Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Messung Magnetfeldstruktur
Kann mir jemand sagen was hier gemessen wird und wie die Ergebnisse rechts zu deuten sind?
(Bild: In Wasser rechts oben und in Luft rechts unten)
Manfred
Ich glaube es wird ein Magnetfeld gemessen? *keine Ahnung hab*
Die Messung sollen diese komischen querbalken sein?
Ich denke das dicke Ding unten ist ein Balken aus gepressten Eisenfeilspänen!
Ich glaube es wird ein Magnetfeld gemessen? *keine Ahnung hab*
Ja, soweit erstmal richtig.
Es wir ein Magnetfeld gemessen. Es wird ein Magnetrasterstab in ein Schälchen gelegt, eine dünne Foile darüber und Wasser drauf.
Dann wird eine Büroklammer (Eisen) fein verteilt drübergestäubt.
Der Rasterstab ist übrigens ein Meßstab aus einer elektronischen Objektivsteuerung einer normalen Kleinkamera, mit dem die Position der Linse für die Schärfe ermittelt wird. Der Magnetstab wird dazu mit einer Anordnung von 6 Sensoren abgetastet und die Position wird ähnlich wie bei einem Meßschieber auf etwa 0,08mm genau gemessen wird.
Es bildet auf der Folie ein Muster mit 25 linien (auf 13mm Länge) Bild oben.
Läßt man das Wasser weg und stäubt das Eisen direkt auf den Magnetbalken dann ergibt sich eine Verteilung wie im Bild unten.
Es sind viel mehr Linien beim selben Magneten. Woran kann das liegen?
Das ist der zweite Teil der Frage.
Manfred
Was ist mit der Büroklammer??? *nichtskapier*
Das dicke Ding ist ein Magnet!?
DIe Büroklammer wird an die drehende Schleifscheibe gehalten und dabei sehr fein zerstäubt. Die Magnetfeldanordnung ist mit einer Struktur von 0,25mm recht fein, sodaß grobe Eisenfeilspähne die Struktur zudecken würden.
Der Magnet ist auch in dem weißen Gefäß zu sehen, er ist 13mm lang und 2mm breit.
Manfred
Achso!
Warte mal, vielleicht werden die Magnetfeldlinien ja durch das Wasser zum Teil zerstreut/zerstört/zusammengelegt?
Stoneman
18.10.2004, 15:52
ich denke mal, weil die Folie was vom Magnetfeld abschirmt, nicht wie Metall, aber die Folie ist ja dick und das Magnetfeld nimmt mit 1/l ab.
Stoneman
18.10.2004, 15:57
zu der Foliendicke, kommt natürlich auch noch der Effekt, das die Folie warscheinlich auf dem Wasser schwimmt und nicht direkt auf dem Block aufliegt.
Nagut, haben wir halt beide Recht! ;o)
Stimmts jetzt?
P.s.: Ich möchte die nächste Frage posten! :o) *bettel*
Es ist das Magnetfeld das sichtbar gemacht wird. Das Eisenpulver wird vom Mangetfeld angezogen und macht die Struktur sichtbar.
Wie kann es kommen, daß sich beim Versuch im Wasser deutlich weniger Linien bilden als beim Versuch in der Luft? Es hat mich auch überrascht, deshalb dachte ich, man kommt nicht gleich drauf.
Das Wasser oder die Folie ändern das Magnetfeld nicht meßbar. Durch die Folie wir das Feld in 0,02mm Abstand dargestellt, das macht auch keinen wesentlichen Unterschied, sie ist eigentlich nur da, damit das Eisen auf der weißen Folie besser zu sehen ist. Es müßte schon ein anderer Effekt wirksam sein.
Durch das Wasser ...
Manfred
Oberflächenspannung -> Wölbung?
Stoneman
18.10.2004, 16:12
Ist Wasser nicht ein Dipol, soweit ich mich erinnern kann, meine ich so etwas gehört zu haben.
Vielleicht wird durch eine Bewegung der Wassermoleküle, ein Magnetfeld erzeugt, was das andere Magnetfeld stört
Das Eisenpulver ist nacher nicht mehr an der Oberfläche, eher sowas wie Unterfläche, untern halt, wo der Magnet ist.
Du kommst sicher drauf wenn Du die die Feldverteilung eines periodischen Magneten vorstellst.
Da gibt es eine Reihe von Linien, die die Pole darstellen.
Manfred
Der Magnet und das Wasser bewegen sich nicht, da werden auch die elektrischen Pole im Wasser nicht wirksam.
Manfred
Stoneman
18.10.2004, 16:16
Klar bewegt sich das Wasser, denn sonst wäre es nicht flüssig *g*, und wo ist das Eisenpulver genau ? Ich habe das nicht verstanden
Das Eienpulver wird in der Luft verteilt. Es fällt von der Scheibe in Richtung Magnet. Es wird dann von ihm festgehalten. Der Magnet liegt entweder frei auf dem Tisch oder in einer Schale mit Folie drauf und Wasser über der Folie.
Manfred
Ach das Wasser ist auf der Folie und nicht unter der Folie!?
Stoneman
18.10.2004, 16:55
Das Eisenpulver schwimmt auf dem Wasser und hat so genügend Auftrieb um die Magnetkräfte zu überwinden, wenn kein Wasser da ist, dann fallen alle eisenteile auf den Magneten und so gibt es mehr linien
Das Eisenpulver schwimmt auf dem Wasser und hat so genügend Auftrieb um die Magnetkräfte zu überwinden, wenn kein Wasser da ist, dann fallen alle eisenteile auf den Magneten und so gibt es mehr linien
Das Wasser ist über der Folie. Ein Teil des Eisenpulvers schwimmt auch auf der Wasseroberfläche aber dort ist es zu weit weg zur Feldbstimmung der Teil der untergeht setzt sich auf der Folie ab und zeigt das Feld an.
Mit der Liniendichte, Anzahl der Linien fällt sonst nichts auf?
Manfred
Stoneman
18.10.2004, 17:06
Wie breit sind denn die Linien, denn sonst könnte da ein Wassertropfen zwischenliegen, Wie viel Wasser ist denn auf der Folie, denn bis jetzt sind die Angaben etwas dürftig gewesen. Aber ich denke mal, das sich die Feldlinien zweier benachbarter Elementarmagnete, darauf wolltest du ja hinaus sich gegenseitig beeinflussen. Wenn jetzt aber kein Wasser dazwischen ist, dann Bilden die Eisenteile wieder etwas, was dann die höhere Linien dichte erzeugt
Der Magnet ist auch in dem weißen Gefäß zu sehen, er ist 13mm lang und 2mm breit.
Die Wasserschicht ist ausreichden stark, so dass
unter Wasser gemessen wird.
Dafür reichen wenige mm.
Manfred
HI!
Also... Ich komme jetzt einfach auch mal mit meiner Idee...
Ich denke, dieser Magnetmesstab ist aufgebaut wie n hinterneinandergelegte Stabmagnete.
Also ist die Polarisierung
NSNSNSNSNSNSNSNSNS usw.
Die Feldlinien verlaufen jeweils von N nach S und wieder zum nächsten N.
Ist kein Wasser drüber, lagern sich die Spähne an N und S an, sodass es
eine Anzahl x Spahnreiehn gibt.
Aber die 2te Messung:
Die hat eigentlich garnix mit dem Wasser zu tun, denn wenn man den
Magneten von der Folie bzw. die Folie vom Magneten abzieht, lagern sich die Spähne immer am oberen ende der Feldlinien, also immer zwischen N und S an, also x/2 Spahnreihen.
Also irgendein hint ist da noch...
Aber ich hätte auch eine leichte aber mehr oder weniger witzige Frage auf Lager...
Viele liebe Grüße,
Tobi
Hi Tobi!
Darf ich erstmal die nächste Frage stellen, sie ist nicht allzu schwer, sie wird schnell gelöst werden?!
Ich denke, dieser Magnetmesstab ist aufgebaut wie n hinterneinandergelegte Stabmagnete. Also ist die Polarisierung
NSNSNSNSNSNSNSNSNS usw.
Nicht hintereinander gelegt eher nebeneinander stehend, aber nach oben wechseln sich die Pole ab.
Das Eisenpulver wird von den Polen angezogen.
Wie wirkt das Wasser?
die Folie vom Magneten abzieht, lagern sich die Spähne immer am oberen ende der Feldlinien, also immer zwischen N und S an, also x/2 Spahnreihen.
Die Zwischenräume zwischen den Polen sind aber etwa genauso häufig wie die Pole. Mit oder ohne Wasser sind die Pole die Anziehungspunkte.
Manfred
Hi Florian!
Kannst sie mir ja per PM schicken*intrest*, ich glaube hier noch nicht, soweit ich das in den Rules gelesen habe... :-k
Viele ganz liebe Grüße,
Tobi
Hi Manf!
*denk*
Hm.
Ist wirklich das Wasser an den Veränderungen schuld?
Was spielt das Wasser für eine rolle?
Gib uns bitte einen Tip... :D
Viele ganz liebe Grüße,
Tobi
Nee! Überraschung! *ggg*
Ist mir klar, erst wenn die Frage gelöst ist! ;o)
Das Wasser hat sicher keine nenneswerte Wirkung auf das Magnetfeld. Wenn es wirklich ein Tip sein soll, dann eher in der Richtung:
Ich habe den Versuch gemacht, um herauszubekommen wieviele Nord und Südplole auf dem Magneten sind.
Ich weiß es jetzt, weil ich die Bilder gesehen habe.
Manfred
Stoneman
18.10.2004, 18:16
kann es sein, das das wasser die eisenelementarmagnete ausrichtet , also alle nach nord oder süd?
Edit: Das würde auch erkären warum man damit die Magnetpole zählen kann. denke ich mir mal einfach so, nur als idee.
kann es sein, das das wasser die eisenelementarmagnete ausrichtet nein
Bei einem Hufeisenmagnet der in einen Haufen Eisenpähne fällt, kann man die Pole zählen, wenn das noch nötig wäre.
Das Eisen lagert sich an den Polen an. In der Mitte zwischen den Polen bleibt nichts haften.
Da ist hier ähnlich, nur sehr viel kleiner. Es ist im Sub- Millimeterbereich und ich wollte es so genau wie möglich wissen, deshalb der feine Staub und in einen Haufen mit Eisenpähnen habe ich den Magneten auch nicht geworfen, weil sonst alles sehr schnell zugesetzt worden wäre mit zuviel Material.
Das Ziel der Messung war es, die feinen Magnetstrukturen mit feinem Staub und langsam genug abzubilden.
Manfred
Nachdem sich schon Nachfolger gemeldet haben und die ersten Diskussionen abgeklungen sind gleube ich, ich sollte die Lösung nennen.
Es sind im Wasser nur halb so viele Pole mit Eisenstaub versehen wie bei Durchführung des Experimentes in Luft.
Der Magnetstab hat abwechselnde Pole und er besteht aus weiterem magnetisierbaren Material außerhalb dieser Pole. Wenn dieses Material in senkrechter Richtung nicht ganz neutral ist, dann werden entweder alle Nordpole oder alle Südpole unterstützt und die anderen geschwächt.
Die Wellenform ist damit nicht symmetrisch zur Nullinie.
Für die Anziehung des Eisenstaubs ist aber nur der Betrag der Magnetisierung ausschlaggebend der damit pro Halbwelle abwechselnd größer und kleiner wird.
Die Anziehungskräfte der stärkeren Pole können den Eisenstaub von den schwächeren Polen wegziehen, wenn sich der Staub ausreichend langsam auf den Magneten zubewegt.
Fällt er in der Luft relativ schnell (Bild rechts), dann lagert er sich auch an den schwächeren Polen an. Fällt er im Wasser sehr langsam (Bild links), dann wirkt die Anziehungskraft der Stärkeren Pole lange genug, um den Staub von den schwächeren Polen wegzuziehen.
Es war für mich erstaunlich, daß dieser Effekt so einfach zu demonstrieren ist. Wichtig finde ich, daß man durch die hohe Präzision der Messung im Wasser leicht zum zum falschen Schluß kommen kann, daß die Polzahl nur halb so groß wäre. Ich habe die Messung mehrfach durchgeführt und bin zu identischen Ergebnissen gekommen.
Der Magnetsensor, der den Magnetbalken in der Kamera abtastet ist durch Verdopplung der Einzelelemente so aufgebaut, daß er diesen Effekt der unterschiedlichen Polstärke kompensiert.
Falls die Frage zu schwierig war, sie ist aus dem Leben gegriffen und meine heutige Erkenntmis in der Meßtechnik. Gestern wußte ich das noch nicht.
Manfred
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