Das Kefk Network Wiki befindet sich im Testbetrieb.

---

Aus Kefk.

Ein Elektromagnet besteht aus einer Spule, um die sich bei Stromdurchfluß ein magnetisches Feld bildet. In der und um die Spule befindet sich meist ein Eisenkern, der das Magnetfeld führt und verstärkt.

Die Verstärkung des Magnetfeldes durch ferromagnetische Materialien funktioniert nur bis zu deren Sättigungs-Flussdichte, die bei etwa 1 bis 2 Tesla liegt. Sehr starke Elektromagnete müssen daher ohne Kernmaterial hergestellt werden.

Wirkprinzip

Ein stromdurchflossener Leiter bildet ein Magnetfeld um sich aus (Ørsted 1820).

Die Richtung der magnetischen Feldlinien lässt sich mit der Rechte-Hand-Regel bestimmen: wird der Leiter so von der Hand umfasst gedacht, dass der abgespreizte Daumen in die Richtung vom Plus- zum Minuspol (technische Stromrichtung) zeigt, dann zeigen die Finger die Richtung der Feldlinien des Magnetfeldes an.

Durch gleichsinnige Wicklung des Leiters in der Spule konzentriert sich das über dem Leiter verteilte Magnetfeld im Inneren der Spule und um die Spule herum. Dabei entsteht ein zusammenhängender resultierender magnetischer Fluss in Achsrichtung

Theorie

Für eine elektromagnetische Spule der Länge l {Maßeinheit: m (Meter)} und der Windungszahl n {ohne Maßeinheit}, durch die ein Strom I {Maßeinheit: A (Ampère)} fließt, berechnet sich die magnetische Feldstärke H {Einheit: A/m} zu

bzw. die magnetische Flussdichte B {Maßeinheit: T (Tesla)} zu

.

Darin ist μ₀ die magnetische Feldkonstante und μ_r die Permeabilität des von der Spule umschlossenen Raumes.

.

In Vakuum bzw. in Luft ist die relative Permeabilität μ_r = 1, in ferromagnetischen Materialien liegt ihr Wert zwischen 4 und 15.000 bis zum Erreichen des spezifischen Sättigungspunktes.

Anwendungen

1. Spule mit ferromagnetischem Kern (meist aus Eisen)

• Betätigungsmagnete von Relais und Schützen
• Türöffner-Magnet, Magnete in Summern und Tür-Gongs
• Magnetkupplungen (z. B. in Vakuumpumpen oder Klimakompressoren im Kfz) und Bremsen (z. B. mit Rückstellfeder in Rasenmähern)
• Zugmagnete, Schubmagnete
• Hubmagnete (Magnetkran in Stahlwerken)
• Magnetschienenbremse bei Schienenfahrzeugen
• Magnete, um Weichen von Schienenfahrzeugen zu stellen
• Wechselstrom-Magnete in Membranpumpen (z. B. Luftpumpe für Aquarien) und Schwingförderern
• Magnetfelderzeugung in fremderregten Motoren (z. B. Staubsauger) und Generatoren (Autolichtmaschine, Kraftwerk)
• Separatoren zur Stofftrennung „ferromagnetisch“ / „nicht ferromagnetisch“ (z. B. Müllsortierung)
• Ablenkmagnete in Teilchenbeschleunigern und für Elektronenstrahlen (Bildröhre, Elektronenmikroskop, Elektronenstrahlschweißen)

2. Spule ohne ferromagnetisches Kernmaterial

• Felderzeugung für Wanderfeldröhren
• Betätigungsspule für Reedkontakte
• supraleitende Magnete in Kernspinresonanz-Tomografen und zur Forschung
• ungekühlte Magnetspulen für Hochfeld-Untersuchungen (nur Impulsbetrieb - oft muss die Spule nach jedem Experiment erneuert werden)

Siehe auch: Liste elektronischer Bauteile

Dieses Dokument entstammt in seiner ersten oder einer späteren Version der deutschsprachigen Wikipedia. Es ist dort zu finden unter dem Stichwort Elektromagnet, die Liste der bisherigen Autoren befindet sich in der Versionsliste; die Originalfassung kann dort auch bearbeitet werden. Alle Texte der Wikipedia und ihre Derivate stehen unter der GNU-Lizenz für freie Dokumentation.