Magnetschwebebahn - Experiment < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
|
| Status: |
(Frage) beantwortet  | | Datum: | 11:45 So 03.11.2013 | | Autor: | Ermac |
Hallo Leute,
derzeit überlege ich, ein Experiment mit Supraleitern vorzuführen. Mir gefällt die Idee, eine Magnetschwebebahn zu bauen (siehe Video ab 1:03). Nachdem ich mich ein wenig in die Theorie der Supraleiter eingelesen habe, habe ich eine ungefähre Vorstellung, wie das Experiment funktionieren soll: die "Gleise" bestehen aus NdFeB-Dauermagneten und die Bahn ist ein Supraleiter aus YBCO. Wenn der Supraleiter (mit flüssigem Stickstoff) gekühlt wird, verliert er seinen elektrischen Widerstand und wird diamagnetisch. Dabei entsteht auch das Quantum Locking, das man im Video sieht.
Nun zu meinem Problem: Ich bin mir bezüglich der Maße des Gleises unsicher. Ist z.B. ein Kreis (wie im Video) sinnvoller als eine Ellipse? Ist ein größerer Radius besser als ein kleinerer? Wird der Supraleiter nur durch den Luftwiderstand und der fehlenden Dauerkühlung abgebremst? Kann man das optimieren?
Gruß
Ermac
http://www.youtube.com/watch?v=Ws6AAhTw7RA
Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt.
|
|
| |
|
| Status: |
(Antwort) fertig  | | Datum: | 12:34 So 03.11.2013 | | Autor: | leduart |
Hallo
in welchem Rahmen willst du das denn machen? wie groß die Bahn ist rund oder mit geraden teilen usw. kommt auf deine Mittel an.. Die Bahn hört erst auf zu laufen, wenn die Kühlung zusammenbricht. siehe auch http://de.wikipedia.org/wiki/Mei%DFner-Ochsenfeld-Effekt
Gruß leduart
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 12:55 So 03.11.2013 | | Autor: | Ermac |
Danke erst einmal für die Antwort.
Ich weiß nicht genau, was du meinst. Meine Idee war die Bahn rund zu gestalten. Von der Größe her, sollte es ungefähr so wie im Video sein.. größer eher nicht.
|
|
|
| |
|
Hallo!
Im Prinzip ist die Gestaltung der Bahn relativ egal. Es ist nur so, daß der Supraleiter ein bestimmtes Maximum an Kraft aufwenden kann, wenn du also zu schnell in eine zu enge Kurve gehst, fliegt er raus.
Was ich bereits gesehen habe, war eine Bahn, geformt wie die Laufbahn im Stadion. Eine der graden Steckken war so in sich verdreht, daß der wagen darauf eine Rolle drehte, und danach über Kopf an der Unterseite der Bahn (ebenfalls mit Magneten ausgestattet) fuhr. Bei der nächsten Runde wechselte er dann wieder auf die Oberseite.
Ich denke, so lang du keine zu engen Kurven planst, ist so ziemlich jede Bahn möglich, du solltest nur die Kosten für die Magnete im Auge behalten.
Die Sache mit dem Abbremsen: Der Wagen wird ausschließlich durch den Luftwiderstand abgebremst. Allerdings ist irgendwann die Kühlung weg, und dann kehrt der Supraleiter ziemlich aprupt in den normalen Zustand zurück. Das kann man dann nicht mehr als Abbremsen, sondern eher als Crash bezeichnen...
Ein Geheimnis, den Effekt länger beizubehalten ist Styropor zum Isolieren, auch von der Unterseite.
Und gegen das Abbremsen kann es helfen, das entstehende Stickstoff-Gas nach hinten zu leiten, und so einen kleinen Raketenantrieb zu basteln. Hierbei erzeugt eine kleinere Austrittsdüse mehr Schub, es besteht aber auch die Gefahr, daß sie vereist, und dann könnte der Druckanstieg zum Platzen des Wagens führen. Und wenn der Wagen zu gut isoliert ist, entsteht auch nur sehr wenig Gas...
Ich denke, für die Realisierung des ganzen ist es wichtiger, daran rumzubasteln, bis man zufrieden ist, nicht das genaue Planen vorweg.
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Frage) beantwortet | | Datum: | 10:51 Di 05.11.2013 | | Autor: | Ermac |
Danke für die Antwort, das hat mir sehr geholfen. Ich bin jetzt kurz davor, die Materialien zu bestellen. Jetzt hab ich aber ein Verständnisproblem: Ich hab nach NdFeB Dauermagneten gesucht und einige Internetshops gefunden, die diese verkaufen:
Conrad hat z.B. NdFeB N 35 M in 10x4x3mm Maße für 2,87€
magnet-magnete hat NdFeB N 38 SH in 7x3x2mm für 0,07€
Wofür stehen diese Bezeichnungen und warum ist der Preis so verschieden? Reichen für meine Anwendung die NdFeB N 38 SH Magnete?
Danke
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Antwort) fertig | | Datum: | 13:14 Di 05.11.2013 | | Autor: | leduart |
Hallo
Ich hab bisher nur mit N45 oder N52 gearbeitet, bei gleichem Material sieh auch auf das Volumen. der Pries geht natürlich damit hoch. N38 ist schwächer, siehe etwa http://www.magnetportal.de/content/faq-meistgestellte-fragen/
Conrad ist für Magnete in großen Mengen sicher nicht der Spezialist. in speziellen Magnetshops kannst du ja nach Probesendung mit Rückgaberecht fragen und erst al nur eine 20-30cm Bahn ausprobieren.
viele Unis haben schon so Dinger, frag da nach den genauen Magneten, etwa Uni Bonn, da weiß ich es-
warum sollte jeder das Rad neu erfinden?
die Idee viele Meter Magnete zu kaufen ohne vorher mit weniger zu experimentieren ist doch eigentlich nicht Physikergerecht.
Gruß leduart
|
|
|
|
