Eigentlich würde ich diese Frage im Offtopic posten, aber da kann ich als Gast ja nichts mehr schreiben... Mich würde interessieren, wie man die Kraft, die auf einen Metallkörper der sich in einem Magnetfeld befindet berechnen kann. Ich habe z.B. einen Eisenquader mit 1cm Kantenlänge und möchte wissen, mit wieviel Newton er in Richtung eines Magneten gezogen wird (abhängig von der Entfernung zum Magneten, der Querschnitt des Magneten sei hier sehr groß gegenüber dem Eisenquader, wesshalb ein annähernd homogenes Magnetfeld vorausgesetzt werden kann). Lässt sich soetwas überhaupt mit vertretbarem Aufwand ausrechnen, oder kann man das nur abschätzen und nachmessen? Die Kraft hängt ja von einer Vielzahl von Faktoren ab (Flussdichte, Abstand und auf Form und Material des Objekts) Geht der Ansatz den Quader in infinitesimale Teilchen zu zerlegen und die einzelnen Kräfte aufzuintegrieren in die richtige Richtung oder ist das schlichtweg vom Rechenaufwand her nicht möglich? Bin auf Antworten gespannt.
Das ist sogar recht trivial, Auf integrieren musst du da erst mal gar nichts, du brauchst den Abstand die Stärke des Magneten (T) und die Größe der Fläche die zu den Feldlinien orthogonal steht. Formel habe ich gerade nicht im Kopf, sollte aber im Netz schnell zu finden sein. Evtl musst du noch eine Gegenkraftberücksichtigen, (Reibung, Erdanziehung etc) Gruß
>und die Größe der Fläche die zu den Feldlinien orthogonal steht. Das ist bei einem Quader ja noch ganz einfach, aber was mache ich wenn ich z.B. einen Kegel habe? Je nach Abstand ist die Fläche ja anders. Im Netz habe ich schon gesucht und nichts gefunden. Heute morgen habe ich aber endlich das hier gefunden: http://www.energie.ch/at/mag/maxwellkraft.htm Wie gehe ich vor wenn die Oberfläche nicht eben ist?
Die Schwierigkeit bei magnetischen Materialien sind dann noch die Magnetisierung, Remanenzfeldstaerke, das nichtlineare Verhalten, frequenzabhaengigkeiten, usw.
Das kann schon sein aber trotzdem stellt sich für mich die Frage, welche Fläche ich für die Berechnung verwenden muss. Ein Beispiel _______ | | | | | | Spule mit Eisenkern |_______| /\ / \ Kegel im Magnetfeld /____\ Was für eine Fläche verwende ich in der obigen Formel, um die Kraft die das Magnetfeld auf den Kegel ausübt zu berechnen? Und was für eine Feldlinienlänge?
Die Feldlinien sind ja alle geschlossen wegen Div(B)=0. Dh wenn man die Feldlinie hat kann man die Laenge dann schon bestimmen. Wie wird eine Magnetfeldlinie in den Koerper eingesaugt ? Ist schon eher das Problem. Magnetfelder gehoeren zu den eher schwieriger zu rechneneden Themen der Alltags-Physik. Als Physiker rate ich davon ab.
>Die Feldlinien sind ja alle geschlossen wegen Div(B)=0. Dh wenn man die >Feldlinie hat kann man die Laenge dann schon bestimmen. Wie wird eine >Magnetfeldlinie in den Koerper eingesaugt ? Ist schon eher das Problem. Ja die Feldlinien sind schon alle geschlossen. Aber wie berechne ich eigentlich die durchschnittliche Länge der Feldlinien, die durch eine Luftspule erzeugt werden? Die werden ja immer länger, je weiter außen sie liegen, aber die Flussdichte nimmt nach außen hin ja auch ab... Bei dem obigen Link von mir gehen die Feldlinien alle durch das Eisenteil, aber bei einer Luftspule wird das schwieriger. Gibts dafür eine Formel? Das Thema Magnetismus ist sicher nicht einfach zu rechnen, aber es würde mich interessieren.
Man nimmt mal das anregende Feld, welches einfach zu rechnen ist und stellt die Objekte rein. Das anregende Feld rechent man als Linienintegral ueber die anregende Spule und integriert die Vektorgroesse auf. Magnetische Objekte saugen nun die B-Feldlinien an. Das Material kommt dabei als Tensor vor. Das bedeutet aus einem Verktor wird ein anderer Vektor. Und schliesslich die Kraft... wie veraendert sich das Feld wenn man das Objekt um einen kleinen Betrag verschieben wuerde.
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