Forum: Offtopic Magnetschwebelagerung


von Magnetus (Gast)


Lesenswert?

hallo,

mal eine kurze Frage zu einer Magnetlagerung.

Wenn ich 8 bis 12 Magnete Ringförmig montiere, dabei eine Niegung zur 
vertikalen Achse von ca. 45° einhalte und eine ebensolche Struktur mit 
umgekehrter Polung für einen kleineren Ring ebenfalls konstruiere, ist 
es möglich, dass der eine Ring auf dem anderen stabil(!) schwebt?

VG
Magnetus

: Verschoben durch Admin
von Gerhard W. (gerhard86)


Lesenswert?

Eher nicht, das bräuchte wahrscheinlich eine Führungsachse weil der 
innere Ring die Abstoßung verringern kann indem er sich normal zur 
Längsachse dreht. Berührungsloses Schweben ist im Allgemeinen instabil 
und braucht einen stabilisierenden Regler.

von Düsendieb (Gast)


Lesenswert?

Nein.


Das geht nur wenn noch irgendwo ein richtiger Fixpunkt vorhanden ist

von Dumpf Nilp (Gast)


Lesenswert?

Magnetlagerung geschieht nicht mit einem Magnetfeld, sondern mit einem 
Magnetfeld-Gradienten, denn nur ein Gradient bringt eine Kraft. Ein 
homogenes Feld bringt nichts. Daher wuerd ich mal sagen, 
moeglicherweise.

Die Anordnung wird aber nicht "12 Magnete ringfoermig montiert" sein.

Nur wenn die Anordnung einen Potentialtopf bilden kann ...

von Magnetus (Gast)


Lesenswert?

...d.h., es wäre z.B. möglich, einen inneren und einen äußeren 
Kegelstupf mit Magneten derart zu bekleben, dass er der innere in der 
Schwebe gehalten wird?

von Davis (Gast)


Lesenswert?

Magnetus schrieb:

> ...d.h., es wäre z.B. möglich, einen inneren und einen äußeren
> Kegelstupf mit Magneten derart zu bekleben, dass er der innere in der
> Schwebe gehalten wird?

Nein bzw. nur dann, wenn der eine Kegel sich dreht. Siehe statisches und 
dynamisches Gleichgewicht.

von Dumpf Nilp (Gast)


Lesenswert?

Die Kegelstuempfe aus Schaumstoff ... moeglichweise.

Wichtig ist auch der Rueckfluss, wenn man schon auf Abstossung macht, 
darf's nicht gleich nebenan auf Abziehung gehen. Ich denk man braucht 
auch noch ein Blech, oder je ein Blech.
Man sollt mal ne Simulation anwerfen...

von Gerhard W. (gerhard86)


Lesenswert?

Dumpf Nilp schrieb:

> Wichtig ist auch der Rueckfluss, wenn man schon auf Abstossung macht,
> darf's nicht gleich nebenan auf Abziehung gehen.

Das ist aber bei Magnetsystemen nun einmal so.

TE: Worum gehts eigentlich, um ein Spielzeug/Experiment oder um etwas 
einsetzbares? Im 1. Fall gibt es magnetische Schwebekreisel als 
Spielzeug zu kaufen die man mit zuviel Zeit und Nerven zum Schweben 
bringen kann, da nutzt man, wie von Davis vorgeschlagen, die 
Kreiselstabilisierung. Ein brauchbares Lager wird daraus aber 
höchstwahrscheinlich nicht, weil im Einsatz immer Störkräfte auf den 
Rotor auftreten die ihn ohne aktive Regelung aus der Ruhelage schubsen.

von Stefan M. (derwisch)


Lesenswert?

Wiki: Earnshaw Theorem.

von MaWin (Gast)


Lesenswert?

> ist es möglich, dass der eine Ring auf dem anderen stabil(!) schwebt

Nein.

Hat hier eigentlich niemand in der Schule aufgepasst als Earnshaw's 
Gesetz im Physikunterricht dran war ? Was lernen die Kinder heute 
eigentlich noch, wenn es nicht mal für Grundlagen der Physik reicht ?

Googeln offenbar auch nicht.

von Elektriker Horst (Gast)


Lesenswert?

Sowas lernt man heute nicht mehr. Da gibt es noch anziehung, abstoßung 
und das die Feldlinien immer geschlossen sind. Dann noch den Kompass und 
das Thema ist im Unterricht durch. Mehr hatte ich in meinen 12Jahren 
Schule bis zum Abi auch nicht genießen dürfen :(

von Gerhard W. (gerhard86)


Lesenswert?

MaWin schrieb:

> Hat hier eigentlich niemand in der Schule aufgepasst als Earnshaw's
> Gesetz im Physikunterricht dran war ? Was lernen die Kinder heute
> eigentlich noch, wenn es nicht mal für Grundlagen der Physik reicht ?

Was ist denn mit dir los? Steht eh 3 mal oben dass es nicht geht. Dass 
Magnetlager bzw magnetische Levitation mit Kreiseln, aktiver Regelung 
und stützenden mechanischen Lagern realisierbar sind darf man bei der 
Frage nach einem Magnetschwebelager ja wohl diskutieren.

von Stephan (Gast)


Lesenswert?

MaWin schrieb:
> Hat hier eigentlich niemand in der Schule aufgepasst als Earnshaw's
> Gesetz im Physikunterricht dran war ? Was lernen die Kinder heute
> eigentlich noch, wenn es nicht mal für Grundlagen der Physik reicht ?

Mann, was bist Du für ein unerträglicher altkluger Dampfplauderer. Das 
kam noch nie, auch nicht "damals", als du noch frisch warst, nicht mal 
im Physik LK in Gottes eigenem Land (Bayern) dran. Genausowenig wie die 
Maxwell-Gleichungen (außer qualitativ vielleicht). Dazu fehlten in der 
Schule schon immer die mathematischen Grundlagen (Vektoranalysis gabs 
damals auch nicht im Mathe-LK).
S.

von hawaii (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Hallo,
Die Schlauen unter uns haben Earnshaw genannt.
Jetzt noch für die weniger schlauen...
Gegeben Anordnung gemäss Bild:
- zwei Rotationskörper
- beide mit kegelförmigem Bereich
- Kegelförmiger Bereich mit Magneten ausgelegt
- Teil mit schwarzen Linien fix montiert, nach unten offen
- Teil mit blauen Linien von oben in schwarzes Teil eingeführt
- Schwerpunkt des blauen Teils deutlich unterhalb der Magnetlagerung

Bleibt dieses blaue Ding jetzt stabil in schwarz oder nicht?
Wenn ja: ok, bin auch dieser Meinung.
Wenn nein: warum nicht? plausible Erläuterungen zu Earnshaw?

Gruss!

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


Lesenswert?

Der englische Suchbegriff lautet "magnetic bearing"
http://en.wikipedia.org/wiki/Magnetic_bearing

von Walter T. (nicolas)


Lesenswert?

Jetzt wird's doch langsam interessant. Ein würdiger Nachfolger für den 
Grillsuchquadkopfer.

von user (Gast)


Lesenswert?


von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


Lesenswert?

Es gibt schöne Bauanleitungen zu diamagnetischen 
Levitations-Experimenten. Aber wie im Wikipediaartikel schon steht, der 
Effekt ist ziemlich schwach.
Google "diamagnetic levitation experiments"

von Magnetus (Gast)


Lesenswert?

Nun "Hawaii" hat meine Buchstaben sehr schön in eine Skizze umgesetzt, 
mit dem Unterschied, dass ich in meiner Ausführung nur eine diskrete 
Menge an Magneten installieren würde und damit keinen vollständigen 
Kreis erhalten würde...

Ich sehe an dem Aufbau nämlich tatsächlich keine andere Möglichkeit, als 
eine Schwebung...

von MaWin (Gast)


Lesenswert?

> Ich sehe an dem Aufbau nämlich tatsächlich keine andere Möglichkeit, als
> eine Schwebung...

Viele Leute sehen auch bei Perpetuum Mobiles nicht,
wo die Energie verloren gehen soll.

"Earnshaw's theorem has no exceptions for non-moving permanent 
ferromagnets"

erledigt die Sache, es ist beweisen daß es nicht geht,
man muss nicht in jedem Fall wieder erneut rausfinden,
wo die Instabilität herkommt.

von hawaii (Gast)


Lesenswert?

Magnetus schrieb:
> mit dem Unterschied, dass ich in meiner Ausführung nur eine diskrete
> Menge an Magneten installieren würde
Ich ging auch eher von einer diskreten Anzahl Magnete aus.

MaWin schrieb:
> erledigt die Sache, es ist beweisen daß es nicht geht,
> man muss nicht in jedem Fall wieder erneut rausfinden,
> wo die Instabilität herkommt.
Ja, sicher. Du gehörst auch zu den Schlauen unter uns.

Für die weniger Schlauen wüsste ich nun trotzdem gerne, was mit meinem 
blauen Teil passieren würde:
- herausspringen aus schwarz
- aus vertikaler Lage kippen
- vertikal absinken bis mech. Kontakt
- ...

Düsendieb schrieb:
> Das geht nur wenn noch irgendwo ein richtiger Fixpunkt vorhanden ist

Ist das durch den tief liegenden Schwerpunkt nicht gegeben?
Kann das evtl. ein etwas weniger Schlauer anschaulich erklären?
Ernshaw wurde bereits genannt, ja.

von Magnetus (Gast)


Lesenswert?

>Viele Leute sehen auch bei Perpetuum Mobiles nicht,
>wo die Energie verloren gehen soll

Moment mal.

es geht hier nicht um ein Perpetuum mobile, sondern um eine 
Gleichgewichtslage!

Keine Bewegung,
Keine Nettokraft,
Keine Beschleunigung (oder doch entgegen der Erdbeschleunigung???)


PS. @Hawaii: Ich glaube, dass der Schwerpunkt des innen-liegenden 
Körpers als Stabilitätsbedingung nur nicht oberhalb der Kante des 
umschließenden Trichters liegen muss und keineswegs zwangsweise 
unterhalb des Trichters, wobei ich eine höhere Stabilität bei einem 
tieferliegenden Schwerpunkt jederzeit bejahen würde.

von John D. (Gast)


Lesenswert?

hawaii schrieb:
>
> Ja, sicher. Du gehörst auch zu den Schlauen unter uns.

Leider verschwenden gar nicht so wenige Leute viel Zeit ihres Lebens, 
weil sie nicht auf die schlauen Leute - zu denen MaWin definitv gehört - 
hören.


> - herausspringen aus schwarz
> - aus vertikaler Lage kippen
> - vertikal absinken bis mech. Kontakt

Das hängt ja offensichtlich von der genauen Dimensionierung ab. Wenn die 
Masse des zentralen Teils zu hoch ist: Letzeres. Ansonsten wird der 
zentrale Teil nicht in der Rotationsachse bleiben und sich so lange zur 
Seite bewegen oder kippen, bis er am äußeren Teil anliegt. Dann ergibt 
sich der benötigte Fixpunkt und das innere Teile wird (wie gesagt - wenn 
richtig dimensioniert) schweben.

von Gerhard W. (gerhard86)


Lesenswert?

MaWin schrieb:

> man muss nicht in jedem Fall wieder erneut rausfinden,
> wo die Instabilität herkommt.

Wenn man es stabilisieren will, muss man das schon.

von MaWin (Gast)


Lesenswert?

> es geht hier nicht um ein Perpetuum mobile

Es geht um genau denselben Scheiss.

Die tausendste Zeichnung von etwas was bewiesen nicht funktioniert,
und glauben das es diesmal doch funktioniert, bloss weil man nicht
begriffen hat, wo das Problem ist.

Natürlich ist dein Stöpsel instabil und fluppt an eine zufällige
Wandschräge, denn du ignorierst komplett die aussen laufenden
Magnetlinien. Das sind genau so viele wie innen, also genau so
stark.

von MaWin (Gast)


Lesenswert?

> Wenn man es stabilisieren will, muss man das schon.

Auch du hast nicht begriffen, daß man es nicht stabilisieren KANN.

Physikalisch bewiesen.

(Ausnahmen siehe Wikipedia-Artikel).

von Gerhard W. (gerhard86)


Lesenswert?

Magnetus schrieb:

> es geht hier nicht um ein Perpetuum mobile, sondern um eine
> Gleichgewichtslage!

Ja, aber eben um eine instabile. Ein symmetrischer Kegel der auf der 
Spitze auf einer Ebene steht ist auch in einer Gleichgewichtslage, aber 
bleibt nicht stehen wenn man nicht zusätzliche Maßnahmen ergreift. Es 
hindert in der passiven Anordnung einfach nichts das bewegliche Teil 
daran seitlich wegzuwandern oder zu kippen.

von Gerhard W. (gerhard86)


Lesenswert?

MaWin schrieb:

> Auch du hast nicht begriffen, daß man es nicht stabilisieren KANN.

Sicher kann man das. Beispiel: Bohrung mit Buchse durch das bewegliche 
Teil, passenden Führungsbolzen in die Mitte vom stehenden, schon ists 
stabil.

Daher ja auch die Frage was der TE mit dem Ding vorhat.

von MaWin (Gast)


Lesenswert?

> Sicher kann man das.

Nein, nicht schwebend, und du warst zu faul, den genannten
Wikipedia-Artikel durchzulesen, auf den ich EXTRA hingewiesen
haben, damit man nicht jedem Deppen seinen Irrtum erklären muss.

von Reinhard Kern (Gast)


Lesenswert?

MaWin schrieb:
> Physikalisch bewiesen.

Kommt drauf an: es ginge wahrscheinlich, wenn er ausschliesslich 
magnetische Monopole verwenden würde. Deren Nichtexistenz ist meines 
Wissens nicht bewiesen.

Und warum ihn abhalten, es hat schon mancher was erfunden, als er 
vergeblich versucht hat, ein Perpetuum Mobile zu bauen. Wenn sich bei 
seiner Konstruktion der Luftspalt schliesst, könnte er sie vielleicht 
als magnetische Werkzeughalterung für Fräsmaschinen vermarkten.

Gruss Reinhard

von Max D. (max_d)


Lesenswert?

http://youtu.be/jyqOTJOJSoU?t=2m20s

Und wieso funktioniert dann sowas (das Vid is zwar nich von mir, aber 
ich hab auch schon sowas ausprobiert). Sollte da deiner Logik nach nicht 
auch die Graphit-Platte wegrutschen ?

von Gerhard W. (gerhard86)


Lesenswert?

MaWin schrieb:

> Nein, nicht schwebend, (...)

Habe ich auch nirgendwo behauptet. Aber ich werde versuchen meine 
Antworten in Zukunft soziopathengerechter zu verfassen, damit du weniger 
Probleme hast sie zu verstehen.

von MaWin (Gast)


Lesenswert?

> > Nein, nicht schwebend, (...)
> Habe ich auch nirgendwo behauptet.

Doch, hast du, denn du antwortest auf einen Thread in dem es um Schweben 
geht, daher erwähne ich das noch mal extra.

Wenn man deine oberflächliche Beschreibung liest, könnte man glauben, du 
schlägt nun etwas vor was nicht schwebt, so nach dem Motto.

Q: Kann man einen Ziegelstein schweben lassen ?
A: Klar, in dem man ihn auf den Boden legt.

Gerhard W., Thema verfehlt. Aber natürlich ist es nicht verfehlt

"Daher ja auch die Frage was der TE mit dem Ding vorhat."


> Kommt drauf an: es ginge wahrscheinlich, wenn er ausschliesslich
> magnetische Monopole verwenden würde. Deren Nichtexistenz ist meines
> Wissens nicht bewiesen.

http://www.portal.uni-koeln.de/nachricht+M5aabef59464.html
http://www.spiegel.de/wissenschaft/natur/magnetismus-forscher-erschaffen-monopol-bei-zimmertemperatur-a-688701.html

von kartoffelsalat (Gast)


Lesenswert?

Max D. schrieb:
> Youtube-Video ""Anti" Magnetic water and Levitating Graphite by
> Diamagnetism"
>
> Und wieso funktioniert dann sowas (das Vid is zwar nich von mir, aber
> ich hab auch schon sowas ausprobiert). Sollte da deiner Logik nach nicht
> auch die Graphit-Platte wegrutschen ?

Da steht doch schon diamagnetisch im titel. Nun lest doch verdammt noch 
mal erst den wikipedia artikel!!!

von MaWin (Gast)


Lesenswert?

> Sollte da deiner Logik nach nicht auch die Graphit-Platte wegrutschen ?

Nach wessen Logik ?

> Und wieso funktioniert dann sowas

Auch du warst zu faul den Wikipedia-Artikel zu lesen ?

http://de.wikipedia.org/wiki/Earnshaw-Theorem

von Diamagnetiker (Gast)


Lesenswert?

MaWin, lass die Leute doch...

Es gibt da auch ein Zitat das sich jeden Tag aufs neue Bewahrheitet:

"Was der Pöbel ohne Gründe einst glauben lernte, wer könnte ihm durch 
Gründe das – umwerfen?"

Wenn du das verinnerlicht hast dann macht es augenblicklich keinen sinn 
mehr mit den Leuten zu diskutieren, das spart ab diesem Zeitpunkt eine 
Menge Lebenszeit für sinnvolleres.

von Gerhard W. (gerhard86)


Lesenswert?

MaWin schrieb:

> Doch, hast du, denn du antwortest auf einen Thread in dem es um Schweben
> geht, daher erwähne ich das noch mal extra.

>Gerhard W., Thema verfehlt.(...)

Tut mir leid dass du das so empfindest. Der Titel heißt 
"Magnetschwebelagerung", also ging es grundsätzlich eben nicht nur ums 
Schweben sondern auch um Magnetlager. Passive  Magnetlager die axiale 
Kräfte aufnehmen und mit mechanischen Radiallagern kombiniert werden 
sind möglich und unter Umständen sinnvoll. Ob das in diesem Fall 
zuträfe, wissen wir eben nicht weil der TE sich nicht deklariert hat.

Davon abgesehen muss man eine Anordnung auch modellieren und sich die 
Instabilität erklären wenn man sie mit geregelten Elektromagneten 
stabilisieren will, womit dann echtes Schweben möglich wäre. Auch hier 
bringt einen die Feststellung "die Anordnung ist instabil" nicht 
wirklich weit. Wer sich also den Kopf zerbrechen will warum dieses Teil 
sicher nicht schweben wird und damit den Zugang zu solchen 
Problemstellungen üben will, der soll doch. (Dass man ein aktives 
Magnetlager ganz anders aufbaut als das Teil hier, ist natürlich auch 
klar).

von Gerhard W. (gerhard86)


Lesenswert?

Diamagnetiker schrieb:

>(...) , das spart ab diesem Zeitpunkt eine
> Menge Lebenszeit für sinnvolleres.

Zum Beispiel fürs drive-by trollen und Sprüche klopfen.

von J. A. (gajk)


Lesenswert?


von Yalu X. (yalu) (Moderator)


Lesenswert?

J. Ad. schrieb:
> Was sagt das Theorem zu den Schwebenden Hochtemperatur-Supraleitern?

Das Earnshaw-Theorem gilt nicht für Diamagnete. Supraleiter sind 
Diamagnete.

von J. A. (gajk)


Lesenswert?

Yalu X. schrieb:
> J. Ad. schrieb:
>> Was sagt das Theorem zu den Schwebenden Hochtemperatur-Supraleitern?
>
> Das Earnshaw-Theorem gilt nicht für Diamagnete. Supraleiter sind
> Diamagnete.

Danke!

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.