Modelleisenbahn?

[Karl H. (kbuchegg)]

Wer sich immer schon mal eine Modelleisenbahn gewünscht hat :-)
https://www.youtube.com/watch?v=J9b0J29OzAU

[P. M. (o-o)]

Wie funktioniert den das?!?

[Karl H. (kbuchegg)]

P. M. schrieb:
> Wie funktioniert den das?!?

Kurzer Abriss wie ich mir das vorstelle, ohne Anspruch auf Rihtigkeit.

Die Magnete sind mit den Polen der Batterie verbunden und leitfähig. 
Auch die Spule ist leitfähig und nicht isoliert. D.h. die Magnete 
stellen einen Kontakt zur Spule her, Strom fliesst. Fliesst in einer 
Spule ein Strom, entsteht ein Magnetfeld.

Aha. Die Spule erzeugt ein Magnetfeld, an der Batterie sind Magnete 
angeklipst. Bewegen sich die Magnete, wird in der Spule ein Strom 
induziert und , äh, Lorentzkraft, äh,  kurz Ich kann es auch nicht 
herleiten :-)

[Ralf G. (ralg)]

Transrapid für zu Hause :-)

[Winfried J. (Firma: Nisch-Aufzüge) (winne)]

coole Sache ;)

[Harald W. (wilhelms)]

Ralf G. schrieb:
> Transrapid für zu Hause :-)

Naja, berührungslos wie der Transrapid ist das nicht.

[Ralf G. (ralg)]

Harald Wilhelms schrieb:
> Naja, berührungslos wie der Transrapid ist das nicht.

Ja, ist schon klar.
Jeder fängt mal klein an ;-)

[Michael .. (thing)]

Karl Heinz schrieb:
> P. M. schrieb:
>> Wie funktioniert den das?!?
>
> Kurzer Abriss wie ich mir das vorstelle, ohne Anspruch auf Rihtigkeit.
>
> Die Magnete sind mit den Polen der Batterie verbunden und leitfähig.

...und erzeugen ein Permanentmagnetfeld deren Feldlinien den Wickeldraht
durchfluten.

> Auch die Spule ist leitfähig und nicht isoliert. D.h. die Magnete
> stellen einen Kontakt zur Spule her, Strom fliesst.

... und erzeugen in der Spule durch ein partielles
Magnetfeld das dem Magnetfeld der Permanentmagnete entgegen
gerichtet ist. Grundsatz des Magnetismus: Gleiche Felder
stoßen sich ab, ungleiche Felder ziehen sich an. Man kann also
von zwei entgegen gerichteten Magnetfeldern ausgehen die für
Fortbewegung sorgen.

> Aha. Die Spule erzeugt ein Magnetfeld, an der Batterie sind Magnete
> angeklipst.

Das werden Neodynmagnete sein,  die so geschichtet sind das sie
sich selbst anziehen.

> Bewegen sich die Magnete, wird in der Spule ein Strom
> induziert und , äh, Lorentzkraft, äh,  kurz Ich kann es auch nicht
> herleiten :-)

Die Magnetbewegung wird da keine Rolle spielen. Entscheidend werden
die Neodynmagnete mit ihren hohen Magnetkräften sein.

Bei Magnetventilen oder Lautsprechern greift das selbe Prinzip.

[Yalu X. (yalu) (Moderator)]

Witzige Idee :)

Schade nur, dass bei solchen Experimenten¹ die Batterien immer ruckzuck
leer sind, da der Spulendraht ja praktisch einen Kurzschluss darstellt.


¹) Ähnliches (den meisten sicher schon bekanntes) Beispiel:

     http://www.physikanten.de/experimente/der-einfachste-elektromotor-der-welt

[Christoph db1uq K. (christoph_kessler)]

Da scheint keine Induktion mitzuspielen, reine Abstoßung durch das 
Gleichfeld.

[Matthias X. (current_user)]

Sehr gut gefällt mir der Effekt bei zwei Batterien. Die Magnete sind so 
angebracht dass sich die "Züge" abstoßen. Vorne und hinten jeweils ein 
Magnet in der Stoßstange. Das sollte man auch in echten Zügen und Autos 
so machen und es gibt keine Kollisionen mit anderen Fahzeugen mehr:) 
Andererseits darf man dann aber Leitplanten nicht zu nahe kommen;)

[Johann L. (gjlayde)]

Und wodurch ergibt sich die Fahrtrichtung?

Durch den Schubs am Anfang oder durch den Windungssinn?  Nach den 
Erklärungen von ober wär's der Schubs.

[Yalu X. (yalu) (Moderator)]

Hab mal unter Zuhilfenahme des Feldliniendiagramms aus Wikipedia
(http://en.wikipedia.org/wiki/Force_between_magnets) ein Bildchen
gemalt, das den Sachverhalt veranschaulicht.

  schwarze Pfeile: magnetische Feldlinien

  gelbe Kreise:    Spulendraht
    mit Punkt:     Stromrichtung nach vorne
    mit Kreuz:     Stromrichtung nach hinten
    leer:          kein bzw. nur geringer Stromfluß (Windungen liegen
                   außerhalb der elektrischen Kontaktpunkte)

  blaue Pfeile:    horizontale Komponente der Lorentz-Kraft (Richtung
                   nach Drei-Finger-Regel, Betrag grob geschätzt)

Die Summe der auf die einzelnen Windungen des Spulendrahts wirkenden
Lorentz-Kräfte zeigt nach links, da nur die Windungen an den äußeren
Enden der Magnete eine Kraft in die entgegengesetzte Rinchtung erfahren.
Somit bewegt sich die aus Batterie und Magneten bestehende "Bahn" nach
rechts.

Dabei bin ich vom ungünstigsten Fall ausgegangen, bei dem der Strom über
die äußersten Enden der Magnete (Südpole) in die Spule eingespeist wird.
Liegen die Kontaktpunkte hingegen im Bereich der Nordpole der Magnete,
wird ein kürzerer Spulenabschnitt bestromt, für den die Lorentz-Kräfte
für sämtliche Windungen nach links zeigen. Dadurch (und auch wegen des
durch den kürzeren Spulenabschnitt fließenden höhren Stroms) wird die
Gesamtkraft noch größer.

Die Bewegungsrichtung kann umgekehrt werden, indem man entweder die
Batterie, die beiden Magnete oder den Wicklungssinn der Spule umdreht.

[Paul B. (paul_baumann)]

Yalu X. schrieb:
> Die Bewegungsrichtung kann umgekehrt werden, indem man entweder die
> Batterie, die beiden Magnete oder den Wicklungssinn der Spule umdreht.

...oder sich der Bediener in den Handstand begibt.
;-)
MfG Paul

[Harald W. (wilhelms)]

Paul Baumann schrieb:

> ...oder sich der Bediener in den Handstand begibt.

Ich würde da eher einen Spiegel nehmen. Das ist bequemer.