Diskussion:Wirbelstrom/Archiv/2007

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[[Diskussion:Wirbelstrom/Archiv/2007#Thema 1]]

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Grafik (ist korrekt, aber suboptimal)

Die Grafik oben auf der Seite (Wirbelstrom-d.png) enthält einen Fehler! I ist oben und unten in die gleiche Richtung eingezeichnet. Korrekt wäre, dass I jeweils mit den Pfeilen der Kreise zeigt. Werde eine neue Version hochladen, sobald ich Zeit finde (anfangs April). Entferne bis dahin das Bild auf der Seite. Entsprechende Anpassungen wären auch beim Original nötig.

Entfernter Bildlink: Bild:Wirbelstrom-d.png|311px|thumb|Wirbelstrom-Mechanismus

Swisscarbon

Da ich das Bild aus dem englischen Original portiert habe, muss ich das auch reparieren. Das Wilde ist ja, dass bei genauem Hinsehen die Pfeile bei den I's korrekt sind, nur die Pfeile an den Ellipsen unten falsch sind. Man muss auch beachten, dass die Scheibe nicht rotiert, sondern sich transversal durch ein Magnetfeld durchschiebt. Damit ist also die kreisförmige Stromrichtung an jeder Stelle der Scheibe gleich. Werd das mal gleich reparieren. --PeterFrankfurt 17:41, 21. Mär. 2007 (CET)

So wie die Grafik jetzt ist, ist sie aber auch falsch. Wurde sie jetzt schon geändert? Durch die Lorentzkraft und entsprechend der Lenz'schen Regel muss der obere Wirbelstrom MIT dem Urzeigersinn sein, nicht wie der untere gegen den Urzeigersinn. gez. Bela 02.05.2007

Da ist aber nichts falsch. Dein Einwand wäre korrekt, wenn sich die Scheibe drehen würde. Tut sie aber nicht! Sie fällt einfach senkrecht durch das Magnetfeld, ohne jede Drehung, ganz linear und geradeaus. Die Ströme müssen oben und unten also den selben Drehsinn aufweisen. (Die drehen sich um die Feldlinien, das hat nur mit der linearen Bewegung der Scheibe zu tun, dazu muss sie sich nicht drehen.) Die Frage, warum man dann überhaupt eine runde Scheibe genommen hat, die solche Missverständnisse nahelegt, kann ich auch nicht komplett beantworten, ich glaube aber, dass vielleicht einige Wirbelstrombremsen in der Praxis genau so geformt sind. --PeterFrankfurt 01:19, 3. Mai 2007 (CEST)

Gerade weil die Scheibe sich nicht dreht, sind die Stromrichtungen in der Grafik falsch. So wie die Ströme jetzt eingezeichnet sind, heben sich die resultierenden Kräfte auf, die Scheibe würde somit nicht abgebremst werden. Dies ist jedoch aufgrund des Wirbelstromprinzips der Fall!

Die Stromrichtungen sind in allen Fällen kreisförmig um das äußere Magnetfeld herum, entgegen dem Uhrzeigersinn, also alle im gleichen Sinn, wie es der Fall sein muss, wenn sich die Scheibe nur linear bewegt. Das ist vollkommen korrekt. --PeterFrankfurt 00:51, 18. Jun. 2007 (CEST)

Nach meiner Ansicht ist die Grafik nicht korrekt, denn die Wirbelströme oberhalb des Magnetfeldes müssen sich gegensinnig zu den Wirbelströmen unterhalb des Magnetfeldes drehen. Nur so lässt sich die Wirkung der Wirbelstrombremse erklären. ("Stromverdichtung unter B" und damit Lorentzkraft nach oben). Siehe auch Animation in http://leifi.physik.uni-muenchen.de/web_ph10/umwelt-technik/12wirbelstr/waltenhof/waltenhof.htm oder http://www.lmtm.de/PhysiXTM/induktion/texte/wirbelstrombremse.html . FG --Michael R. 20:43, 18. Okt. 2007 (CEST)

Uijuijui. Die Animation kann ich nicht sehen, weil ich solche Player nicht auf meinen Rechner lasse. Aber die Zeichnung im zweiten Artikel ist einfach falsch. Nimm die Zeichnung hier: Es geht um die Richtungen von Plattenbewegung und Magnetfeld. Daraus ergibt sich nach der Dreifingerregel der Drehsinn des induzierten Stroms. Und die Bewegungsrichtung und die Magnetfeldrichtung sind an allen Stellen der Platte gleich, sie dreht sich ja nicht (weswegen ich es auch bescheuert finde, dass sie rund gezeichnet ist, sie sollte rechteckig sein wie in jener zweiten Referenz). Nochmal: Nach der Dreifingerregel ist der Drehsinn der induzierten Ströme an jedem Punkt der Platte gleich, im Bild eben linksrum. "Oben" und "unten" ist der Drehsinn auch gleich und nicht etwa verschieden rum, wie in jener falschen Abbildung, sag dem Prof. bitte einen schönen Gruß und dass er sich das bitte noch mal anschauen soll. --PeterFrankfurt 23:55, 18. Okt. 2007 (CEST)

Widerspruch Euer Ehren! Zitat Induktionsgesetz: "Eine Induktionsspannung kann durch die Änderung der magnetischen Feldstärke und damit der Flussdichte B (Transformatorprinzip) oder durch eine Änderung der vom Feld senkrecht durchsetzten Fläche A (Generatorprinzip) erfolgen. Beiden Anwendungen ist die zeitliche Änderung des magnetischen Flusses gemeinsam." Entscheidend ist hierbei die zeitliche Änderung des magnetischen Feldes. Im Bild nimmt die Feldstärke unter dem Feld ab (Scheibe verlässt das Feld), während oberhalb des Feldes die Feldstärke zunimmt (Scheibe betritt das Feld). Aus diesem Grund muss die Drehrichtung umgekehrtes Vorzeichen haben. Also zum vierten Mal: Das Bild hier ist falsch! FG --Michael R. 16:58, 19. Okt. 2007 (CEST)

Nee, glaube ich immer noch nicht. In der Zeichnung sind die Kreise mit den Stromlinien ja nur so groß, weil man sonst nichts sehen kann. Ich stelle sie mir in Realität viel kleiner vor. Dann sind diese erwähnten Effekte nur noch absolute Randeffekte in einer schmalen Zone entlang der Kanten, während die Verhältnisse auf der großen Fläche homogen sind, also überall gleicher Drehsinn. Und an solchen Rändern kann ja so gut wie alles passieren, da würde man die Büchse der Pandora öffnen, wenn man das nachvollziehen wollte. In der Praxis wird so eine Wirbelstrom-Bremsscheibe doch über die ganze Fläche heiß und nicht nur am Rand, das zeigt mir, dass meine Anschauung hier wohl hoffentlich korrekt ist. --PeterFrankfurt 02:33, 22. Okt. 2007 (CEST)

Die Wirbel sind tatsächlich so groß wie die Kreise im Bild. Genau diese Wirbel sind in elektrischen Maschinen unerwünscht und werden durch dünne, isolierte Bleche verhindert. Wie würdest Du denn bei gleichem Drehsinn der Wirbel die Bremskraft erklären? FG --Michael R. 12:20, 22. Okt. 2007 (CEST)

Na durch die ohmschen Verluste der fließenden Ströme. Auch eine Metallplatte hat einen spezifischen Widerstand, und die Ströme können ziemliche Höhen erreichen. Man erkennt das ja auch an der Temperatur, die solche Platten dann erreichen. Dort, wo damit absichtlich gebremst wird, bei Straßenbahnen und Zügen, verlässt man sich daher ja auf die hohe Wärmeleitung und -kapazität der Schienen. --PeterFrankfurt 00:47, 23. Okt. 2007 (CEST)

Das ist keine Erklärung für die Bremskraft, sondern nur für die Erwärmung. FG --Michael R. 10:56, 23. Okt. 2007 (CEST)

Seufz. Die Bremskraft suche ich auch noch, aber hier finden wir halt die aus der kinetischen Energie rausgezogene Portion in Form von Wärmeenergie wieder.
Erstmal nochmal zu den Randeffekten: Selbst wenn diese eine Rolle spielen sollten, kann da netto immer noch nichts rauskommen; denn rein schon aus Symmetriegründen muss das, was z. B. oben in die eine Richtung anders wirken würde, unten dann in die andere wirken. Außerdem müsste bei so einem Unterschied die Platte ja an der einen Seite gebremst und an der anderen beschleunigt werden!
So, und jetzt müssen wir nur noch die Bremskraft identifizieren... --PeterFrankfurt 22:22, 23. Okt. 2007 (CEST)

quetsch: Die Ströme und deren Felder sind oben und unten verschieden orientiert. Dass deren Beiträge zur Kraft trotzdem die gleiche Richtung haben, liegt daran, dass das oben induzierte Feld dem Eindringen des äußeren Feldes entgegenwirkt, das unten induzierte Feld dem Herausziehen. Wenn der Leiter ein schmaler Streifen wäre, schmaler als der homogene Teil des Feldes (wer malt das Bild neu?), dann wäre auch klar, dass die Bewegung der Leitungselektronen durch das Feld zwar auch zu einer seitlichen Lorentzkraft führt, die aber keinen anhaltenden Stromfluss, sondern nur eine Oberflächenladung bewirkt, die die Lorentzkraft kompensiert. – Rainald62 18:52, 23. Apr. 2009 (CEST)

Im engl. wikipedia-Artikel ist es richtig dargestellt. Unten geht's im Uhrzeigersinn herum (und oben gegen den Uhrzeigersinn). --Michael R. 21:10, 24. Okt. 2007 (CEST)

Sagen wir besser, im Englischen war es falsch, und dieser Fehler wurde bei der Übersetzung ins Deutsche gleich mit korrigiert. Inwiefern sollte denn dieser falsche Drehsinn die Bremskraft bewirken? Das leistet das nämlich ebenfalls nicht. --PeterFrankfurt 00:36, 25. Okt. 2007 (CEST)

Was heißt hier "war" falsch!? Die englische Darstellung zeigt auch heute noch eine andere Drehrichtungen als das Bild in diesem Artikel. Eine Beschäftigung mit dem "Waltenhofschen Pendel" wäre ganz hilfreich, denke ich. --Michael R. 21:42, 26. Okt. 2007 (CEST)

Also ich will ja nicht wie ein Revoluzzer klingen, aber ich kann auch das nicht richtig glauben. Meine physikalisch begründeten Einwände:
1. Es werden nur die Phasen des Eintritts in und des Austritts aus dem Magnetfeld betrachtet, dazwischen gibt es angeblich keine Bremswirkung. Dann müssten die Wirbelstrombremsen von Straßenbahnen, wo ein Magnet mehr oder weniger dicht an die Schiene angelegt wird, komplett wirkungslos sein, was aber in der Realität falsch ist.
2. Wenn man sich die Argumentation näher anschaut, stellt man fest, dass im Inneren deshalb keine Bremsung angenommen wird, weil sich scheinbar alles gegenseitig aufhebt und kein Strom im Ring fließt. a) Bei so einem Ring sollte man das praktisch messen können, das wäre doch mal eine schöne Praktikumsaufgabe. b) Wenn wir einen metallischen Leiter mit seinen vielen freien Ladungsträgern linear durch ein Magnetfeld bewegen, haben wir viele in einem Magnetfeld bewegte elektrische Ladungsträger. Auf alle diese wirkt die Lorentzkrat, sie werden also auf eine Kreis- oder Spiralbewegung gezwungen, in einer Metallplatte sowieso und eigentlich in so einem Ring wie in der Abbildung auch. --PeterFrankfurt 01:44, 27. Okt. 2007 (CEST)

Also jetzt habe ich das schlagende Gegenargument gefunden: Wenn es tatsächlich nur um die Vorgänge bei Ein- und Austritt ins/aus dem Magnetfeld gehen sollte, dann müsste eine Metallplatte in Kammform mit vielen Quereinschnitten viel wirksamer sein als eine solide Platte. Das ist aber nicht der Fall. Es wird immer eine solide Platte verwendet. Also spielt auch deren Innenteil auf die von mir beschriebene Weise eine Rolle, oder besser: die entscheidende Rolle. Also korrigiert mal eure Professoren. --PeterFrankfurt 01:31, 9. Nov. 2007 (CET)

Die Kammform unterbricht den Stromkreis, was die Beobachtung erklärt. Umgekehrt verbessert sich die Bremswirkung, wenn man den magn. Fluss eines großen Polpaares auf mehrere kleinere aufteilt, was besonders kompakt möglich ist, wenn die Feldrichtung alterniert. – Rainald62 18:52, 23. Apr. 2009 (CEST)

Wie in der QS Physik diskutiert wurde das der englischen Wiki entsprechende Bild wieder eingesetzt.--Claude J 20:07, 14. Nov. 2007 (CET)

zwischenquetsch: Hier ein Link auf diese Diskussion wäre nett. – Rainald62 18:52, 23. Apr. 2009 (CEST)

das Bild ist richtig, es fehlen nur paar Kreisströme, die auch in der Mitte liegen; sie schließen sich am Rand der Scheibe und machen alles viel klarer: solange ein Leiter im Magnetfeld bewegt wird und außerhalb dieses Feldes kurzgeschlossen ist (Rand der Scheibe begrenzt diesen Weg!), fließen Wirbelströme.--Ulfbastel 15:00, 3. Dez. 2007 (CET)

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Literatur

Es wäre gut, wenn ein Kundiger zu diesem Artikel Literatur hizufügen würde, um ihn weiter zu verbessern. --Leumar01 11:18, 10. Jan. 2007 (CET)

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