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Elektromagnetismus

Elektromagnete werden erst unter dem Einfluss eines elektrischen Stroms magnetisch.

Sie werden häufig anstelle von Permanentmagneten eingesetzt, wenn ein sehr starkes und tiefes Magnetfeld benötigt wird. Ein weiterer wichtiger Vorteil eines Elektromagneten im Gegensatz zu einem Permanentmagneten besteht darin, dass das Magnetfeld ausgeschaltet oder durch eine Anpassung der Stromstärke in der Wicklung schnell angepasst werden kann.

Elektromagnete haben im Allgemeinen einem Kern, der aus einem (ferro-) magnetischen Material, z. B. Weicheisen, besteht, um den eine Spule gewickelt ist. Solange eine elektrischer Strom durch die Spule fließt, ist der Kern magnetisch.

elektromagnetische Topfmagnet
Elektromagnet gross

 

Funktionsweise

Um einen stromleitenden Draht durch den ein elektrischer Strom fließt, wird ein Magnetfeld erzeugt. Der erzeugte magnetische Fluss B wird ausgedrückt in tesla (T), gauss (G = Vs/m2) oder weber (Wb/m2):

Elektromagnetismus

Φ = L * I

B = ΔΦ/ΔS , mit ΔS als Fläche [m2].

wobei:

Φ   der magnetische Fluss in Weber (Wb)
L    die Selbstinduktion in Henry (H)
I     die Stromstärke Ampère (A)

Ein starkes magnetisches Feld wird durch hohe Ströme oder eine große Selbstinduktion erzeugt. Hohe Ströme sind nicht immer anwendbar oder erwünscht (Gefahr, Wärmeerzeugung), daher wird eine hohe Selbstinduktion meistens mit einem Draht erzeugt, der zu einer Spule oder einem Solenoid gewickelt ist. Die Felder aller Windungen werden summiert und resultieren in einem starken Magnetfeld.

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Anisotropic

When magnetic material is pressed in a magnetic field, this material is called preferentially-oriented and anisotropic. Anisotropic material can only be magnetized in the preferential orientation.

Magnet materials

Ferrite
magnets
 

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