnort: München

BeitragVerfasst am: 25 Aug 2008 - 14:02:36    Titel:

Atom hat folgendes geschrieben:
Und was ist A?
Diese Formel stimmt:

F [kp] = A [cm^2] * (2* B [Tesla])^2


dabei ist
B die magnetische Flussdichte ist in Tesla oder in Vs/m²
A die Fläche des magnetflusses in cm²
F die durch das magnetische Feld erzeugte Zugkraft in kp

in MKSA-Einheiten:

Die Energie im magn. Feld ist E = 1/2 * B*H*V

mit magnetischer Flussdichte B in Tesla,
magn. Feldstärke H in A/m und Volumen V in m²

Kraft F * Weg s ist bekanntlich auch Enegie und
VolumenV / Weg s = Fläche A und
magnetischer Flussdichte B = µ0 * H (in Luft)

Darazus folgt

E = 1/2 * B*H*V

F * s = 1/2 * B* B/µ0 * A * s

F = 1/2 * B²/µ0 * A

Setzt Du jetzt A in cm² und 1/µ0 = 795775 A²/N ein, ergibt sich so ungefähr obige Formel, wobei 1kp = 9,81 N

Zitat:
Kann man dann mit der Formel, auch die Magnetkraft ausrechnen, die auf ein 30mm entferntes Eisenstück wirkt?
Sicher, wenn man das B und das A kennt.
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