Magnetkraft berechnen?

Technik Mechanik & Konstruktion
#1

Hallo Leute,

ich muss zugeben, dass ich mich mit Magnetismus wenig bis garnicht auskenne - und die Physikstunden aus der Schulzeit sind auch schon lange vergessen *schäm*. Wenn ich also dumm frage, seht’s mir nach.

Am besten, ich erkläre was ich brauche: Ein Gegenstand soll durch Magnetkraft festgehalten werden. Dazu ist ein „Zug“ von ungefähr 2kg nötig. Aber jetzt kommts: dieser Zug soll/muss durch eine 3mm dicke Schicht aus (leider unmagnetischen) V2A (1.4301)-Stahl hindurch wirken.

Ich wollte mir jetzt zwei von diesen flachen Neodyn-Supermagneten holen, einen auf den Gegenstand und einen hinter die Stahlplatte kleben, nur…

  • geht die Magnetkraft überhaupt durch den Edelstahl durch? Ist das Material für das magnetische Feld „Luft“?
  • die Zugkraft dieser Magnete ist ja wohl immer in Bezug auf eine Ankerplatte angegeben. Wenn ich jetzt auf jeder Seite einen Magneten sitzen habe - addieren sich dann die Kräfte?
  • wie berechne ich den resultierenden „Zug“ der beiden Magnete? Ich darf nämlich auch nicht viel über die 2kg kommen, weil sich sonst der Gegenstand nicht ohne Verformung entfernen liesse.

Gruß
Stefan

#2

Hallo Stefan,

Das mit dem VA- stahl ist kein Problem, die Magnetkraft bleibt erhalten, wird aber durch den Abstand (3mm?) etwas gemindert.
Das ist ein gängiges Prinzip z.B. bei Magnetkehrmaschinen.
VA Gehäuse, innen drin ein Magnet. Damit fährt man über den Boden um Späne Schrott etc aufzusammeln. zum Loslassen wird der Magnet im VA- Gehäuse bewegt. Der Abstand zum aufgesammelten Stahl wird größer, die Haltekraft des Magneten nimmt mit zunehmendem Abstand ab und die Teile fallen runter.
Wenn du mit 2 Magneten arbeitest, einen vor der VA Platte und einen am Gegenstand mußt du nur die Polung beachten. Jeder Magnet hat einen Süd und einen Nordpol. Gleiche Pole stoßen sich ab, ungleiche ziehen sich an.
Die Haltekraft der Magneten geben die Hersteller in der Regel an.
Bei ebay gibts einen online- Magnet- shop, gib einfach Magnet ein, der inseriert laufend und gibt immer die Daten dazu.
Du kannst die Haltekraft auch messen, dafür brauchst du eine Federwaage mit der du den Gegenstand abzuziehen versuchst. Für den Anfang tuts eine aus dem Anglershop.

Viel Erfolg

maddin

#3

Hallo Maddin,

Das mit dem VA- stahl ist kein Problem, die Magnetkraft bleibt
erhalten, wird aber durch den Abstand (3mm?) etwas gemindert.

Das beantwortet schon mal meine erste - und wichtigste - Frage. Der Stahl ist also kein Problem. Danke!

Wenn du mit 2 Magneten arbeitest, einen vor der VA Platte und
einen am Gegenstand mußt du nur die Polung beachten. Jeder
Magnet hat einen Süd und einen Nordpol. Gleiche Pole stoßen
sich ab, ungleiche ziehen sich an.

Ok, das wusste ich noch. Nur: addieren sich die Haltekräfte?

Die Haltekraft der Magneten geben die Hersteller in der Regel
an.

Genau. Da steht z.B. bei einem Magnet eine Haltekraft von 1,3kg. Wenn ich jetzt zwei solche Magnete nehme und die (gegenpolig) aneinander halte - muss ich dann eine Kraft von 2,6kg aufbringen, um sie wieder auseinander zu bekommen?

Und um wieviel mindern die 3mm Entfernung diese Kraft?

Bei ebay gibts einen online- Magnet- shop, gib einfach Magnet
ein, der inseriert laufend und gibt immer die Daten dazu.

Genau dort will ich auch kaufen - allerdings nicht einfach auf gut Glück, um dann nach dem Kauf festzustellen, dass die Haltekraft nicht ausreicht, oder sich der Gegenstand beim Lösen hoffnungslos verformt weil die beiden Magnete zu stark sind.

Gruß
Stefan

#4

Hi stefan,

Ok, das wusste ich noch. Nur: addieren sich die Haltekräfte?

ja das tum sie

Und um wieviel mindern die 3mm Entfernung diese Kraft?

kann ich dir nicht beantworten, kann nur einen anruf oder mail beim spezialisten empfehlen (magnet- shop)
wenn du keine befriedigende antwort bekommst hilft wirklich nur testen. die preise für die magneten sind absolut manierlich.

dass die Haltekraft nicht ausreicht, oder sich der Gegenstand beim
Lösen hoffnungslos verformt weil die beiden Magnete zu stark
sind.

den Versuchsaufbau habe ich noch nicht verstanden. Vielleicht schickst du mir mal eine mail aus der mehr hervorgeht. Material des Gegenstandes Skizze oder dergleichen, muss ja nicht im forum sein.

maddin

#5

Hallo,

zu deiner Frage kann ich leider keine Antwort beisteuern, aber…

Ich kenne den online-Shop bei ebay nicht, aber hier:

http://www.supermagnete.ch/index.php

wollte ich selbst schon lange mal was bestellen, einfach aus Spaß an der Freude.

Die Leute machen die Magnete selbst und experimentieren auch viel damit rum, vielleicht kannst du die direkt mit deiner Frage ansprechen. Evtl. probieren es die vielleicht gleich selbst mal aus, wenn du sagst, daß du bei Erfolg gern bei ihnen kaufen würdest.

Gerhard

#6

Hallo,
wie Du aus meiner ViKa siehst, bin ich bloß ein kleiner Mechaniker. Mit Berechnen ist bei mir nich viel drin, aber:
Gehe mal auf diese Seiten
http://www.magnete.de/php/magnetfeldberechnung.php?r…
http://www.ibs-magnet.de/

Noch Tipp:

schau Dir mal die Magnete an, die so wie Tortenstücke magnetisiert sind, dh. im Kreis Segmente N-S-N…
Zwei solcher Magnete, wie Du es vorhast, verwenden, aber einen drehbar.
Dann kannst Du die Abstoßungseffekte zum lösen verwenden

Gruß
Peter

#7

Hi,

kann ich dir nicht beantworten, kann nur einen anruf oder mail
beim spezialisten empfehlen (magnet- shop)
wenn du keine befriedigende antwort bekommst hilft wirklich
nur testen. die preise für die magneten sind absolut
manierlich.

Habe inzwischen nochmal gegoogelt und auch eine sehr nette Seite gefunden, wo man sogar online die entsprechenden Berechnungen durchführen kann. http://www.ibs-magnet.de/

Soweit ich das sehen (und verstehen) kann, entspricht die Geschichte wieder dem Energiesatz, die Kraft schwindet also mit dem Quadrat der Entfernung.

Gruß und Danke
Stefan

#8

Hallo,
kann sein, dass diese Magnete in kleiner Stückzahl nicht geliefert werden.
nimm dann 4,6…kleinere Rundmagnete NSN… angeordnet.
Die nötige seitliche Verschiebekraft (nennt man das so?) beträgt nur einen kleinen Teil der senkrecht wirkenden Haltekraft.
Durch so eine Anordnung verhinderst Du auch noch ein größeres Magnetfeld um die Halterung.
Noch was: Reine Seltene-Erden-Magnete neigen zum splittern.
Gruß
Peter

#9

Moin,

zuerst nochmals schönen Dank an alle, die geantwortet haben.

Jetzt die Überraschung: wenn man zwei Magnete +/- aneinander hält, addieren sich die Kräfte nicht. Der einzige Effekt ist, dass sich die abschwächende Wirkung des dazwischenliegenden Spaltes halbiert in Bezug zu derselben Anordnung mit nur einem Magneten und einem Eisenstück.

Gruß
Stefan