Aus was bestehen Elektromagnete
24, August, 2011 Industrie & Elektrotechnik
Elektromagnete haben nur dann ein Wirkungsweise, wenn durch sie Strom fließt. Damit ist auch der entscheidende Unterschied zum Dauermagneten benannt, und charakterisiert einen entsprechenden Aufbau. Elektromagnete haben einen Eisenkern der durch eine Spule geführt ist. Wird nun Strom an den Aufbau angeschlossen entsteht im Kern eine magnetische Induktion. Der Anker, also das zu betätigende Element, ist zur Spule mit einem Luftspalt versehen, wodurch der Magnetfluss geht. Dies findet praktische Anwendung, um bestimmte Arbeiten nach Zeitintervallen oder auf einen Elektrobefehl hin durchzuführen. Im Fachterminus bezeichnet man das als elektromechanische Steuerung. Eine solche Steuerung ist aber auch immer vom Energiefluss abhängig.
Eine einfache Spule im Magnetfeld ist schon ausreichend um Elektromagnete ihre magnetische Wirkung geben zu können. Oft werden aber für Elektromagnete zwei Spulen eingesetzt, in deren Kern sich ein Metallkern mit geringer Remanenz. Der Luftspalt dient dazu, damit möglichst auf einen kleinen Raum die magnetische Energie konzentriert werden kann. Dabei ist die Tendenz des Luftspalts sich zu verkleinern proportional der Tragkraft. Unterschiede im Material des Kerns gibt es zwischen Gleichstrom und Wechselstrom. Elektromagnete für Gleichstrom haben einen massiven Eisenkern. Dazu im Gegensatz ist der Kern bei Wechselstrom aus von einander isolierten Blechen bestehend. Dies dient dazu, damit bei Wechselstrom sogenannte Wechselstromverluste vermieden werden. Man bezeichnet eine derartige Konstruktion auch als Blättermagnet.
Elektromagnete werden im allgemeinen häufig angewendet. Sie dienen In Forschung und Technik dem Ausführen von Schaltbefehlen oder in Zyklen auftretenden Arbeitsschritten. Die technischen Elektromagnete bestehen aus zwei Polkernen, dem sogenannten Joch sowie den Spulen. Im Alltag findet man Elektromagnete in der Telefontechnik genauso wie als Hubmagnete. Besonders diese Hubmagnete können extreme Lasten heben. Aber auch in wissenschaftlichen Bereichen wie den Teilchen Beschleuniger oder dem Kernspintomographen sind sie anzutreffen. Eine bedeutsame Anwendung findet man in der Fusionsforschung. Dort sind supraleitende Magnete bevorzugt. Denn diese können bei extrem niedrigen Temperaturen ein Magnetfeld aufbauen, welches nahezu Verlust frei arbeitet.