Wie wenig Strom braucht einen Elektromagnet?

Hallo an alle!

Kann mir jemand sagen wie wenig Strom ein Elektromaget im kleinesten und schwächsten Fall brauchen muß?

Gruß und Danke im voraus Pat

Hallo an alle!

Hi,

Kann mir jemand sagen wie wenig Strom ein Elektromaget im
kleinesten und schwächsten Fall brauchen muß?

Was ist das denn für eine Frage?
Für ein Magnetfeld benötigst du einen Strom > 0A.
Um einen Nagel hochzuheben weniger als um ein Auto anzuheben.

Gruß und Danke im voraus Pat

Gruß.Timo

Hi,

die Frage ist sinnlos. So ein Magnet würde immer etwas weniger Strom brauchen, als Du Dir gerade noch verstellen kannst :wink:

Er wäre dann aber auch immer noch schwächer, als Du Dir vorstellen kannst.

Gruß
Moriarty

Butter bei die Fische !

Hallo an alle!

auch Hallo,

nu sach mal, watte eigentlich willst.
Offensichtlich hast du eine (Geschäfts?)-Idee, und knobelst an der Lösung.
Beschreib doch einfach dein Problem, deine Anwendung, dann kann man sich konstruktiv damit beschäftigen. Das wird dir hier mehr helfen.
Nur so als Tip.

Gruß
Herm

Hallo,

Kann mir jemand sagen wie wenig Strom ein Elektromaget im
kleinesten und schwächsten Fall brauchen muß?

Brauchen – für was? Die Frage ist gerade so: Wieviel oder wie wenig Land braucht der Mensch. Ich denke, Tolstoi hat es versucht zu beantworten.

Dieter

hier die antwort
Hallo Pat,

er braucht immer ein wenig mehr, als ein von ihm angetriebenes P.M.

Gruß
achim

tut mir leid, ist so. Bin bereit jede Anzahl an Kisten Bier dagegen zu wetten.

Hallo!

Kann mir jemand sagen wie wenig Strom ein Elektromaget im
kleinesten und schwächsten Fall brauchen muß?

Mit dem Elektromagneten möchtest Du etwas bewirken, eine Kraft auf einen Gegenstand ausüben, z. B. einen Anker in eine Spule ziehen oder einen Relais-Kontakt schließen lassen. Die Verhältnisse lassen sich berechnen, aber das sprengt hier den Rahmen und - mit Verlaub - nach der Fragestellung zu urteilen, auch Deine Möglichkeiten, weil Dir dazu Grundlagen fehlen. Macht aber nichts, wenn es nur um die Beantwortung Deiner Frage geht.

Du nimmst z. B. einen U-förmig gebogenes Stück Rundstahl. Die Enden sind sauber plan geschliffen. Mit dem U-förmigen Magneten möchtest Du z. B. ein Blechplättchen aus einigen Millimetern Entfernung anziehen. Jetzt wickelst Du eine Windung Kupferdraht um einen der Schenkel des u-förmigen Eisens und läßt einen Strom durch diese Spule aus einer Windung fließen. Fertig ist der Elektromagnet. Wenn Du den Strom langsam erhöhst, wird bei irgendeinem Strom das Blechblättchen plötzlich angezogen. Nun wiederholst Du den Versuch, aber statt einer Windung nimmst Du 10 Windungen. Dabei wirst Du feststellen, daß das Blechplättchen schon bei einem Zehntel des Stromes vom ersten Versuch angezogen wird. Um das Phänomen in einer Formel auszudrücken, könntest Du weitere Versuche mit anderen Windungszahlen durchführen. Das schenken wir uns, weil ich das Ergebnis zufällig kenne: Die vom Magneten ausgeübte Kraft F ergibt sich aus F = K * I * n. Dabei ist I der Strom, n die Windungszahl und K eine Konstante, die gebraucht wird, damit für F die richtige Einheit für eine Kraft herauskommt. Außerdem sind in K eine Naturkonstante sowie alle möglichen baulichen Eigenheiten des verwendeten Magneten enthalten. Für Deine Frage ist nur wichtig, daß es im Ergebnis egal ist, ob Du eine Windung und 10 A nimmst, oder 10 Windungen und 1 A. Das Produkt ist entscheidend. Dabei kannst Du den einen Wert gegen Unendlich und den anderen gegen Null gehen lassen, das Ergebnis bleibt immer gleich.

Das Produkt aus Windungszahl und Strom wird als kennzeichnende Größe z. B. für Reed-Kontakte verwendet und heißt dann AW-Wert oder auch Stromwindungszahl. Die Herstellerangabe lautet dann z. B. AW = 10 und soll heißen, daß man zur Betätigung des Kontakts eine Spule mit einer Windung und 10 A braucht. Oder eine Spule mit 10.000 Windungen, die von 1 mA durchflossen werden. Oder eine Spule mit 1.000.000 Windungen bei einem Strom von 10 µA. Diese Paarung wird man nicht wählen, weil solche Spule sehr unpraktisch in der Herstellung wäre. Aber bis in den 5stelligen Bereich gehen Windungszahlen ohne weiteres.

In der Praxis ergeben sich Einschränkungen der Gestaltungsfreiheit. So ist der zur Verfügung stehende Wickelraum immer begrenzt und der Elektromagnet soll an einer bestimmten Versorgungsspannung funktionieren. Außerdem sind die Verhältnisse nur in einer unendlich langen zylindrischen Luftspule so einfach, wie hier beschrieben und werden schon etwas komplizierter, wenn neben Luft auch noch Eisen im Spiel ist. Entscheidend für Deine Frage ist, daß der Strom nicht die allein entscheidende Größe ist. Der Strom für eine bestimmte magnetische Wirkung kann sehr klein werden, wenn man die Windungszahl entsprechend erhöht.

Gruß
Wolfgang

Hallo Wolfgang!

Vielen Dank für deine Erklährung du hast mir sehr geholfen!!!

mein Problem war mit möglichst wenig Strom eine möglichst starke magnetische Wirkung zu erziehlen.

Das ganze bedeutet also ich könnte (im ideal Fall Silber)-Draht nehmen und so oft es geht um ein Metalstück wickeln.
Und wenn ich das richtig verstanden habe passiert im praktischen mit dem U-Stahl folgendes : Der Draht wird um das gesammte U gewickelt und so wird an jedem Ende der Magnet „arbeiten“. wenn ich das U aber nur von einem Ende bis zur Mitte wickel würde dieses Ende am magnetischsten sein???

Vielen Dank Wolfgang…und natürlich allen die mich immer ein Stück vorantreiben!!! Pat

mein Problem war mit möglichst wenig Strom eine möglichst
starke magnetische Wirkung zu erziehlen.

Hallo,

wenn es darum geht, mach die Spule supraleitend - dann braucht der E-Magnet IM PRINZIP überhaupt keinen Strom, weil ein einmal eingespeister Strom in einer kurzgeschlossenen Spule ewig kreist und das Magnetfeld aufrechterhält. Daher sind heute alle grossen und starken Magnete (Teilchenbeschleuniger, teilweise auch schon Generatoren) supraleitend ausgeführt.

Gruss Reinhard

Hi…

Das ganze bedeutet also ich könnte (im ideal Fall
Silber)-Draht nehmen und so oft es geht um ein Metalstück
wickeln.

Allerdings sollte der Draht isoliert sein, sonst ist das weniger eine Spule als ein Kurzschluß am Stück. Üblicherweise nimmt man Kupferlackdraht. Dessen Isolierung ist eine dünne Lackschicht, die sehr wenig Platz wegnimmt. So passen mehr Windungen in den vorgegebenen Raum.

Und wenn ich das richtig verstanden habe passiert im
praktischen mit dem U-Stahl folgendes : Der Draht wird um das
gesammte U gewickelt und so wird an jedem Ende der Magnet
„arbeiten“. wenn ich das U aber nur von einem Ende bis zur
Mitte wickel würde dieses Ende am magnetischsten sein???

Nein. Der Eisenkern „leitet“ das Magnetfeld. Wenn Du auf eine Eisenstange eine Spule wickelst und Gleichstrom anlegst, wird ein Ende der Stange ein Nordpol, das andere ein Südpol, und beide werden gleich „stark“ sein (also auf ein identisches Probestück in identischem Abstand dieselbe Kraft ausüben). Egal ob die Spule in der Mitte der Stange oder näher an einem der beiden Pole oder gleichmässig über die Stange verteilt ist.

genumi

Hallo!

Das ganze bedeutet also ich könnte (im ideal Fall
Silber)-Draht nehmen…

Du wirst ein Problem haben, isolierten Silberdraht zu finden. Ist aber gar nicht erforderlich und wäre nur unnötig teuer. Handelsüblich ist mit Lack isolierter Kupferdraht. Gibts ab etwa 10 µm (mit bloßem Auge gerade noch zu erkennen) bis zu mehreren Millimetern Durchmesser auf Rollen.

Der Draht wird um das
gesammte U gewickelt…

Nicht etwa außen herum um das U wickeln! Der Kupferdraht wird (mit einer Isolierlage dazwischen) direkt auf das Eisen gewickelt. Besser noch stellt man einen Wickelkörper aus Kunststoff her, der bewickelt und dann auf einen der Schenkel des U geschoben wird.

wenn ich das U aber nur von :einem Ende bis zur
Mitte wickel würde dieses :Ende am magnetischsten :sein?

Das U besteht aus Eisen und Eisen hat einen niedrigen magnetischen Widerstand. Es ist deshalb weitgehend egal, ob die Spule nur auf einem Schenkel sitzt oder auf beide Schenkel verteilt wird. Läßt Du einen Strom durch die Spule fließen, entsteht zwischen den beiden Enden des U ein magnetisches Kraftfeld. Keines der Enden ist magnetischer als das andere. Der Magnet hat je nach Stromrichtung einen Nordpol und einen Südpol. Die beiden Pole gibt es nur paarweise, nie alleine. Zwischen den beiden Polen des Magneten, also zwischen den beiden Enden des U, gibt es die magnetische Kraftwirkung.

Gruß
Wolfgang

Hallo Pat,

Kann mir jemand sagen wie wenig Strom ein Elektromaget im
kleinesten und schwächsten Fall brauchen muß?

Die Geschichte mit den AmpereWindungen hat dir ja Wolfgang schon erklärt.

Wenn du einen Eisenkern verwendest, kommt noch einiges dazu.

Ein STück Eisen besteht eigentlich aus vielen kleinen Magneten, welche aber kunterbunt durcheinandergefürfelt sind, weshalb sich ihre Magnetfelder gegenseitig aufheben (Weiss’sche Bezirke http://de.wikipedia.org/wiki/Weisssche_Bezirke).
Diese Elementar-Magnete sind aber echte CouchPotatoes, du brauchst schon eine minimale magnetische Feldstärke, damit sich diese bewegen (Koerzitivfeldstärke). Allerdings geben nicht alle gleichschnell auf. Der Punkt, bei welchem du alle Bezirke deinem Magnetfeld nachgegeben haben, nett man Sättigung des Eisens. Wenn du nun dein Magnetfeld wieder auf Null bringst, sind sogar einige zu faul um wieder auf ihre Couch zurückzukehren, sie bleiben einfach so liegen, wie sie gerade ausgerichtet waren und dein Eisenstück bleibt nach aussen hin ein schwacher Magnet. Wilst du nun das Feld umpolen geht das Spiel mit den CouchPotatoes von Vorne los (Hystereseschalufe http://de.wikipedia.org/wiki/Hysterese).

Bei soviel Widerstand, entstehen natürlich Verluste in Form von hauptsächlich Wärme im Eisen.
Hinzu kommen noch die Verluste in der Spule mit welcher du das Magnetfeld erzeugst.

MfG Peter(TOO)