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1
Magnetismus
2
(No Transcript)
3
Grundlagen des Magnetismus
4
Definition des Magnetismus

• Magnetismus ist ein physikalisches Phänomen, das
  sich unter anderem als Kraftwirkung zwischen
  Magneten, magnetisierten bzw. magnetisierbaren
  Gegenständen und bewegten elektrischen Ladungen
  wie z. B. in stromdurchflossenen Leitern äußert.
• Die Vermittlung dieser Kraft erfolgt über ein
  Magnetfeld, das einerseits von diesen Objekten
  erzeugt wird und andererseits auf sie wirkt.

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Magnetfelder

• Magnetfelder können verursacht werden durch
• magnetische Materialien, etwa einen Dauermagneten
• Ferromagnetismus
• elektrische Ströme, z. B. eine stromdurchflossene
  Spule
• Elektromagnetismus

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Magnetfeld / Magnetfeldlinien(Beispiel
Stabmagnet)
7
Magnetfeldlinien(Vergleich Permanentmagnet /
Elektromagnet)
Die Kraftlinien des Magnetfeldes gehen immer vom
Nord- zum Südpol!
8
Abstoßung - Anziehung

• Gleiche Pole stoßen sich ab

• Ungleiche Pole ziehen sich an

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Magnetisierung
Elementarmagnet
ungeordneter Zustand
Magnetisierung
geordneter Zustand
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Magnetisierung
kein Magnetfeld
zunehmendes Magnetfeld
starkes Magnetfeld
keine Magnetisierung
stärkere Magnetisierung
starke Magnetisierung
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Ferromagnetismus

• Ferromagnetismus (von lateinisch ferrum Eisen)
  ist die bekannteste Art des Magnetismus von
  Festkörpern. Sie wird dadurch erklärt, dass die
  magnetischen Momente (Elementarmagnete) der Atome
  des Materials dazu neigen, sich parallel
  auszurichten.
• Ferromagneten erzeugen entweder selbst ein
  dauerhaftes Magnetfeld oder werden von einem Pol
  eines äußeren Magnetfelds stark angezogen.

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Ferromagnetische Materialien

• Reine Elemente
• Eisen
• Nickel
• Cobalt
• Ferromagnetische Legierungen, wie z.B.
• AlNiCo
• SmCo
• Nd2Fe14B
• Ni80Fe20 (Permalloy)
• NiFeCo (Mumetall)

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Klassifizierungweichmagnetisch lt-gt hartmagnetisch

• Ferromagnetische Materialien werden nach ihrem
  Verhalten klassifiziert, das sie zeigen, wenn sie
  aus einem Magnetfeld entfernt werden.
• Im Allgemeinen bleibt dann ein Restmagnetismus
  zurück, die so genannte Remanenz.

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Klassifizierungweichmagnetisch lt-gt hartmagnetisch

• In weichmagnetischen Materialien ist die Remanenz
  gering, d. h. die Magnetisierung verliert sich
  zum größten Teil sofort, wenn der Gegenstand
  wieder aus dem externen Magnetfeld entfernt wird.
• Hartmagnetische Materialien lassen sich schwerer
  magnetisieren, behalten aber eine größere
  permanente Magnetisierung.Solche Materialien,
  z. B. gehärteter Stahl, können zu
  Permanentmagneten magnetisiert werden oder von
  vornherein als Permanentmagnete existieren, das
  heißt, eine deutliche erkennbar Magnetisierung
  dauerhaft annehmen.

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Physikalische Größen und Einheiten des Magnetismus

• Magnetische Feldstärke (H)
• Einheiten
• 1 A/m (Ampere pro Meter)
• 1 Oe (Oersted)
• Umrechnung
• 1 A/m 0,0126 Oe
• 1 Oe 79,577 A/m

• Magnetische Flussdichte (B)
• Einheiten
• 1 T (Tesla)
• 1 Gs (Gauß)
• Umrechnung
• 1 T 10.000 Gs
• 1 Gs 10-4 T 100 µT

Vakuum 1 Oe 1 Gs ? 1 A/m 1,26 µT 1 µT
0,8 A/m
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Physikalische Größen und Einheiten des Magnetismus

• Magnetische Feldstärke (H)
• Einheiten
• 1 A/m (Ampere pro Meter)
• 1 Oe (Oersted)
• Umrechnung
• 1 A/m 0,0126 Oe
• 1 Oe 79,577 A/m

• Magnetische Flussdichte (B)
• Einheiten
• 1 T (Tesla)
• 1 Gs (Gauß)
• Umrechnung
• 1 T 10.000 Gs
• 1 Gs 10-4 T 100 µT

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Der Magnetismus im Alltag
18
Magnetische Felder im Alltag(Werte in µT)
in 3 cm Abstand in 30 cm Abstand in 1 m Abstand
Waschmaschine 0,08 - 50 0,15 - 3 0,01 0,15
Wäschetrockner 0,3 - 8 0,1 - 2 0,02 0,1
Kühlschrank 0,5 - 2 0,01 - 0,3 0,01 0,04
Computer 0,5 - 30 lt 0,01 -
Kaffeemaschine 1 - 10 0,01 0,3 0,01 0,04
Elektroherd 1 - 50 0,15 - 8 0,01 0,04
Fernseher 2,5 - 50 0,04 - 2 0,01 0,15
Radiowecker 3 - 60 0,1 - 1 0,01 0,02
Geschirrspüler 3,5 - 20 0,6 - 3 0,07 0,3
Haarfön 6 - 2000 0,1 - 7 0,01 0,3
Toaster 7 - 20 0,06 - 1 0,01 0,02
19
Magnetische Felder im Alltag(Werte in µT)
in 3 cm Abstand in 30 cm Abstand in 1 m Abstand
Bügeleisen 8 - 30 0,1 0,3 0,01 0,03
el. Heizofen 10 - 180 0,15 - 5 0,01 0,25
Elektrorasierer 15 - 1500 0,08 - 9 0,01 0,3
Leuchtstoffröhre 40 - 400 0,5 - 2 0,02 0,25
Handmixer 60 - 700 0,6 - 10 0,02 0,25
Mikrowellengerät 73 - 200 4 - 8 0,25 0,6
Staubsauger 200 - 800 2 - 20 0,1 2
Elektrosäge 250 - 1000 1 - 25 0,01 1
Bohrmaschine 400 - 800 2 3,5 0,08 0,2
in 0 cm Abstand in 5 cm Abstand in 10 cm Abstand
Handy / Smartphone 35 - 350 5 60 0 35
20
Permanentmagneten im Alltag(Beispiele)
21
DIN 8309 (ISO 764)Antimagnetische Eigenschaften
von Kleinuhren

• In der deutschen DIN-Norm 8309 ist festgelegt,
  dass eine mechanische Uhr antimagnetisch ist,
  wenn sie einem Magnetfeld von
• 4.800 Ampere pro Meter (A/m)
• oder
• 6 Millitesla (mT) bzw. 60 Gauß (Gs)
• für 60 Sekunden ausgesetzt werden kann, ohne
  danach wesentliche Funktionsstörungen
  aufzuweisen.
• (D.h. maximale Gangänderung 30s/d)

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Magnetische Felder im Alltag(Werte in µT)
in 3 cm Abstand in 30 cm Abstand in 1 m Abstand
Waschmaschine 0,08 - 50 0,15 - 3 0,01 0,15
Wäschetrockner 0,3 - 8 0,1 - 2 0,02 0,1
Kühlschrank 0,5 - 2 0,01 - 0,3 0,01 0,04
Computer 0,5 - 30 lt 0,01 -
Kaffeemaschine 1 - 10 0,01 0,3 0,01 0,04
Elektroherd 1 - 50 0,15 - 8 0,01 0,04
Fernseher 2,5 - 50 0,04 - 2 0,01 0,15
Radiowecker 3 - 60 0,1 - 1 0,01 0,02
Geschirrspüler 3,5 - 20 0,6 - 3 0,07 0,3
Haarfön 6 - 2000 0,1 - 7 0,01 0,3
Toaster 7 - 20 0,06 - 1 0,01 0,02
in 3 cm Abstand in 30 cm Abstand in 1 m Abstand
Waschmaschine 0,08 - 50 0,15 - 3 0,01 0,15
Wäschetrockner 0,3 - 8 0,1 - 2 0,02 0,1
Kühlschrank 0,5 - 2 0,01 - 0,3 0,01 0,04
Computer 0,5 - 30 lt 0,01 -
Kaffeemaschine 1 - 10 0,01 0,3 0,01 0,04
Elektroherd 1 - 50 0,15 - 8 0,01 0,04
Fernseher 2,5 - 50 0,04 - 2 0,01 0,15
Radiowecker 3 - 60 0,1 - 1 0,01 0,02
Geschirrspüler 3,5 - 20 0,6 - 3 0,07 0,3
Haarfön 6 - 2000 0,1 - 7 0,01 0,3
Toaster 7 - 20 0,06 - 1 0,01 0,02
23
Magnetische Felder im Alltag(Werte in µT)
in 3 cm Abstand in 30 cm Abstand in 1 m Abstand
Bügeleisen 8 - 30 0,1 0,3 0,01 0,03
el. Heizofen 10 - 180 0,15 - 5 0,01 0,25
Elektrorasierer 15 - 1500 0,08 - 9 0,01 0,3
Leuchtstoffröhre 40 - 400 0,5 - 2 0,02 0,25
Handmixer 60 - 700 0,6 - 10 0,02 0,25
Mikrowellengerät 73 - 200 4 - 8 0,25 0,6
Staubsauger 200 - 800 2 - 20 0,1 2
Elektrosäge 250 - 1000 1 - 25 0,01 1
Bohrmaschine 400 - 800 2 3,5 0,08 0,2
in 3 cm Abstand in 30 cm Abstand in 1 m Abstand
Bügeleisen 8 - 30 0,1 0,3 0,01 0,03
el. Heizofen 10 - 180 0,15 - 5 0,01 0,25
Elektrorasierer 15 - 1500 0,08 - 9 0,01 0,3
Leuchtstoffröhre 40 - 400 0,5 - 2 0,02 0,25
Handmixer 60 - 700 0,6 - 10 0,02 0,25
Mikrowellengerät 73 - 200 4 - 8 0,25 0,6
Staubsauger 200 - 800 2 - 20 0,1 2
Elektrosäge 250 - 1000 1 - 25 0,01 1
Bohrmaschine 400 - 800 2 3,5 0,08 0,2
in 0 cm Abstand in 5 cm Abstand in 10 cm Abstand
Handy / Smartphone 35 - 350 5 60 0 35
in 0 cm Abstand in 5 cm Abstand in 10 cm Abstand
Handy / Smartphone 35 - 350 5 60 0 35
24
Permanentmagneten im Alltag(Beispiele)
25
Auswirkungen des Magnetismus

• bei mechanischen Uhren

26
(No Transcript)
27
Auswirkungen des Magnetismus

• bei Quarzuhren

28
Aufbau Schrittschaltmotor
Spule
Statorblech
Rotor
29
Aufbau Schrittschaltmotor
30
Funktionsprinzip Schrittschaltmotor
31
Funktionsprinzip Schrittschaltmotor
32
Magnetische Abschirmung(Beispiel ETA Quarzwerke)
1600 A/m 20 Oe 20 Gs 2 mT 2000 µT
33
Magnetische Felder im Alltag(Werte in µT)
in 3 cm Abstand in 30 cm Abstand in 1 m Abstand
Waschmaschine 0,08 - 50 0,15 - 3 0,01 0,15
Wäschetrockner 0,3 - 8 0,1 - 2 0,02 0,1
Kühlschrank 0,5 - 2 0,01 - 0,3 0,01 0,04
Computer 0,5 - 30 lt 0,01 -
Kaffeemaschine 1 - 10 0,01 0,3 0,01 0,04
Elektroherd 1 - 50 0,15 - 8 0,01 0,04
Fernseher 2,5 - 50 0,04 - 2 0,01 0,15
Radiowecker 3 - 60 0,1 - 1 0,01 0,02
Geschirrspüler 3,5 - 20 0,6 - 3 0,07 0,3
Haarfön 6 - 2000 0,1 - 7 0,01 0,3
Toaster 7 - 20 0,06 - 1 0,01 0,02
in 3 cm Abstand in 30 cm Abstand in 1 m Abstand
Waschmaschine 0,08 - 50 0,15 - 3 0,01 0,15
Wäschetrockner 0,3 - 8 0,1 - 2 0,02 0,1
Kühlschrank 0,5 - 2 0,01 - 0,3 0,01 0,04
Computer 0,5 - 30 lt 0,01 -
Kaffeemaschine 1 - 10 0,01 0,3 0,01 0,04
Elektroherd 1 - 50 0,15 - 8 0,01 0,04
Fernseher 2,5 - 50 0,04 - 2 0,01 0,15
Radiowecker 3 - 60 0,1 - 1 0,01 0,02
Geschirrspüler 3,5 - 20 0,6 - 3 0,07 0,3
Haarfön 6 - 2000 0,1 - 7 0,01 0,3
Toaster 7 - 20 0,06 - 1 0,01 0,02
34
Magnetische Felder im Alltag(Werte in µT)
in 3 cm Abstand in 30 cm Abstand in 1 m Abstand
Bügeleisen 8 - 30 0,1 0,3 0,01 0,03
el. Heizofen 10 - 180 0,15 - 5 0,01 0,25
Elektrorasierer 15 - 1500 0,08 - 9 0,01 0,3
Leuchtstoffröhre 40 - 400 0,5 - 2 0,02 0,25
Handmixer 60 - 700 0,6 - 10 0,02 0,25
Mikrowellengerät 73 - 200 4 - 8 0,25 0,6
Staubsauger 200 - 800 2 - 20 0,1 2
Elektrosäge 250 - 1000 1 - 25 0,01 1
Bohrmaschine 400 - 800 2 3,5 0,08 0,2
in 3 cm Abstand in 30 cm Abstand in 1 m Abstand
Bügeleisen 8 - 30 0,1 0,3 0,01 0,03
el. Heizofen 10 - 180 0,15 - 5 0,01 0,25
Elektrorasierer 15 - 1500 0,08 - 9 0,01 0,3
Leuchtstoffröhre 40 - 400 0,5 - 2 0,02 0,25
Handmixer 60 - 700 0,6 - 10 0,02 0,25
Mikrowellengerät 73 - 200 4 - 8 0,25 0,6
Staubsauger 200 - 800 2 - 20 0,1 2
Elektrosäge 250 - 1000 1 - 25 0,01 1
Bohrmaschine 400 - 800 2 3,5 0,08 0,2
in 0 cm Abstand in 5 cm Abstand in 10 cm Abstand
Handy / Smartphone 35 - 350 5 60 0 35
in 0 cm Abstand in 5 cm Abstand in 10 cm Abstand
Handy / Smartphone 35 - 350 5 60 0 35
35
Permanentmagneten im Alltag(Beispiele)
36
EinschubLongines Conquest V.H.P.
37
(No Transcript)
38
MASSNAHMEN ZUM SCHUTZ VOR MAGNETISMUS
39
MASSNAHMEN ZUM SCHUTZ VOR MAGNETISMUS

• I. VERWENDUNG UNMAGNETISCHER MATERIALIEN (BEI
  MECHANISCHEN UHREN)

40
Antimagnetische Materialien
41
EinschubProduktion Von Uhrenkomponenten aus
Silizium
42
Patek Philippe Silinvar-Spirale
43
Produktion
44
MASSNAHMEN ZUM SCHUTZ VOR MAGNETISMUS

• II. ABSCHIRMUNG DES MAGNETFELDES (BEI
  MECHANISCHEN UND QUARZUHREN)

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Abschirmung von Magnetfeldern
Zur Abschirmung von statischen Magnetfeldern und
von Magnetfeldern geringer Frequenz dienen
weichmagnetische Werkstoffe, d.h.
ferromagnetische Materialien hoher Permeabilität
und geringer Remanenz.
46
Abschirmung von Magnetfeldern
Wie hoch der Schutzfaktor ausfällt hängt von der
Konstruktion ab Je dicker die Wand, umso
höher. Je höher die Permeabilität des
Materials, um so höher. Je weniger und kleinere
Löcher im Schirm, um so höher.
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Weicheisenkäfig(Beispiele)
Beispiel IWC Ingenieur
Beispiel Sinn
48
Funktionsprinzip Weicheisenkäfig
Querschnitt
Magnetfluss-Simulation
49
Testgeräte für Restmagnetismus

• (Remanenz)

50
Magnettestgeräte
51
(No Transcript)
52
Entmagnetisierung
53
Prinzip der Entmagnetisierung
Entmagnetisierung durch
Starkes Wechselmagnetfeld
Erschütterung
Erwärmung
54
Entmagnetisierung durch Wechselmagnetfeld
55
Entmagnetisiergeräte
56
Werkstatt-Praxis
57
Kundeninfo Magnetismus
58
Ich bedanke mich für Ihre Aufmerksamkeit!
Albert Fischer, 2017