Exponat Wirbelstrombremse

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Wirbelstrombremse KomplettansichtDie hier vorgestellte Wirbelstrom-
bremse besteht aus einem Aufbau mit
5 Stangen auf die jeweils ein kräftiger
Ringmagnet aufgesteckt ist.
Die Stangen sind aus verschiedenen
Materialien gefertigt und zwar Messing,
Aluminium, Kunststoff, Edelstahl und
Kupfer.
Die Ringmagneten lassen sich entlang
der Stangen frei bewegen. Am unteren
Ende befinden sich fixierte Ring-
magnete, mit umgekehrtem Magnetfeld,
um die fallenden Ringmagnete
abzubremsen.
Lässt man die Ringmagnete an den
Stangen herunterfallen, werden sie
abhängig von der Leitfähigkeit des
Metalls unterschiedlich stark
abgebremst.
Besonders stark ist die Bremswirkung
bei Kupfer, während der Ringmagnet
bei der Kunststoffstange ungebremst
herunter fällt.

Die Bremswirkung wird durch
Wirbelströme erzeugt, die in den
Stangen durch die fallenden Magnete
erzeugt werden. Während sich die
Magnete entlang der Stangen bewegen,
nehmen sie ihr eigenes Magnetfeld mit.
Dadurch bewegt sich das Magnetfeld
und es wird eine Spannung induziert,
die der Ursache ihrer Entstehung
entgegenwirkt. Der daraus entstehende
Stromfluss wird Wirbelstrom genannt.
Dieser Strom erzeugt nun seinerseits
ein Magnetfeld, was dem Magnetfeld
des fallenden Magneten entgegenwirkt.
Dadurch wird die Fallgeschwindigkeit
gebremst.
Die Stärke des erzeugten Magnetfeldes
hängt von der Stärke des Stromflusses
ab, der um so größer ist, je besser die
Leitfähigkeit des Materials ist.
Kupfer leitet ungefähr 6 mal so gut wie
Eisen, Aluminium ungefähr 3,5 mal so
gut und Messing ungefähr 1,5 mal so
gut. Kunststoff leitet den Strom nicht,
daher fällt der Magnet ungebremst zu
Boden, weil hier kein Wirbelstrom
erzeugt wird.
Das Prinzip der Wirbelstrombremse wird u.a. auch beim ICE eingesetzt, da bei dieser Art der Bremsung kein Verschleiß von Bremsbelägen auftritt.
Wirbelstrombremsenfuss Wirbelstrombremse Mittelansicht
 

Bühl Exponatebau © Wiebke Koch 2013