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Polarität der Wirbelstrombremse

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Alokin Der Benutzer wurde geprüft und ist eine reale Person. Unterstützt das Forum mit einer jährlichen Spende. Ist ein Ehrenmitglied. Neu  23.05.2009 Samstag, 23. Mai 2009 22:52
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Deutschland . NW
Ich mache mir schon seit einiger Zeit Gedanken darüber, was Wirbelstrombremsen für einen Polarität besitzen.
Ist es so dass die Bremskraft am größten ist, wenn der Leiter sich senkrecht zu den Feldlinien bewegt?

Ich hab mal 4 Anordnungen gezeichnet, die ich mir Vorstellen könnte. (Das schwarze ist der Leiter S )
Welche hat die größte Bremskraft und macht Nr. 4 eig. gar keinen Sinn?

upic301896


Ich sage schon mal Danke im Voraus S
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bestdani Der Benutzer wurde geprüft und ist eine reale Person. Unterstützt das Forum mit einer jährlichen Spende. Ist ein Ehrenmitglied. Neu  24.05.2009 Sonntag, 24. Mai 2009 11:53
Avatar von bestdani bestdani Der Benutzer wurde geprüft und ist eine reale Person. Unterstützt das Forum mit einer jährlichen Spende. Ist ein Ehrenmitglied.


Deutschland . BW
Ich würde mal vermuten, dass Anordnung Nr. 2 die größte Wirkung bewirkt, da ein Wirbelstrom ja immerhin ein induzierter Strom seien müsste und für diesen ja eine Magnetfeldänderung verantwortlich ist. Da das Feld senkrecht zur Platte stehen sollte, scheidet Nr. 1 wohl schon mal aus, ebenso Nr. 4. Der Vorteil von Nr.2 gegenüber Nr.3 dürfte theoretisch sein, dass sich der Magnetfeldvektor 4 mal anstatt zwei mal ändert und da Uind ~ B' (Ableitung von Magnetfeldstärke) und diese sich bei Anordnung Nr. 2 extrem hoch seien müsste (schlagartiger "Richtungswechsel" des Vektors), dürfte somit meine These erläutert sein. Jetzt hätte ich gerne ein "Labor" um das auszuprobieren. Aber vielleich kennt ja jemand eine sichere Antwort. 0 gefällt das
Christian F. Der Benutzer wurde geprüft und ist eine reale Person. Unterstützt das Forum mit einer jährlichen Spende. Ist ein Ehrenmitglied. Neu  26.05.2009 Dienstag, 26. Mai 2009 21:55
Avatar von Christian F. Christian F. Der Benutzer wurde geprüft und ist eine reale Person. Unterstützt das Forum mit einer jährlichen Spende. Ist ein Ehrenmitglied.
Christian

Deutschland . NW
Ich würde auch Nr.2 vermuten.Leider bin ich kein Genie aber naja. 0 gefällt das
sdos Der Benutzer wurde geprüft und ist eine reale Person. Unterstützt das Forum mit einer jährlichen Spende. Ist ein Ehrenmitglied. Neu  26.05.2009 Dienstag, 26. Mai 2009 22:40
sdos Der Benutzer wurde geprüft und ist eine reale Person. Unterstützt das Forum mit einer jährlichen Spende. Ist ein Ehrenmitglied.


Deutschland . BW
Die Wirbelstrombremsen die ich bisher gesehen habe (Intamin) entsprechen eher Nr.3 da die Magneten einzeln (einer oben und einer unten) verbaut sind. Bei den Zügen der DB ist es NR.2 aber nur einseitig bei der die Magnete auf die Lauffläche der Schiene Gerichtet sind. 0 gefällt das
Küppi Der Benutzer wurde geprüft und ist eine reale Person. Unterstützt das Forum mit einer jährlichen Spende. Ist ein Ehrenmitglied. Neu  26.05.2009 Dienstag, 26. Mai 2009 22:48
Avatar von Küppi Küppi Der Benutzer wurde geprüft und ist eine reale Person. Unterstützt das Forum mit einer jährlichen Spende. Ist ein Ehrenmitglied.
Christian Küppers

Deutschland . NW
Wenn ich das richtig verstanden habe, kann es nur Nr. 2 sein, da es hier beim Weiterfahren des Bremsschwerts immer wieder Magnetfeldänderungen gibt, wodurch die Wirbelströme erzeugt werden. 0 gefällt das
sdos Der Benutzer wurde geprüft und ist eine reale Person. Unterstützt das Forum mit einer jährlichen Spende. Ist ein Ehrenmitglied. Neu  26.05.2009 Dienstag, 26. Mai 2009 23:54
sdos Der Benutzer wurde geprüft und ist eine reale Person. Unterstützt das Forum mit einer jährlichen Spende. Ist ein Ehrenmitglied.


Deutschland . BW
Nach soeben durchgeführtem einfach versuch mit Neodym Magneten und einem Alu Kühlkörper ergaben bei mir keine für mich ersichtliche Steigerung der Bremswirkung bei Polaritätswechsel. 0 gefällt das
Christian F. Der Benutzer wurde geprüft und ist eine reale Person. Unterstützt das Forum mit einer jährlichen Spende. Ist ein Ehrenmitglied. Neu  27.05.2009 Mittwoch, 27. Mai 2009 06:57
Avatar von Christian F. Christian F. Der Benutzer wurde geprüft und ist eine reale Person. Unterstützt das Forum mit einer jährlichen Spende. Ist ein Ehrenmitglied.
Christian

Deutschland . NW
So ich glaube diese seite dürfte dir weiter helfen.
Hoffe ich zumindenst.

leifi.physik.uni-muenchen.de waltenhof.htm

GREZ: Funki
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Küppi Der Benutzer wurde geprüft und ist eine reale Person. Unterstützt das Forum mit einer jährlichen Spende. Ist ein Ehrenmitglied. Neu  27.05.2009 Mittwoch, 27. Mai 2009 09:54
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Christian Küppers

Deutschland . NW
Demzufolge müsste es also ein Hufeisenmagnet bringen. Den Gedanken hatte ich auch erst, hab ihn aber aus irgendeinem Grund wieder verworfen ... 0 gefällt das
Christian F. Der Benutzer wurde geprüft und ist eine reale Person. Unterstützt das Forum mit einer jährlichen Spende. Ist ein Ehrenmitglied. Neu  27.05.2009 Mittwoch, 27. Mai 2009 10:20
Avatar von Christian F. Christian F. Der Benutzer wurde geprüft und ist eine reale Person. Unterstützt das Forum mit einer jährlichen Spende. Ist ein Ehrenmitglied.
Christian

Deutschland . NW
Also ich würde sagen Nr.2 endspricht dem beispiel auf der Seite.Is aber logisch wenn man sich kurz damit beschäftigt. 0 gefällt das
Küppi Der Benutzer wurde geprüft und ist eine reale Person. Unterstützt das Forum mit einer jährlichen Spende. Ist ein Ehrenmitglied. Neu  27.05.2009 Mittwoch, 27. Mai 2009 11:02
Avatar von Küppi Küppi Der Benutzer wurde geprüft und ist eine reale Person. Unterstützt das Forum mit einer jährlichen Spende. Ist ein Ehrenmitglied.
Christian Küppers

Deutschland . NW
Dem Beispiel auf der von dir geposteten Seite entspricht gar keine Nummer. Am ehesten aber noch Nr. 3 ... S 0 gefällt das
Christian F. Der Benutzer wurde geprüft und ist eine reale Person. Unterstützt das Forum mit einer jährlichen Spende. Ist ein Ehrenmitglied. Neu  27.05.2009 Mittwoch, 27. Mai 2009 13:04
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Christian

Deutschland . NW
Hast ja recht nummer drei. S 0 gefällt das
Alokin Der Benutzer wurde geprüft und ist eine reale Person. Unterstützt das Forum mit einer jährlichen Spende. Ist ein Ehrenmitglied. Neu  29.05.2009 Freitag, 29. Mai 2009 14:49
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Deutschland . NW
Ok folgendes ist schon sicher:

Nr. 1 und 4 besitzen kaum Bremswirkung, da sich der Leiter parallel zu den Feldlinien bewegt.


Ein Satz ist mir aber noch nicht ganz klar:

leifi.physik.uni-muenchen.de
Befindet sich der Ring vollständig im Magnetfeld so wirkt auf ihn keine Kraft, da sich das Magnetfeld welches den Ring durchsetzt nicht ändert.


Ist damit die Eigenschaft einer Wirbelstrombremse gemeint, dass sie einen Leiter nicht bis zum Stillstand abbremsen kann, da mit sinkender Geschwindigkeit die Bremswirkung immer weiter abnimmt? Also in diesem Fall einfach im Magnetfeld steht. Sonst könnte ich mit nicht erklären, wie diese Bremse funktioniert, da sich das Magnetfeld ja nicht ändert und der Leiter sich die ganze Zeit vollständig im Magnetfeld befindet.
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s.kko Der Benutzer wurde geprüft und ist eine reale Person. Unterstützt das Forum mit einer jährlichen Spende. Ist ein Ehrenmitglied. Neu  29.05.2009 Freitag, 29. Mai 2009 14:52
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Deutschland . NW
Für ein Elektron in der Scheibe ändert sich das Magnetfeld schon. Nur wenn der grüne Kasten die ganze Scheibe bedecken würde dann würde es nicht mehr funktionieren. 0 gefällt das
Kranich Der Benutzer wurde geprüft und ist eine reale Person. Unterstützt das Forum mit einer jährlichen Spende. Ist ein Ehrenmitglied. Neu  06.06.2009 Samstag, 06. Juni 2009 17:27
Avatar von Kranich Kranich Der Benutzer wurde geprüft und ist eine reale Person. Unterstützt das Forum mit einer jährlichen Spende. Ist ein Ehrenmitglied.
Kai Lamers
Essen
Deutschland . NW
also bei der Wirbelstrombremse wird der Effekt genutzt, dass im Leiter eine Induktionsspannung erzeugt wird, diese hat wiederrum einen Induktionsstrom zur Folge. Die Induktionsspannung wird entweder durch zeitliche Änderung des B-Feldes, bzw. durch Flächenänderung der vom Magnetfeld durchsetzten Fläche erzeugt.

Der Induktionsstrom wirkt nach der Lenz'schen Regel der Induktionsursache entgegen, also die Kraft auf den Stromdurchflossenen Leiter im Magnetfeld ist dem Geschwindigkeitsvektor des Leiters genau entgegengesetzt.

Bei konstantem B-Feld gilt also:

Ui=-n * B * (dA/dt), wenn der Leiter vollkommen im Magnetfeld eingetaucht ist, ist dA/dt (Flächenänderung pro Zeit) = 0, dementsprechend ist auch die Induktionsspannung 0, dadurch gibt es keinen Induktionsstrom und somit auch keine bremsende Kraft.

Das ist alles, was mit

ZitatBefindet sich der Ring vollständig im Magnetfeld so wirkt auf ihn keine Kraft, da sich das Magnetfeld welches den Ring durchsetzt nicht ändert.


gemeint ist.
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bestdani Der Benutzer wurde geprüft und ist eine reale Person. Unterstützt das Forum mit einer jährlichen Spende. Ist ein Ehrenmitglied. Neu  06.06.2009 Samstag, 06. Juni 2009 20:07
Avatar von bestdani bestdani Der Benutzer wurde geprüft und ist eine reale Person. Unterstützt das Forum mit einer jährlichen Spende. Ist ein Ehrenmitglied.


Deutschland . BW
KranichUi=-n * B * (dA/dt)

Das gilt afaik nur bei Leiterschleifen, die sich z. B. in einem Magnetfeld drehen und nicht bei Wirbelströmen.
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Kranich Der Benutzer wurde geprüft und ist eine reale Person. Unterstützt das Forum mit einer jährlichen Spende. Ist ein Ehrenmitglied. Neu  06.06.2009 Samstag, 06. Juni 2009 21:42
Avatar von Kranich Kranich Der Benutzer wurde geprüft und ist eine reale Person. Unterstützt das Forum mit einer jährlichen Spende. Ist ein Ehrenmitglied.
Kai Lamers
Essen
Deutschland . NW
nein, meines Wissens nicht nur, denn: Das ist das allgemeine Induktionsgesetz: Ui=-n*Phi, wobei Phi die magnetische Flussdichte ist und dem Skalarprodukt aus B und A entspricht. Gilt natürlich hier nur für homogene Magnetfelder. Bzw. ganz richtig: Ui=-n * dPhi/dt, wenn mann dann entsprechendes Phi einsetzt, ergibt sich: Ui=-n * d(A*B)/dt, einer der beiden Faktoren ist konstant und kann somit getrost vor den Diff-quotienten gezogen werden, somit erhält man:


Ui=-n * B * (dA/dt)

oder eben

Ui=-n * A * (dB/dt), dieses jedoch nocht, da es sich bei Wirbelstrombremsen um Dauermagnete handeln und diese entsprechend ein homogenes Magnetfeld besitzen.

Speziell für das Drehen einer Leiterschleife im Magnetfeld gilt:

Ui=w*B*A_o*sin(wt), da Ui=-n*dPhi/dt, n=1, da Leiterschleife,
Ui=-d(B*A(t))/dt = -BA_o*d(cos(wt))/dt (Ableitung von cos = -sin) = wBA_o*sin(wt), wobei A_o der maximalen Fläche der Leiterschleife entspricht.
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