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Thema: Fallende Magnete

  1. #1
    Murus
    Gast

    Fallende Magnete

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    Hier mal etwas einfacheres:

    Wieso fällt ein Magnet unter gleichen Bedingungen in einem Alurohr langsamer als in einem Plastikrohr?

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von Andree-HB
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    ...bremsende, durch die Bewegung induktiv erzeugte, entgegenwirkende Wirbelströme !
    Danke an Alle, die uns bei der erfolgreichen 1.000€-Aktion der IngDiba unterstützt haben! | https://www.hackerspace-bremen.de | http://www.pixelklecks.de |

  3. #3
    Murus
    Gast
    zu einfach... (meine Frage)

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von SprinterSB
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    Wie würde es denn aussehen, wenn man das Alurohr so weit kühlte, bis es supraleitend wird?

    Würde dann der Magnet immer noch fallen?
    Oder einfach im Rohr "stecken" bleiben (Meissner-Ochsenfeld)?
    Oder überhaupt nicht mehr gebremst werden, weil es keine Verluste durch Umwandlung der Wirbelströme in Wärme mehr gibt?
    Disclaimer: none. Sue me.

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Wenns tatsächlich supra ist wir der MO Effekt den Magneten an Ort und Stelle halten.

    Das gebremst werden hat nichts mit Wärmeverlust zu tun.

  6. #6
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von SprinterSB
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    Bei MO verharrt der Magnet jedoch über dem Stoff, während er in einem Rohr nichts unter sich hat. Ausserdem ist's bei MO kein Wanderfeld.

    Der Meissner-Ochsenfeld-Effekt erzeugt praktisch ein Spiegelbild des Magneten. Wodurch er sich selbst von diesem Spiegelbild abstösst. In einem Rohr sollte der Magnet dennoch fallen, aber um die Mittelachse der Rohres oszillieren, also eine Schraubenlinie beschreiebn (bis auf Reibungsverluste durch Luftreibung).
    Disclaimer: none. Sue me.

  7. #7
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Das nicht ganz richtig. Ob Stoff drunter ist oder nicht ist wurst. Allein das Magnetfeld ist von bedeutung. Die Kreiströme im Rohr unterhalb des magneten stoßen in ab und werden nie schwächer da kein Verlust auftritt. oberhalb dasselbe, nur wird der magnet angezogen.

    Der MO sagt eigentlich nichts aus über die relative Lage des Supraleiters zum magneten, sondern eher über die "Behinderung" der relativen Bewegung zueinander.

    Ausserdem hab ich schon mit Supraleitern gespielt. ^^ *gg*

  8. #8
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von SprinterSB
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    Das stimmt, der MO ist allgemein und nicht von einer bestimmten Anordung abhängig. Aber ebenso, wie zwei abstossende Magnete nach unten fallen, wird auch der Magnet im Rohr fallen. (Wenn du Supraleiter hast, kannst es ja mal austesten ). Es spielt ja auch die Schwerkraft eine Rolle, ob die in Richtung Magnet-S-Leiter wirkt oder senkrecht dazu. Eine senkrecht auf die Bewegungsrichtung wirkende Kraft wird den Magneten nicht bremsen.

    Die Frage ist lediglich, wie stark der Magnet ist bzw wie groß der Abstand von der Rohrwandung ist. Ist der Magnet stark und die Wandung nah, bleibt er u.U. schon oben stecken. Bei grosserem Abstand bzw. schwächerem Magneten wird er fallen.

    Wenn man einen Magneten senkrecht ins Rohr fallen lässt und er nicht schon oben auf Stillstand gebremst wird, erzeugt er in dem Leiter Ringströme (Ströme, die Aufgrund der Annäherung an den Leiter entstehen, etwa durch Torkeln, halten ihn von der Wand ab wie von MO gewohnt). Ströme, die aus der longitudinalen Bewegungskomponente erzeugt werden, bremsen ihn ab und beziehen ihre Energie aus der mechanischen Energie des Magneten (Geschwindigkeit, Potential). Kommt der Magnet mit dem zweiten Pol an dieser Stelle vorbei, wirken die Kreisströme jedoch anziehend, und nach Vorbeifallen des Magneten ist alles wie vorher -- wie gesagt, das gilt für den symmetrischen Fall. Die im Supraleiter gespeicherte Enegie ist dann so groß wie die Anfangsenergie des Magneten, wächst aber nicht weiter an.

    Der Magnet sollte also fallen, und zwar sogar beschleunigt, weil im S-Leiter keine Kreisströme verbleiben und keine Dissipation auftritt (im Gegensatz zum normalen Leiter, wo der zweite Pol eine geringere Kraft erfährt, weil sich das Magnetfeld durch die Dissipation abgebaut hat).

    Beim asymmetrischen Fall verbleibt allerdings Energie im S-Leiter, die in erster Näherung proportional zum zurückgelegten Weg ist.

    Jedenfalls denke ich, daß es nicht so [i]ganz[i] einfach ist...
    Disclaimer: none. Sue me.

  9. #9
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Ausprobiert hab ich das schon, indirekt. Mit dem MO kann ich mit dem Magneten den S-Leiter aus dem N2 Reservoir herausheben und um 90° drehen ohne das er sich bewegt (naja drehen um die Polachse tut er sich schon aber das ist ja egal ist ja alles rund ^^).

    Die Kreisströme, bleiben nicht an Ort und Stelle, sondern sind von der Translation des Magneten abhängig. Die Anzieheung wie du sie beschreibst findet nicht statt.

  10. #10
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von SprinterSB
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    Du hebst also den S-Laiter aus dem N2 heraus, indem du den Magneten nebendran hälst und dann hochziehst? Etwa so:
    Code:
     /|\
      |
      |
    MMMM
    MMMM
    MMMM     SSSS
    MMMM     SSSS
    MMMM     SSSS
    MMMM
    MMMM
    MMMM
    Die Kreisströme kann man doch betrachten als Überlagerung der durch den vorderen Pol erzeugten Ströme und den durch den hinteren Pol erzeugten.

    Der MO-Effekt ist ja ein "statischer" Effekt, bei dem jeder Pol sein eigenes Spiegelbild sieht.

    Bei einer Längsbewegung kommt der Magnet doch auch an deM Feld vorbei, das vom ersten Pol erzeugt wurde. Oder wo ist mein Denkfehler?
    Disclaimer: none. Sue me.

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