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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 13:46 Mo 03.10.2011 | | Autor: | nhard |
Hallo :)
Ich schaue mir gerade die Funktionsweise einer Wirbelstrombremse an:
Ein langer Leiter wird durch ein räumlich begrenztes Magnetfeld mit der Geschwindigkeit [mm] $\(v$ [/mm] gezogen.
Es entstehen an den Rändern Wirbelströme, die ein Magnetfeld erzeugen, dass dem äußeren Magnetfeld entgegengerichtet ist.
Jetzt finde ich nirgends eine Erklärung, warum ein entgegen gerichtetes Magnetfeld eine bremsende Wirkung hat.
Im Demtröder finde ich dazu:
"Der Grund sind starke Wirbelströme, deren Joulsche Verluste die mechanische Energie [des Pendels] in Wärmeenergie umwandeln"
[Demtröder Experimentalphysik 2, Ausgabe 5, S.132]
Verstehe ich das so richtig:
Es entstehen Wirbelströme, die über den elektr. Widerstand meines Metalls Joulsche Wärme erzeugen, also Energie verlieren.
Die Stärke der auftretenden Wirbelströme ist proportional zu der Geschwindigkeit, mit der sich mein Leiter bewegt.
Der Verlust durch Wärme ist gleich der Abnahme der kin. Energie? Aber wie hängt das jetzt mit den entgegengesetzten Magnetfeldern aus?
Irgendwie verwirrend.
Kann mich jemand aufklären?
vielen Dank schonmal :)
lg
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Folgendes ist mir noch eingefallen:
Die entstehenden Magnetfelder sitzen an den Rändern. Auf der Seite, die "in das Magnetfeld hinein" fährt, sind äußeres und ind. Magnetfeld entgegengerichtet, sie stoßen sich also ab.
Auf der Seite, die "aus dem Magnetfeld heraus" fährt, sind äußeres und ind. Magnetfeld gleichgerichtet, ziehen sich an.
Es entsteht jeweils ein Kraft, die entgegen der Bewegungsrichtung wirkt.
Es besteht also eigentlich kein direkter Zusammenhang zwischen dem Verlust durch joulsche Wärme und der Abstoßung/Anziehung der jew. Magnetfelder?
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Hallo!
Was du schreibst, ist nicht ganz korrekt.
Wenn der Magnet über eine leitfähige Platte geschoben wird, so steigt das Magnetfeld an einem bestimmten Punkt von null bist auf den maximalen Wert an, wenn der Magnet über den Punkt geschoben wird. Später nimmt das Magnetfeld wieder ab, wenn der Magnet den Punkt wieder verläßt.
Dort, wo das Feld zunimmt, entstehen durch Induktion Ringströme, die wiederum ein Gegenfeld erzeugen, sodaß es zur Abstoßung kommt. Aber am hinteren Ende des Magneten nimmt die Feldstärke ab, die Ringströme, und damit die Polarität des erzeugten Feldes ist dort umgekehrt. Hier gibt es also eine Anziehungskraft!
Der Magnet wird also vorne abgestoßen und hinten angezogen.
Bei einer supraleitenden Platte würdest du kurzzeitig Energie in das Erzeugen der Ströme stecken. Danach würden diese Ströme aber von deinem Magneten widerstandslos mitgerissen. Hier hättest du keine Bremswirkung. Bei einer normalen Platte wird der Strom ständig durch den elektrischen Widerstand gedämpft, der Magnet muß ihn sozusagen immer wieder neu aufbauen, und das kostet Energie. Energie, die durch den Widerstand in Wärme umgesetzt wird.
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