Induktionskochherd < Elektrotechnik < Ingenieurwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 13:49 Do 08.04.2010 | | Autor: | qsxqsx |
Hallo,
Ich frage mich wieso man in der Nähe eines Induktionskochherds unbedenklich mit Metallen hantieren kann, ohne dass da eine Spannung induziert wird oder auch keine Magnetische Anziehung spürbar ist?
Schaut man sich auf Wiki die Spule an, die unter so einem Kochherd steckt, und denkt man an die Leistung die so eine "Maschiene" bringt, dann könnte man doch leicht meinen das ginge nicht gut wenn man in die Nähe so einer Spule mit einer Gabel kommt, nicht?
Ich weiss, dass das Magnetfeld so eines Dings ein "magnetisches Wechselfeld" ist. Nur gibt es wenig bis keine Infos im Internet zu "magnetischem Wechselfeld". Ist das ein Feld, welches analog zum Wechselstrom mit einer bestimmten Frequenz umpolt bzw. die magnetische Richtung ändert? Ist das der Grund weshalb es nicht gefährlich ist?
Gruss
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 18:39 Do 08.04.2010 | | Autor: | Infinit |
Hallo qsxqsx,
da es sich hierbei um ein Wechselfeld handelt, ändert dieses Feld sehr schnell seine Polarität, dies geschieht im Bereich einiger Kilohertz, zwischen 20 und 50 kHz normalerweise und insofern kannst Du keine Anziehung spüren, das Feld ändert sich zu schnell. Die Wärmeentwicklung geschieht ja durch Wirbelströme und diese bilden sich nur dann gut aus, wenn das auf der Kochfläche stehende Material, also der Topfboden, ferromagnetisch ist. Das ist bei einer Gabel normalerweise nicht der Fall.
Viele Grüße,
Infinit
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 19:02 Do 08.04.2010 | | Autor: | qsxqsx |
Wirklich spannend was es alles so gibt und wies funktioniert...
Danke, Infinit.
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 10:18 Fr 09.04.2010 | | Autor: | isi1 |
bitte löschen
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 10:11 Fr 09.04.2010 | | Autor: | isi1 |
| Aufgabe | > Die Wärmeentwicklung geschieht ja durch Wirbelströme und diese bilden sich
> nur dann gut aus, wenn das auf der Kochfläche stehende Material, also der
> Topfboden, ferromagnetisch ist.
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Sag mal, Infinit,
weshalb eigentlich muss der Topf ferromagnetisch sein? Im Deutschen Museum ist ein Versuch, bei dem eine Kupferplatte stark abgebremst wird, wenn man das Magnetfeld einschaltet. Dies geschieht doch durch Wirbelströme, oder?
Edit:
Ah, wer lesen kann, ist klar im Vorteil:
Zitat:
* Der Einsatz von ferromagnetischem Material im Topfboden bewirkt eine Bündelung des elektromagnetischen Wechselfeldes. Die eingekoppelte elektromagnetische Energie erzeugt Wirbelströme in der elektromagnetisch leitenden Unterseite des Topfes. Dabei ist der elektrische Widerstand des ferromagnetischen Materials hoch und ein großer Teil der elektrischen Energie (etwa 2/3) wird durch Leitungsverluste in thermische (Verlust)energie (sprich Wärme) umgesetzt.
* Des Weiteren ist auch der magnetische Widerstand des ferromagnetischen Materials im Topfboden hoch
Kommentar isi: ich dachte immer, gerade Eisen hat einen besonders niedrigen magnetischen Widerstand ?
und ein weiterer Teil der elektrischen Energie wird durch Ummagnetisierungsverluste in thermische Verlustenergie umgesetzt. Diese Ummagnetisierungsverluste liefern im Topfboden über die "Wirbelstromwärme" hinaus zusätzliche Wärme. Die Änderung der Magnetisierung erzeugt Wärmeverluste, die etwa 1/3 zur Heizleistung beitragen[1].
* Das elektromagnetische Wechselfeld der Induktionsspule würde sich ohne den Induktionskörper des ferromagnetischen Materials im Topfboden entsprechend der Scheibenform der Spule in alle Richtungen als Zylinder ausbreiten. Das Feld der Induktionsspule wird von gut leitenden, nicht ferromagnetischen Töpfen sogar abgestoßen. In Luft und in nichtleitendem Material oder in Wasser entstehen nur sehr geringe Verluste, die um mehrere Zehnerpotenzen geringer sind als die Leitungsverluste und die Ummagnetisierungsverluste im ferromagnetischen Material im Topfboden. Diese Nebeneffekte sind zwar messbar, aber sie haben weder einen Nutzeffekt noch irgendeinen erkennbaren Nebeneffekt. Zu Untersuchungen über Auswirkungen auf die Umwelt und den menschlichen Körper siehe auch den Abschnitt Elektromagnetische Umweltverträglichkeit.
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(Antwort) fertig | | Datum: | 15:41 Fr 09.04.2010 | | Autor: | leduart |
Hallo
Eisen hat keinen besonders niedrigen sondern nen hohen magnetischen Widerstand!, Das Magnetfeld muss die "Elementarmagnete" im Eisen immer wieder umdrehen!In Cu dagegen wird "nur" der Wirbelstrom erzeugt, der ein entgegengesetztes Magnetfeld erzeugt. Das Cu würde alo auch warm. oberhalb aber wäre dein Magnetfeld schwächer, (das ist mit dem "Abstossen " gemeint.
Gruss leduart
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 10:55 Mo 12.04.2010 | | Autor: | isi1 |
| Aufgabe | Leduart schreibt:
Eisen hat keinen besonders niedrigen sondern nen hohen magnetischen Widerstand! |
Mit dieser Definition wirst Du möglicherweise unseren Elektrotechnikgrößen widersprechen, Leduart,
siehe Küfmüller: Theoretische Elektrotechnik, S. 356, Formel 22.54
http://books.google.de/books?id=rWSyDh2iKn4C&pg=PA356&lpg=PA356&dq=k%C3%BCpfm%C3%BCller+magnetischer+widerstand&source=bl&ots=0_zhWQnvCj&sig=pwMl46G5hUoKXU8DVFLDqXO_C74&hl=de&ei=mN7CS8ucIMiROOH26JYE&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=1&ved=0CAYQ6AEwAA#v=onepage&q&f=false
Er schreibt da, dass der magnetische Widerstand Rm umgekehrt propotional zum µ ist. Und µ ist beim Eisen doch besonders hoch, oder?
(Die gleiche Information habe ich an Wikipedia 'Induktionskochherd' geschickt, damit der Satz 'Des Weiteren ist auch der magnetische Widerstand des ferromagnetischen Materials im Topfboden hoch' entfernt wird.)
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(Antwort) fertig | | Datum: | 18:01 Mo 12.04.2010 | | Autor: | Infinit |
Hallo isi1,
hier muss man aus meiner Sicht aber den Ferromagnetismus berücksichtigen, der bewirkt, dass das Eisen in die Sättigung geht (mehr als alle Elementarmagnete, wie Ampere sie nannte, können sich nicht ausrichten). In diesem Arbeitsbereich wächst H an (siehe Hysteresekurve), ohne dass sich B noch merklich ändert und das heisst doch, die Suszeptibilität ist sehr klein. Damit liegt die Permeabilität in der Nähe von 1. Damit hat so ein Material auch einen hohen magnetischen Widerstand.
Leduart, kannst Du noch was dazu sagen?
Viele Grüße,
Infinit
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 22:04 Di 13.04.2010 | | Autor: | isi1 |
Gut argumentiert, Infinit, aber der Satz sollte trotzdem entfernt werden.
Die Sättigung beginnt bei etwa 2 Tesla. Bei 2 Tesla haben wir eine Kraft die 16kg pro cm² entspricht, das sind bei 18cm Durchmesser etwa 250cm², 4 Tonnen - da würde die Glasplatte wohl einbrechen.
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Eisen hat imho weder einen besonders hohen, noch besonders niedrigen magnetischen Widerstand.
Es hat lediglich einen guten. Für Anwendungen von "Standardmagnetismus" wie z.B. Induktionsherde reicht es eben aus.
Aber die Tendenz geht eher zum niedrigen Widerstand.
Schon der Formel
[mm]R=\bruch{l}{\mu_0*\mu_r*A}[/mm]
geschuldet sieht man, dass mit steigendem µ das R immer kleiner wird.
[mm]\mu_0[/mm] liegt im µ-Bereich
[mm]\mu_r[/mm] im k-Bereich
Somit landen wir bei Vernachlässigung der Geometrie bei etwa 100-2500.
Das ist okay, aber weder besonders hoch noch niedrig.
Die Wärme kommt eben von der schlechten elektrischen Leitfähigkeit des Eisen.
MfG
Caliosthro
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