DIY Bändchen

[TG_Steve]

Hi Frankynstone,

auf das Problem bin ich auch gestoßen, ohne die physikalischen Grundlagen zu kennen!
Habe zur Simulation des magnetischen Feldes FEMM benutzt und dabei sowohl einen frontalen Querschnitt, als ich den Querschnitt von oben simuliert.
Zur Veranschaulichung mein Bändchen mi und ohne Querverbindung aus Stahl:
mit: ohne:

Auffallend: Durch den geschlossenen magnetischen Kreis sind alle Feldlinien innerhalb der Konstruktion konzentriert.

Hier ein Graph der magnetischen Flussdichte im Magnetspalt (zwischen den 2 Quadraten am Ende der Magnete):

mit: ohne:

Erstaunlich, dass die Querverbindung eine Erhöhung der Flussdichte von 40% bringt.

Bei mir ist zwar die Fläche des Trägers nur 1cm², dafür habe ich die Träger oben und unten mit einem 4cm mal 4mm messenden Querstück verschweißt.

Ich glaube, ich sollte meinen Physiklehrer jetzt im Nachhinein doch noch zu bitten, per Hall-Sonde das reale Magnetfeld zu messen

MfG Stefan

[TG_Steve]

Hi Leute,

heute wurden die Noten des Physik-Leistungskurses bekanntgegeben, 15 Punkte Form, 15 Punkte auf das Thema und das Bändchen selbst,
leider nur 14 Punkte Inhalt, sowie in der mündlichen Prüfung
Ergibt insgesamt knapp an einer 1+ vorbei (14,5 Punkte schr. und eben 14 mdl.)

Somit dürfte ich in ein paar Tagen das Bändchen wiederbekommen, dann gibt es mehr.

MfG Stefan

[raphael]

Hi Leute,

heute wurden die Noten des Physik-Leistungskurses bekanntgegeben, 15 Punkte Form, 15 Punkte auf das Thema und das Bändchen selbst,
leider nur 14 Punkte Inhalt, sowie in der mündlichen Prüfung
Ergibt insgesamt knapp an einer 1+ vorbei (14,5 Punkte schr. und eben 14 mdl.)

Somit dürfte ich in ein paar Tagen das Bändchen wiederbekommen, dann gibt es mehr.

MfG Stefan

Glückwunsch! Wähle ja das richtige Studienfach nach dem Abitur!

[Jorge]

BWL! *flitz*

[TG_Steve]

Glückwunsch! Wähle ja das richtige Studienfach nach dem Abitur!

Elektrotechnik natürlich

MfG Stefan

[PapaSchlumpf]

Oha, da hast dir was vorgenommen

Aber du hast ja schon mal gut vorgelegt :-D

[Krebs]

tendenziell... was hälst du von psychologie als studienfach... okay, eher unwahrscheinlich bei dir .

finde wirklich toll, was du geschafft hast, stefan. leider bin ich "physikalisch" nicht sonderlich begabt, weswegen mein selbstbau eher bastelei ist und nicht so "hochkarätig" ist wie das, was viele hier im forum bringen. aber ich habe spaß dran, und das ist für mich das wichtigste .

*grins*, mir kommt gerace in den kopf, obwohl ich sicherlich doppelt so alt bin wie du, habe ich ohen zweifel nicht mal halb so viel wissen bzgl. physik... und noch viel weniger sachverstand .

freue mich schon, deine dokumentation lesen zu dürfen . auch wenn ich nicht weiß, ob ich sie verstehen werde .

liebe grüße,
krebs

[Henrik]

Hallo!

Das mit den beiden Zusätzlichen Lücken im magnetischen Kreis ist mir auch aufgefallen. Dazu hab ich mir mal sowas einfallen lassen:




So sollte das doch schonmal ne Nummer besser sein?

Zusätzlich könnte man auf die Magnetreihen noch eine Dreikantleiste (oder so ähnlich) aus Eisen setzen, die das Magnetfeld noch etwas mehr in Richtung Bändchen bündelt. Denn ein 10...12mm breiter Luftspalt wird ja nicht benötigt.

Gruß Henrik

[Frankynstone]

Ja, links und rechts je eine Leiste, die das Magnetfeld zur Bändchenkante hin bündelt, halte ich auch für eine gute Idee, nur würde ich sie trapezförmig machen. Ein Dachkant würde ein noch inhomogeneres Feld erzeugen und eventuell den Klirrfaktor erhöhen oder den Hochtöner anfälliger für Modulation durch einen Tiefmitteltöner machen.

Elektrotechnik studieren ist super ... anstrengend. Es hilft, wenn man Mathematik liebt oder zu Masochismus neigt. Einige Qualen hätte ich mir gern erspart. Mit einem Physikstudium verhält es sich nicht wesentlich anders, nur wenden Physiker ein paar Tricks mehr an, die ein richtiger Mathematiker eventuell gruselig findet.

[PeterG]

Hallo Stefan,

ebenso meinen Glückwunsch ! Sowas wie Richtung E-Technik kann ich auch nur empfehlen: verdiene damit meine Brötchen seit 79 !

@Henrik,

ein Trapez ist besser! Und die schmale Seite etwas breiter als der Hub des Bändchens. So ein Magnetfeld hat die Angewohnheit in unmögliche Richtungen zu streuen und im Luftspalt bleibt nix übrig.

MfG
Peter

[tiki]

Hallo,
das Bündeln des Magnetflusses funktioniert so nicht, zumindest nicht in meinen FEMM-Simulationen, probiert es aus.
Die gezeigten Rückschlüsse sind viel zu lang, u.a. aus diesem Grunde haben Magnetostaten á la B&G vorn und hinten Stege.
Gruß, Timo

[Frankynstone]

Mein bildliches Vorstellungsvermögen signalisiert mir, dass die Bündelung mittels trapezförmiger Leisten nur auf kurzen Strecken, also bei sehr schmalen Bändchen, einen nennenswerten Nutzen bringen kann. Magnetische Feldlinien streben auseinander.

Ein homogenes Feld ist nur dann in guter Näherung zu erreichen, wenn der Abstand zwischen den Polschuhen kleiner ist, als deren kleinste Ausdehnung, also die schmale Seite der Trapezprismen.

Die Problematik ist wieder mit dem elektrischen Feld zu vergleichen. Ein homogenes elektrisches Feld zwischen zwei parallelen Platten kriegt man nur dann hin, wenn deren Durchmesser deutlich größer ist, als der Abstand. Das sind so die Annahmen, die man treffen muss, um mit endlichem Aufwand einfache feldtheoretische Probleme zu berechnen.

Leider benutzen Professoren in ihren Übungs- und Prüfungsaufgaben gern absurde Anordnungen, die man in freier Wildbahn nicht antrifft. Reale elektrische oder magnetische Baugruppen werden recht selten als Beispiele herangezogen.

[raphael]

Ein Magnetostat ist aber ein anderes Konstruktionsprinzip als ein Bändchen.

[raphael]

Übehaupt,wenn man trapezförmige Magnete nimmt, erzeugt man ein inhomegenes Feld. Sicherlich nicht erstrebenswert. Ich würde vielleicht doch eher Stab- order Flachmagnete nehmen, um ein möglichst homogenes Magnetfeld in Auslenkungsbereich des Bändchens zu erzeugen.

Raphael

edit: Frankystone war schneller.

[Frankynstone]

Ja, wir haben ziemlich gleichzeitig abgeschickt.

Nun, so sehr unterschiedlich sind Magnetostat und Bändchen eigentlich nicht. Ob nun der Strom längs durch ganze Folie in homogenem Magnetfeld, ob Strom durch mäanderförmige Leiterbahn auf der Folie in Magnetfeld örtlicher Periodizität, oder ob gar schneckenförmige Leiterbahn auf Folie und das Magnetfeld senkrecht durch (orthodynamisch, eine Mischung aus dem dynamischen Tauchspulenlautsprecher und dem Magnetostaten).

Das Prinzip ist immer gleich: eine Folie wird voll- oder großflächig angetrieben. Der Vorteil ist immer der, dass die elektromagnetische Anregung als Druck auf die Membran angesehen werden kann, also als Flächendichte der Kraft, die damit die gleiche Verteilung hat, wie die träge Masse der Membran und die Luftlast, die sie antreiben soll.

Das krasse Gegenteil sind dynamische Lautsprecher inklusive Mangerwandler, wo eine ringförmige Konstruktion eine Kraft in die Membran einspeist, der Kraft kann also eine Streckendichte zugeordnet werden oder man löst sie in Punkte auf. Die Anregung erzeugt eine Welle, die durch dem Membran ringförmig nach außen läuft, in einer Kalotte natürlich nach innen.

Sehr hübsch am Bändchen ist, dass nix davor oder dahinter sein muss. Bei Magnetostaten und orthodynamischen Wandlern sind immer irgendwelche magnetischen Komponenten im Weg und man muss aufpassen, dass man sich keinen Gitter- oder Doppelspalteffekt einhandelt (Interferometrie, hier lassen sich gute Vergleiche zwischen Licht und Schall finden).