Okay, dann möchte ich halt herausfinden, wieviel Watt pro Sekunde mein Motor innerhalb einer Batterieladung leistet. Besser?
Ob das wirklich so ist, möchte ich ja damit herausfinden. Genau darum geht es doch. Genau das soll auch mein Projekt darstellen. Nur nicht halt theoretisch, sondern praktisch.
Sollte sich mein Rotor Runde für Runde wirklich immer schneller drehen, dann reduziert sich der Verbrauch der Energiemenge die der Elektromagnet benötigt, denn es ist ein Unterschied, ob die Batterie 3 Sekunden pro Umdrehung an ist oder nur 1 Sekunde pro Umdrehung.
Wieviel Energie ich am Ende dann wieder bekomme, möchte ich wie gesagt herausfinden.
Das habe ich Dir bereits selbst unter optimalen Möglichkeiten der theoretischen Physik erklärt. Mehr als 100% Wirkungsgrad und 0% Reibbeiwert sind nicht möglich.
Dein Prinzip mit Permanentmagneten und weicheisenbekerntem E-Magnet wird so auch nicht funktionieren können, weil die am E-Magnet vorbeigeführten Permanentmagneten immer auch Einflüsse auf die elektromagnetischen Flüsse im Weicheisenkern und der Magnetspule nehmen werden.
Selbst wenn Du bei Ferriten und Spulen den Stein der Weisen zur Erforschung der Supraleitfähigkeit in bei Raumtemperatur mit absoluter Widerstandsbehaftung finden würdest, sö könntest Du auch damit nie über 100% Wirkleistungsfaktor kommen.
Hallo Heinerich77, ich danke dir für deine ausführlichen Beiträge, aber wie bereits erklärt, möchte ich nicht wissen, was in der theoretischen Physik möglich ist, sondern in der praktischen Physik. Du kannst mir noch so viel Theorie um die Ohren hauen, sie interessiert mich nicht. Mich interessiert, was die Praxis dazu sagt.
Von welchen Einflüssen sprichst du? Also was passiert genau, wenn der Permanentmagnet am E-Magnet vorbeiführt?
In der praktischen Physik finden schon bei der wechselnden Magnetisierung eines Weicheisenkerns leistungswirksame Prozesse durch die Umorientierung freier Ferriteinlagerungen im Material und den elektromagnetischen Feldflüssen im Kern statt. Diese stete Umstrukturierung führt bereits zu energierelevanten Arbeitsprozessen und Stromflüssen im Material.
Das Verhalten zwischen einer elektrisch durchflossenen Kupferspule in Verbindung mit einem Weicheisenkern führt dazu wechselwirkend auch nur zu einer Art Brennglaseffekt der Konzentration der stärksten magnetischen Flüsse und Felder auf den Bereich des Eisenkerns.
Physikalisch entstehen bei derartigen Energie-Umwandlungsprozessen nun mal zwingend abweichend vom physikalischen Energieerhaltungsgesetz auch immer nicht erwünschte Energieanteile durch Flussreibung im Material, was in Deinem Ansinnen teils in Wärme, und teils in unerwünscht interagierenden Magnetfeldern zu naheliegenden Bauteilen und selbst dem planetaren Magnetfeld führt.
Die Forschung an elektromagnetischen Supraleitern versucht nur, die im Material selbst liegenden Wiederstände und thermischen Beientwicklungen solcher Systeme gegen Optimum zu führen. Das Optimum bleibt aber nun mal bei max. 100% Wirkungsgrad, und die bis jetzt immer noch dazu nötige Kühlung bis auf Supraleitfähigkeit hatt immer noch nebenenergetisch massiv den Fremdfaktor der Materialkühlung wirkungsgradrelevanter Komponenten in sich.
In der diesbezüglichen Materialforschung hat zuch zwar bereits viel getan, aber selbst Trockeneis aus Stickstoff kühlt sich ohne Fremdarbeit auf der Erde nicht von selbstum etwa 60 Kelvin gegenüber der mittleren Umgebungstemperatur von ca. 20 Grad herunter.
Du musst damit auch immer noch eine externe Energietransmission in separater Arbeit erstellen, damit ein mögliches Optimum an einem kleinen Experiment vor Ort mit nahezu 100% Wirkungsgrad des Aufbaus generiert werden kann.
Egal wie Du es auch planst, am physikalischen Energieerhaltungsgesetz kommat Du mit Deinen ganzen Versuchen höchstens im Wirkungsgrad nahe, aber niemals über 100% Wirkungsgrad insgesamt. ( Was ich Dir nebenher bereits die ganze Zeit mit auf den Weg geben wollte )
@Lunochod verwies zudem dann noch etwas höher in der Physiklehre verortet darauf hin, warum es kein Perpetuum-Mobile mit Überschuss-Leistungen geben kann ohne heimlichen Eintrag von fremder Energie.
100% Wirkungsgrad bedeuten halt auch in der Theorie nur einen max. möglichen Energieübertrag von 1:1 von Deiner Batterie in Deine rotierende Masse. Mehr geht einfach nicht.
Warum beschäftigst Du Dich nicht mal mit der Frage, ob man mit fluieden Massenströmungen in partiell beschleunigten und abgebremsten Kreisläufen nicht irgendwie im All eine Art umwälzenden Massevortrieb für Raumschiffe generieren könnte?
Diesen Teil verstehe ich leider nicht so ganz, das ist mir zu hoch. Kannst du mir das vllt einfacher erklären? Grob gesagt, muss ich darauf achten, dass mein System nicht zu heiß wird?
Diesen Teil ignorie ich und verweise dich gerne nochmal auf meinen Beitrag davor, wieviel % mich die Theorie interessiert.
Nicht missverstehen, ich verstehe was du mir sagen willst. Ich verstehe dich und die Theorie. Du verstehst mich aber anscheinend nicht. Ich versuche schon seit einigen Beiträgen zu erklären, was ich vorhabe. Ich möchte die Theorie in die Praxis umsetzen. Ich möchte doch einfach nur praktisch sehen, was möglich ist. Warum wird das nicht akzeptiert?
Diese Theorie ist aber leider von Deinem Projekt praktisch angewandt nicht mal ansatzweise an 100% Effizienz umsetzbar. Ich habe Dir in meinen stetten Verweisen auf die „theoretische Physik“ nur deren Optimalzustand zu vermitteln versucht.
Diesen Optimalzusand selbst NAHE 100% Wirkungsgrad haben wir meist aber noch nicht mal ansatzweise für betriebstechnische Anlagen energietechnischer Wandler.
Der „Massenwandler“ meiner Idee entspringt Inspirationen von Raumschiff Enterprise zum Impulsantrieb aus der ersten Staffel, welche jeder Treckie in Erstherausgabe zur Enterprise mit William Shattner und Leonard Nimoy + weiteren kennen wird.
Der „Massenwandler“ ist dabei nur eine fiktive Alternative zu chemischen und rein elektronischen Vortrieben an Raumfähren.
Was spricht für Dich gegen ein (möglicherweise) fragendes Kind, was heute sehr wissbegierig ist, und in 30-40 Jahren mal zumindest in einigen Sachlagen für echte Durchbrüche sorgen könnte?
Hallo Christa, ich bin dabei. Mir ist aber die Planung sehr wichtig, damit ich es so perfekt wie möglich umsetzen kann. Das es hier so ausartet, war nicht geplant, dennoch fand ich einige Informationen sehr interessant. Je mehr Informationen, desto besser die Planung.
Aktuell lerne ich Autodesk Fusion 360, um meine Bauteile bzw. Motor in 3D abzubilden und ggf. auszudrucken.
Dann stelle es Dir einfach mal bildlich vor. Das metallische Kristallgefüge innerhalb eines Weicheisenkerns beinhaltet viele kleine und bewegliche und unbewegliche Bestandteile, die sich teilweise in äußerer Auswirkung ein wenig in die ein oder andere Stellung zu einer magnetischen Materialpolung ausrichten lassen. Anders als bei einem Permanentmagneten ist der Magnetisierungsvorgang aber nicht dauerhaft herstellbar. Die Hälfte der Micromagnetite ist fest im Metallgefüge „chaotisch“ eingebunden, und die andere Hälfte ist beweglich.
Experiment: Ein Kompass für die freien Magnetite, ein kleiner, schwacher Permanentmagnet für die festgelegten Magnetite, und ein starker Permanent- / oder Elektromagnet für die externe Fremdmagnetisierung.
Zur Arbeit im elektrischen Leiter mußt Du es Dir so vorstellen, als Metalle in ihrem atomaren Gefüge mehr oder weniger „bewegliche“ Elektronen je Querschnitt besitzen, welche sich durch äußeren Druck wie z.B. der Anlegung einer elektrischen Spannung innerhalb eines Stromkreises im Leiter von Atom zu Atom drücken lassen. Optisch ähnelt das in etwa folgender Grafik, wobei die angelegte Spannung als äußere Antriebskraft zu betrachten wäre.
Die in dem zugehörigen Kommentar beschriebene Reibarbeit der Kugel ist der elektrische Widerstand im elektrischen Leiter, welcher in jedem Metall u.A. als unerwünschte Wärme abgestrahlt wird.
Experiment: Nehme Dir mal ein paar lange Stücke Wasserschlauch gleicher Länge, und versuche dort in verschiedener Geschwindigkeit mal Luft durch zu blasen. Der wahrnehmbare Widerstand ist dort die „Arbeit“, bzw. der höhere Aufwand für Dich.
Stückliste in jeweils passender Zahl für Dein Experiment:
Maul Neodym Magnet (Ø x H) 10 mm x 10 mm Zylinder Silber 4 St. 6166896
Maul Neodym Magnet (Ø x H) 10 mm x 3 mm Scheibe Silber 10 St. 6166396
Plexi- / oder Acrylglas in 10 mm Stärke, welches nach grobem Zuschnitt auf einer Dechselbank zu reiner runden Scheibe mit zentrierter Achsnabe ausgearbeitet werden muss.
Spiralbohrer mit D=5 mm
Flachsenker mit 5,2 × 10,0 mm für Führungszapfen und Flachsenk-Durchmesser für die wahlweise Bestückung der Scheibe mit den Magneten. Die 3 mm flachen Magneten zeigen zum Elektromagnet, und die 10 mm hohen Magneten zur Rückseite der Scheibe. Sie dienen nur als Gegenhalter.
Dort wo keine Magnete in die Scheibe gesetzt werden, muss mit verschraubbaren Edelstahlschrauben für entsprechende Auswuchtungsmasse gesorgt werden.
Zudem benötigst Du einen Ipulsgeber, denn an Gleichspannung darf der Elektomagnet nur in ganz bestimmten Winkelgradstellungen des Rotors gegenüber den vorbeistreichenden Permanentmagneten einen ganz kurzen Magnetimpuls je Festmagnet auf das System bringen.
So weit erst mal nur bis hier, denn ein paar weitere Bauteile und Ausführungsdetails sind schon noch unbedingt nötig für Deinen Experimentalaufbau.
Soweit nur mal ganz grob im Umriss, aber grundlegend wirst Du trotz recht hoher Vorinvestitionen auch in der Praxis enttäuscht bleiben. Einfacher wäre Deine Arbeit mit einem Microstep-Motor, einer Schwungmasse, und einem Aurdino / einem externen Microstep-Controller zu solch einem Motor für Dein Notebook oder Deinen PC.
Also einfach ausdruckt, je höher die Geschwindigkeit des Rotors, desto größer der Widestand des Elektromagneten. Quasi die Lenzsche Regel.
Und das passiert bei beiden Zuständen, also sowohl „an“ als auch „aus“?
Im Zustand „aus“ leuchtet mir das ein, aber wenn der Elektromagnet an ist?
Das ist nett, dass du mir vorschreibst wie ich mein Projekt zu bauen habe, Danke, aber ich habe meine eigenen Vorstellungen und Pläne.
ich würde gerne wissen, ob sich das Magnetfeld oder besser gesagt die magnetische Flussdichte zwischen Permanentmagnet und Elektromagnet identisch verhält?
Je weiter weg der Magnet von einem Objekt ist, desto schwächer wird die magnetische Flussdichte zum Objekt. Ich habe schon viel danach gegoogelt, aber so richtig habe ich nichts gefunden.
Beispiel:
Ich habe ein Permanentmagnet mit 0,6 Tesla. Dieser Magnet liegt 5 mm zum Objekt weg.
Außerdem habe ich ein Elektromagnet mit 0,6 Tesla. Dieser liegt allerdings nur 3 mm vom Objekt weg.
Ist die magnetische Flussdichte vom Elektromagnet zum Objekt größer als die vom Permanentmagnet?
Hi!
Im Grunde verhält sich das Feld gleich. Entscheidend ist die Geometrie: Bei einem großflächigen Pol reicht das Feld weiter, bei nem kleineren nimmt es mit der Entfernung schneller ab. Ebenfalls hat die Länge des magneten einen Einfluss. Letztlich siehst du das ganz gut, wenn du dir die Feldlinien anschaust.
Wenn dir 1000 Leute erklären, dass es äußerst schmerzhaft ist, wenn man sich mit dem Hammer auf den Daumen haut, kommst du und sagst „das interessiert mich nicht, ich will es selbst erfahren“.
Hi sweber, perfekt ich danke dir.
Damit kann ich den Elektromagnet ähnlich stark wie die Magneten einstellen, ohne den Effekt zu vermindern. Interessant ist, dass ich den Stromverbrauch nochmals verringern konnte.
Aktuell benötige ich laut Berechnung nur ca. 60 mA für den Elektromagnet. Das verändert und verbessert nochmal deutlich die Dauer der Batterie.
Basierend worauf hast du das berechnet?
Bedenke, dass Metall in der Nähe, vor allem welches, das sich gegenüber dem Magneten bewegt, die Stromaufnahme deutlich ändert. Das… lässt sich nur schwer berechnen.
Von meiner Seite denke ich, hier wurde sehr klar gemacht, dass du kein Perpetuum Mobile bauen kannst. Wenn du Spaß dran hast, kannst du dich natürlich dennoch dran versuchen.
Bevor du dich aber freust, dass du es doch geschafft hast, solltest du aber SEHR genau prüfen, ob da kein Rechenfehler drin steckt. Hinterher steckst du z.B. mit deinem E-Magneten deutlich mehr Energie rein, als du erwartest, und so.
Eisenkern µr 5000
Windungszahl 30
Spulenlänge 0,01 m
Strom 60 mA
Mit der entsprechenden Formel ( B = µo* µr* I * n/l) komme ich damit auf eine magnetische Flussdichte von 1,1 Tesla.
Meine Magneten hingegen haben 0,6 Tesla.
Wie sie sich nun die Stromaufnahme aufgrund der Umgebung noch verändert, werde ich ja dann sehen. So habe ich erstmal konkrete Zahlen mit denen ich arbeiten kann.
Das habe ich auch verstanden. Ich versuche aber schon seit einigen Beiträgen zu erklären, dass es nicht mein Hauptziel ist, ein Perpetuum Mobile zu bauen. Ich glaube auch nicht daran, das zu schaffen. Aber das versteht ja keiner. Es spielt garkeine Rolle was für ein Ziel ich angebe, ich werde so oder so einfach nur dafür verurteilt, weil ich sowas baue.
Aber danke, dass wenigstens du es relativ entspannt siehst.
