Magnetostriktion
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Magnetostriktion ist die Deformation ferromagnetischer Stoffe in Abhängigkeit eines angelegten magnetisches Felds. Dabei erfährt der Körper bei konstantem Volumen eine elastische Längenänderung.
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[Bearbeiten] Prinzip
Legt man an einen Ferromagneten ein äußeres magnetisches Feld an, so richten sich die Weissschen Bezirke gleich aus. Durch das Drehen der Dipole ändert sich die Länge eines Stabes im Bereich von ca. 10 bis 30 µm/m (hochmagnetostriktive Werkstoffe: bis 2000 µm/m).[1] Durch ein magnetisches Wechselfeld wird ein Ferromagnet zu mechanischen Schwingungen angeregt.
Für induktive Bauteile sind magnetische Werkstoffe mit möglichst geringer Magnetostriktion wünschenswert, da sich einerseits die magnetischen Eigenschaften durch Druck oder Zug (z. B. durch Einspannen, Verkleben oder Vergiessen von Kernen) verändern, oder auch das bekannte "Netzbrummen" (100 oder 120 Hz) durch den Betrieb von Transformatoren oder Drosseln an 50 Hz- oder 60 Hz-Netzspannung auftritt.
[Bearbeiten] Anwendungen und Begriffe
Verwendet wurde diese Eigenschaft z. B. schon früher, um Ultraschall zu erzeugen. Dabei wird ein Stab aus Material mit hoher Magnetostriktion (z. B. Nickel) in einer Spule mit Wechselstrom ummagnetisiert.
Weiterhin gibt es magnetoelastische Sensoren, welche den inversen Effekt beispielsweise für die Messung von Zug, Druck sowie Torsion nutzen.
Volumenmagnetostriktion ist die Volumenänderung bei gleicher Gestalt.
Joule-Magnetostriktion ist die Gestaltsänderung bei gleichem Volumen. Sie ist normalerweise viel größer als die Volumenmagnetostriktion.
Inverse Magnetostriktion ist die Änderung der Magnetisierung durch mechanische Spannungen.
Ein linearer Aktor der mit Magnetostriktion arbeitet ist der Wurmmotor. Magnetblasenspeicher nutzen Magnetostriktion zur Datenspeicherung.
[Bearbeiten] Siehe auch
[Bearbeiten] Quellen
- ↑ H. Janocha: Aktoren, Springer Verlag, Berlin 2006, ISBN 3-540-54707-X
