Ausbreitungsgeschwindigkeit im magnetischen Kreis

[Martin (Gast)]

Hallo,

mich interessiert die Ausbreitungsgeschwindigkeit des Magnetfeldes in 
einem magnetischen Kreis, also zum Beispiel in einem hart- oder 
weichmagnetischen Ferritkern (z.B. eines Transformators). (Meine 
Anwendung wäre aber eher im HF-Bereich.)
Leider habe ich nicht viel zur Theorie finden können.
Die Ausbreitungsgeschwindigkeit einer elektromagnetischen Welle in einer 
Leitung wird ja von der Leitungstheorie beschrieben. Gibt es solch eine 
Theorie auch für die Ausbreitung einer magnetischen Welle in einem 
magnetischen Kreis, oder auch allg. in Materialien?

LG Martin

[Erst denken (Gast)]

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[Frank K. (kibabalu)]

Damit habe ich mich am Rande meiner Promotion in den späten 1990er 
Jahren des letzten Jahrtausend beschäftigt ;-)

Die Eindringgeschwindigkeit, z. B. ausgehend von einem Spulenfenster, in 
das Material ist proportional 1/sqrt(kappa*mu). Zum Nachlesen empfehle 
ich den Aufsatz: Aldefeld, B.; Felddiffusion in Elektromagneten, 
Feinwirktechnik und Messtechnik, Bd. 90 Nr. 5, 1982.

Man beachte die Abhängigkeit von der Permeabilität: Geht das Material in 
Sättigung, so nimmt die differenzielle Permeabilität ab und die 
Eindringgeschwindigkeit nimmt zu. Diese lokale Sättigung findet beim 
Aufmagnetisieren immer statt. Hat das Material also eine niedrigere 
Sättigungsflussdichte, so dringt das Feld schneller ein als bei einer 
höheren.

Betrachtet man beispielsweise die Materialien Siliziumeisen (SiFe) und 
Cobaldeisen (CoFe), so ist das statisch bessere Material CoFe dynamisch 
schlechter und umgedreht.

[MaWin (Gast)]

Martin schrieb:
> Die Ausbreitungsgeschwindigkeit einer elektromagnetischen Welle in einer
> Leitung wird ja von der Leitungstheorie beschrieben. Gibt es solch eine
> Theorie auch für die Ausbreitung einer magnetischen Welle in einem
> magnetischen Kreis, oder auch allg. in Materialien?

Identisch, schliesslich gibt es nur Elektromagnetismus.

[Martin (Gast)]

Vielen Dank für die Antworten. Habe jetzt erstmal was zu lesen zum Thema 
Felddiffusion...;-)

Ich hätte gerne eine allgemeine Formel für die 
Ausbreitungsgeschwindigkeit des Magnetfeldes. Ich will also wissen, wie 
lange es dauert bis das Feld einer magnetischenflussinduzierenden Spule 
in einem Abstand von x Centimetern in einem Ferritkern messbar ist, also 
ankommt.

[A-Freak (Gast)]

Ich würde mal sagen daß der magnetische Kreis (genauso wie der 
elektrische Stromkreis) eine theoretische Abstraktion sind. Sie geben 
die praxis sehr gut wieder solange die Zeit zur ausbreitung der Felder 
irrelevant gegenüber der Änderungsgeschwindigkeit von Spannung und Strom 
sind.

Wenn sich Spannugn und Strom schnell ändern dann gilt eben nicht mehr 
der Gleichstromkreis sondern das elektromagnetische Feld.

[Hp M. (nachtmix)]

Martin schrieb:
> Ich will also wissen, wie
> lange es dauert bis das Feld einer magnetischenflussinduzierenden Spule
> in einem Abstand von x Centimetern in einem Ferritkern messbar ist, also
> ankommt.

Dann miss es!
µ_r wird ja von den Herstellern angegeben, aber Ferrite mit hohen µ 
haben oft auch ein erstaunlich hohes (und verlustbehaftetes) ɛ_r von 
etlichen tausend, das i.d.R. nicht gelistet ist.
Immerhin kann dadurch die Ausbreitungsgeschwindigkeit so stark sinken, 
dass schon bei einigen 100kHz in gewöhnlichen Ferritbauteilen 
verlustreiche Volumenresonanzen auftreten.