Mechatronik Modul 2 - ADAM - Leonardo da Vinci Projects and ...

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Minos
3.2.2 Magnetisches Feld
Elektrische Antriebe und Steuerungen
Der Magnetismus hat seine Ursache in der Bewegung der Elektronen.
Durch deren Bewegung um den Atomkern wird eine magnetische Kraft
erzeugt. Dabei haben die unterschiedlichen Stoffe auch unterschiedliche
Wirkungen auf äußere Magnetfelder.
Werden paramagnetische Stoffe in ein Magnetfeld gebracht, so nimmt
durch diesen Stoff das Magnetfeld leicht zu. Zu diesen Stoffen gehören
beispielsweise Aluminium und viele Isolierstoffe.
Im Unterschied dazu schwächen diamagnetische Stoffe ein Magnetfeld,
in das sie gebracht werden. Diamagnetische Stoffe sind beispielsweise
Kupfer, Silber und Gold.
Stoffe wie Eisen, Nickel und Kobalt sind ferromagnetisch. Werden diese
Stoffe in ein Magnetfeld gebracht, so nimmt das Magnetfeld stark zu.
Das Magnetfeld wird somit auf den ferromagnetischen Stoff konzentriert.
Deshalb sind in elektrischen Maschinen häufig ferromagnetische Stoffe
zu finden.
Ähnlich verhalten sich ferrimagnetische Stoffe. Allerdings verstärken sie
das Magnetfeld nicht ganz so stark wie die ferromagnetische Stoffe. Zu
den ferrimagnetische Stoffen zählen Chromdioxid und Ferrite. Sie werden
vorallem in der Nachrichtentechnik verwendet.
Wird ein elektrischer Leiter von einem Strom durchflossen, so bildet sich
um den Leiter ein Magnetfeld aus. Das Magnetfeld hat dabei die Form
von konzentrischen Ringen. Die Richtung der Feldlinien ergibt sich aus
der Schraubenregel. Beim Eindrehen einer Schraube zeigt die Drehrichtung
die Richtung der Feldlinien an, während die Vorwärtsbewegung
der Schraube die Stromrichtung anzeigt.
Werden zwei parallel verlaufende Leiter in der gleichen Richtung von
einem Strom durchflossen, so ziehen sich die Leiter gegenseitig an. Fließt
der Strom dagegen in entgegengesetzte Richtungen, so stoßen sich die
beiden Leiter ab.
Durch mehrere in Reihe geschaltete Stromschleifen wird eine Spule gebildet.
Die Feldlinien der einzelnen Windungen werden zusammengefasst
und bilden einen Elektromagneten, wenn die Spule von einem Strom
durchflossen wird.
Die Stelle, an der die Feldlinien aus der Spule austreten, wird als Nordpol
bezeichnet. Da in den nebeneinander liegenden Windungen der Spule
der Strom in der gleichen Richtung fließt, ziehen sich die einzelnen Windungen
an und halten die Spule zusammen.
Die Spulen sind ein wichtiger Bestandteil von Elektromotoren und Transformatoren.
Die magnetische Wirkung ist dabei von der Stromstärke und
der Windungszahl abhängig. Das Produkt dieser beiden Werte wird als
Durchflutung bezeichnet.