Elektromagnete
Der Begriff Elektromagnete umfasst alle Geräte, die beim Anlegen einer Spannung ein Magnetfeld erzeugen. Dieses Magnetfeld wird durch eine Spule gebildet, die bei Stromzufuhr magnetische Pole erzeugt.
Grundsätzlich unterscheiden wir zwischen zwei Arten von Elektromagneten:
Elektromagnete in der Standardausführung erhalten ihre Magnetkraft erst beim Anlegen eines Stromflusses. Sie sind im Ruhezustand nicht magnetisch und benötigen Strom, um ihre Haftkraft auszubilden.
Permanentmagnete elektrisch schaltbar sind Dauermagnete, die im Ruhezustand magnetisch sind und ihre Magnetkraft beim Anlegen einer Spannung verlieren.
Wie sind Elektromagnete aufgebaut?
Seine magnetische Kraft erhält ein Elektromagnet durch eine Spule, die beim Anlegen einer Gleichspannung ein Magnetfeld erzeugt. Dieses Magnetfeld ist nur leicht magnetisch und die Haftkraft für Anwendungen im industriellen Bereich nicht ausreichend.
Aus diesem Grund wird die Spule (bestehend aus lackiertem Kupferdraht) um einen ferromagnetischen Stoff gewickelt. Dieser Eisenwerkstoff besitzt eine ausgezeichnete magnetische Leitfähigkeit, weshalb die Feldlinien gelenkt werden können und sich eine Verstärkung der Haftkraft einstellt.
Diese Kombination aus Spule und Zapfen ist zusätzlich von einem Stahltopf mit Vergussmasse umschlossen – so sind Elektromagnete aufgebaut. Dieser Stahltopf ist ebenfalls ein guter magnetischer Leiter und leitet die Magnetkraft zusammen mit dem Eisenzapfen auf die freie Haftfläche.
Es entwickelt sich ein Pol jeweils auf der Ringfläche des Stahltops und des mittigen Zapfens.
Das elektromagnetische Feld bildet sich bei Stromzufuhr also bogenförmig von Zapfen zur Ringfläche aus. Dabei ist die Stärke des Magnetfelds und der Haftkraft abhängig von der Bauform der Spule.
Für mehr Infos und technische Zeichnungen zum Thema Elektromagnete besuchen Sie auch unser Magnetlexikon unter dem Eintrag Elektromagnet.
Dauermagnet elektrisch schaltbar – Unterschied zu Elektromagneten
Im Gegensatz zu einem Elektromagnet, der nur beim Zuschalten elektrischer Spannung magnetisch ist, ist der Permanentmagnet dauerhaft magnetisch und verliert seine Haftkraft bei Stromzufuhr. Die Funktionsweisen sind also genau gegensätzlich.
Grund dafür ist, dass in dieser Variante ein Neodym-Magnet verbaut ist. Dieser ist permanent magnetisch und verliert diese Haftkraft ohne äußere Einflüsse nicht. Genau neben diesen Magneten ist innerhalb des Stahltopfs eine Spule verbaut. Die Wirkungsweise dieser Spule kennen wir bereits vom klassischen Elektromagneten. Sobald Strom fließt, erschafft diese Spule ein gegenpoliges magnetisches Feld. Dieses Magnetfeld neutralisiert die Magnetkraft des verbauten Dauermagneten. Die Haftfläche des abschaltbaren Magneten ist solange Strom fließt nicht magnetisch.
Beim Abschalten der elektrischen Spannung verschwindet das gegenpolige Magnetfeld der Spule sofort. Der Neodym-Magnet, dessen Magnetfeld durch die Spule neutralisiert wurde, kann nun seine Haftkraft wieder auf der Haftfläche entfalten.