Batteriedauer Elektromagnet

Wissenschaft Physik
#202

Tut mir Leid, aber ich verstehe es doch nicht. Lass uns mal bitte ein fiktives Beispiel nehmen.

Ich habe eine Kugel mit 13g und eine Geschwindigkeit von 1m/s. Das sind 0,0065 Joule.
Das entspricht den Weg von Magnet 1 bis zum letzten Elektromagneten.
Da ich nun aber die Elektromagnete ausschalte, wirkt der letzte Permanentmagnet auf die Kugel und bremst ihn aus. Aufgrund der Entfernung zwischen den beiden verliert die Kugel aber nur 50% seiner kinetischen Energie, weil die Anziehungskraft nicht mehr so stark ist.
Dementsprechend habe ich eine kinetische Energie von 0,00325 Joule übrig, ohne Berücksichtigung anderer Verluste (Reibung etc.).
Der Energieaufwand für die Elektromagnete enspricht 0,03 Joule (1,5V x 0,02A = 0,03Ws ). Die Elektromagnete sind insgesamt eine Sekunde an, damit es verständlich ist, woher dieser Wert kommt.

Theoretisch rechne ich nun 0,00325 Joule - 0,03 Joule und erhalte einen Verlust von -0,02675 Joule.

Ist das korrekt ?

BahnBeispiel5
BahnBeispiel52202×773 63.5 KB

#203

Nachtrag:

Die Kugel rollt mit 0,70m/s weiter, aufgrund der 0,00325 Joule die noch in der Kugel stecken.

Uff.Ich glaube jetzt verstehe ich auch, was du mit diesem Satz meintest:

Mir ging es dabei garnicht darum, dass ich mehr Energie raus bekomme als ich investiert habe, sondern wieviel kinetische Energie von der Kugel am Ende übrig bleibt. Nur das wollte ich wissen. Das ich viel mehr Energie reinstecke, war mir natürlich klar. Ich wollte einfach nur wissen, mit welcher Geschwindigkeit die Kugel weiter rollt.
Ein ziemlich großes Missverständnis.

#204

Das wären knapp 11 % Wirkungsgrad. Das klingt zumindest plausibel und es bleibt zu hoffen, dass Du das nur aus sportlichem Ehrgeiz machst. Als technische Spielerei ist das ganz interessant, aber einen praktischen Nutzen sehe ich nicht.

#205

Versuche mal weiter zu denken. Da ich ja einen Motor bauen möchte, passiert das, was auf der Bahn passiert Runde für Runde. Da ich beim Start mit 0m/s beginne und am Ende 0,7m/s übrig bleiben, starte ich in der nächsten Runde mit 0,7m/s. Mein Motor wird also Runde für Runde schneller und der Verbrauch der Elektromagnete Runde für Runde geringer, weil die Schaltzeit sich aufgrund der Geschwindigkeit verkürzt. Das geht solange, solange die Schaltzeit der Elektromagnete mitziehen.

1 Like
#206

Und wohin soll mich das bringen außer zu einem frei drehenden Elektromotor mit erbärmlichem Wirkungsgrad?

1 Like
#207

Moin,

Du beschreibst das, was sich Leerlauf nennt. Welchen Sinn ergibt ein Elektromotor, der sich ohne Last einfach nur frei dreht?
-Luno

#208

Die 0,00325 Joule kann ich also nicht in elektrische Energie umwandeln?
Woher kommen denn die 0,00325 Joule? Die Permanentmagnete haben diese Energie erzeugt!
Ich verstehe nicht, warum ihr immernoch behauptet, dass die Permanentmagnete nichts machen.
Hier geht es nicht darum was die Elektromagnete machen, ignoriert sie einfach mal komplett und sagt mir was zwischen Magnet 1 und Magnet 20 passiert, es entsteht Bewegungsenergie aufgrund der Anziehungskraft, oder etwa nicht? Oben ist doch der Beweis in der Berechnung.

#209

Ihr wollt mir also sagen, dass ich genau die gleiche Energie erzeuge, wenn ich die Permanentmagnete weglasse? Die Kugel rollt also mit 0,7m/s weiter?

BahnBeispiel6

#210

Moin,

Wenn es so wäre, dann würde sich dein Rotor von ganz alleine drehen, ganz ohne Elektromagnet. Ist dem so?

-Luno

#211

Soll das ein Witz sein? Das hast Du doch oben selbst geschrieben, dass die 0,00325 J aus dem Elektromagneten kommen. Da steckst Du 0,03 J elektrische Energie rein. Davon fließen 0,00325 J in den Antrieb und die restlichen 0,02675 J gehen als Wärme verloren. Die Permanentmagneten liefern über einen vollen Zyklus keine Energie.

An dieser Stelle kann ich nur noch davon ausgehen, dass Du uns alle verscheißern und sehen willst, wie lange wir diesen Blödsinn mitmachen. Zumindest bei mir hast Du diese Grenze jetzt überschritten. Ich bin raus.

1 Like
#212

Wann und wo habe ich das jemals geschrieben? Ich habe lediglich die Energie der Permanentmagnete mit der Energie der Elektromagnete verrechnet.

Ich glaube es hat wirklich keinen Sinn. Entweder verstehe ich euch nicht oder ihr versteht mich nicht. Lassen wir das einfach.

Eine Abschlussfrage habe ich noch. Bitte beantworte sie mir. Rollt die Kugel mit der exakt gleichen Geschwindigkeit weiter, wenn ich die Permanentmagnete weg lasse?

#213

Um deine Frage noch zu beantworten. Ja dem ist so. Der Rotor dreht sich bis zu den Elektromagneten von ganz alleine. Die Elektromagnete sind übrigens zu diesem Zeitpunkt aus und gehen erst an, wenn der Rotor 90% der Umdrehung geschafft hat. 90% der Umdrehung des Rotors übernehmen ausschließlich die Permanentmagnete.

Aber gut, ihr glaubt mir ja sowieso nicht. Also muss ich entweder euch beweisen, dass ich recht liege oder mir selbst beweisen, dass ich unrecht liege.

#214

Energie kann nicht erzeugt werden. Energie kann nur in andere Formen umgewandelt werden.

Ein Stück Metall in einem bestimmten Abstand von einem Magneten hat potentielle Energie. Verringert sich der Abstand, wird diese potentielle Energie umgewandelt. Zum Beispiel in Bewegungsenergie oder in Wärme. Um den ursprünglichen Abstand wiederherzustellen, muss Energie wieder in potentielle Energie umgewandelt werden. Zum Beispiel in deinen Muskeln gespeicherte Energie oder elektrische Energie.

Wenn deine Apparatur eine volle Umdrehung ausgeführt hat, sind alle Permanentmagnete wieder in derselben Position, die Summe der potentiellen Energie ist also exakt wie vorher. Jegliche Bewegungsenergie, die dadurch entstanden ist, dass die Permanentmagnete ein Stück Metall anzogen, ist dadurch kompensiert, dass sich das Metall auch wieder entfernt hat, denn es hat ja nach 360° die exakt gleiche Position zu allen Permanentmagneten.
Jegliche Rotationsenergie nach dieser vollen Umdrehung war also schon vorher da oder wurde von dem Elektromagneten hinzugefügt.
Bei dem Vorgang ist außerdem durch Reibung Energie in Wärme umgewandelt worden.
Ergo ist nach jeder Umdrehung der Verlust an elektrischer Energie größer als der Gewinn an Rotationsenergie.

#215

Du hast natürlich recht, ich wollte es nur vereinfacht ausdrücken.

Es tut mir Leid, aber ich verstehe eure Erklärungen nicht so richtig. Es wäre schön, wenn ihr die Erklärungen auf meine Beispiele bezieht. Es wäre auch schön, wenn meine Fragen klipp und klar beantwortet werden könnten, aber bisher war keiner dazu in der Lage. Meine Fragen werden schlichtweg ignoriert.

Wir sind uns einig, dass die Elektromagnete die gleiche Funktion haben wie die Permanentmagnete? Beide erzeugen ein Magnetfeld.

Wenn ich also nun 20 Permanentmagnete habe und 2 Elektromagnete, dann habe ich insgesamt 22 Magnete die das gleiche tun. Sie ziehen die Kugel an. Das bedeutet, die Umdrehung geht von Magnet 1 bis Magnet 22. Wie aber kann die komplette Bewegungsenergie kompensiert werden, wenn ich 2 dieser Magnete die potientielle Energie ausschalte? Das leuchtet mir nicht ein. Wer kompensiert diese Bewegungsenergie denn, wenn die beiden Magnete die diese Energie kompensieren würden, ausgeschaltet sind?

#216

… dann hat sich am Ende einer vollen Umdrehung die Wirkung der 20 Permanentmagnete wieder aufgehoben. Wenn jetzt noch Rotationsenergie vorhanden ist, dann ausschließlich auf Grund der Arbeit, die die beiden Elektromagnete verrichtet haben. Die Permanentmagnete können in beliebiger Anzahl vorhanden sein, bezogen auf eine volle Umdrehung ist ihre Anzahl und Position uninteressant.

#217

Und wer hebt diese Wirkung auf, die Permanentmagnete selbst? Wann und wo passiert das genau?

#218

Die Geometrie. Nach 360° befinden sich alle Bauteile an exakt der selben Position wie vorher. Also haben alle Teile dieselbe potentielle Energie wie vorher. Ist das System abgeschlossen, kann die Bewegungsenergie im System nicht mehr geworden sein.

#219

Das ist mir zu hoch. Wie kann sich denn Bewegungsenergie einfach in Luft auflösen, das klingt ja wie Zauberei. Hast du vllt Beispiele für mich wo ich das sehen oder lesen kann?

#220

Tut sie nicht. Sie wird wieder zu potentieller Energie. Wie bei einer Kugel, die in eine Mulde hinein- und wieder herausrollt.
Die Anziehungskraft zwischen einem einzelnen Permanentmagneten und einem Eisenstück erzeugt eine Beschleunigung, solange sich dabei der Abstand verringert. Ist der Punkt des geringsten Abstands überschritten, vergrößert sich der Abstand wieder und dieser Magnet wirkt nun bremsend. Nach einer vollen Umdrehung deiner Scheibe hat jeder einzelne Magnet genausoviel gebremst wie beschleunigt, denn er ist wieder genauso weit von dem Eisenstück entfernt wie vorher.
Wenn die Summe von Beschleunigen und Bremsen für jeden einzelnen Permanentmagneten Null ist, dann auch für alle zusammen.

1 Like
#221

Falsch, da jeder aktuelle Magnet immer höher liegt, als der Magnet davor. Die Beschleunigung ist immer größer als die Bremse.

Ich danke dir für deinen Versuch, aber ich verstehe ich es nicht. Mir ist immernoch nicht klar, warum die Bewegungsenergie bei einer vollen Umdrehung wieder bei 0 ist. Es gibt nichts mehr, was diese Energie zu 100% aufhebt. Die Mulde wird von den Elektromagneten entfernt. Welche andere Mulde soll also dafür sorgen…

Ich baue es und sehe ja dann selbst was passiert. Trotzdem Danke.