Invloed van magneetveld op aluminium

Hoi! Vanmiddag ben ik bij de MRI scanner geweest die in het UMC staat. Niet die gebruikt worden voor de patiënten, maar die beneden in het lab, met een magneetveld van 7Tesla.
In ieder geval, zoals verwacht zijn alle materialen in dat lab non magnetisch. Alles is van alu, brandblussers, trapjes etc. Maar het aparte was, de meneer die mij het lab liet zien, pakte een alu opstap trapje en hield dit dicht in de lucht bij de magneet ter demonstratie. Hij vroeg mij het trapje over te pakken en het proberen te bewegen. Tot mijn verbazing had het magneetveld invloed op het alu trapje. Ik kon het in lengterichting eenvoudig bewegen, maar in breedte richting was het een apart gevoel en ging zwaar. Hij bleef weliswaar op zijn plek hangen. Ook toen hij het trapje op 2 pootjes neerzette, viel deze erg langzaam terug op 4 poten.

Ik was in de veronderstelling dat non magnetische materialen "onzichtbaar" zijn voor magnetisch veld. (Alu goede shielding voor elektrisch veld, muMetaal goede shielding voor magnetisch veld). Ik dacht dus dat de veldlijnen van de magneet niet door een aluminium trapje zouden gaan, maar blijkbaar toch wel? Kan iemand mij uitleggen hoe dit zit? Of komt het omdat er toch nog een mate van magnetisme in alu zit, en dat 7 tesla zo sterk is dat het zelfs de minst magnetische materialen aantrekt?

Sine

Moderator

Dat komt door wervelstromen die geïnduceerd worden in het aluminium.

Dat kun je zelf ook nabootsen door een magneet door een alu of cu pijp te laten vallen.

-edit-

https://www.youtube.com/watch?v=h4kkVxggHNE

Hoe sterker de magneet en hoe dikwandiger het materiaal hoe beter het effect.

[Bericht gewijzigd door Sine op dinsdag 22 september 2020 23:09:41 (30%)

Wervelstromen treden op in alle geleidende materialen. Een bekende vorm daarvan is een wervelstroomrem, een metalen schijf die afgremd wordt door een magneet, bijv voor een toerentalregeling.
Sine was me net voor 8)7

Ha Christiaan371,

Dat is een rare gewaarwording het voelt heel raar misschien te vergelijken als je onder water een bal wil vooruit duwen :o
Ik ben nu buiten dus een kort antwoord het is het Lenz effect...... @buzzy geeft een terechte opmerking bij aluminium geeft Eddy stromen!
Kijk even naar de wet van Lenz.

Groet,
Henk.

Everything should be as simple as possible, but not simpler.

In de afval verwerking wordt er ook wel van een "eddy" gesproken als ze het hebben over het verwijderen van aluminium blikjes.

Eerst worden met statische magneten het gewone ijzer eruit getrokken, daarna met roterende magneten of AC spoelen de non-ferro metalen.

Het effect is dus alleen aanwezig bij een wisselend veld voor non-ferro metalen.

1-st law of Henri: De wet van behoud van ellende. 2-nd law of Henri: Ellende komt nooit alleen.

Je hoeft geen wisselend magnetisch veld te hebben. Een veranderend magnetisch veld is voldoende.

Ja, maar in de praktijk zal dat toch een wisselend veld zijn. Je kunt een magneetveld niet oneindig laten toenemen.

Frederick E. Terman

Honourable Member

Oh nee he, toch niet wéér die discussie over 'het is geen wissel want het teken draait niet'? Als het verandert zit er een wisselcomponent in. En de werking daarvan bemerk je.

Ik zag dat zelf het eerst in het grote museum in München. Een koperen plaat aan het uiteinde van een slinger wilde niet tussen de polen van een sterke magneet door slingeren. Maar een koperen plaat met sleuven erin slingerde er wel doorheen - daarin konden geen aanzienlijke wervelstromen ('eddy currents') rondlopen.

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org
Arco

Special Member

Het is heel leuk te zien met een stukje aluminium buis en een rond magneetje wat er net in past.
Heb hier een halve meter buis met 6mm binnendiameter. Het magneetje doet er ongeveer 5 seconden over om door het buisje te vallen...

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard-, firm-, en software ontwikkeling: www.arcovox.com
joopv

Golden Member

Maar je hebt wel een NIB magneetje nodig.

Met een ferroxdure koelkastmagneetje is het effect veel minder of nauwelijks waarneembaar.

GJ_

Moderator

Toepassingen in o.a. ouderwetse snelheidsmeters, vuilscheiding, retarders, remmen in achtbanen (alu plaat op wagens, vaste magneet langs de baan) enz enz.

maartenbakker

Golden Member

Platenspelers, videorecorders. Zoek op wervelstroomrem.

www.elba-elektro.nl | "The mind is a funny thing. Sometimes it needs a good whack on the side of the head to jar things loose."
Tidak Ada

Golden Member

Oan me nog proeven herinneren tijdens de natuurkundelessen op de middelbare school: Een grote hoefijzervormige elektromagneet op de tafel en de leraar liet daar schijven van verschillende materialen tussen door vallen. Dat gaf duidelijke variaties in de stroom door de spoel bij metalen.

Rommelige werkplek? In de natuur is wanorde de meest stabiele toestand; de entropie is dan maximaal. Het handhaven van "orde" kost daarom altijd energie. ----> TUBE COLLECTORS ASSOCIATION - †

Bij een kortsluit anker motor gebeurt het zelfde met de alu. rotor staven . En plaatmateriaal kun je zien als vele kortgesloten wikkelingen.

De spanning is te snijden, welke mes moet ik daarvoor gebruiken?
mel

Golden Member

Koper an sich is ook niet magnetisch.. Maar een KSA motor werkt prima. ;)

u=ir betekent niet :U bent ingenieur..
Arco

Special Member

Ze hebben het wel eens gedemonstreerd met deze 41 Tesla magneet: https://www.powerelectronics.com/community/article/21864010/watercoole…
Een bovenin gegooide massieve aluminium staaf deed er minuten over voordat 'ie er van onderen weer uit kwam... ;)

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard-, firm-, en software ontwikkeling: www.arcovox.com

Op 22 september 2020 22:49:53 schreef Christiaan371:
...Niet die gebruikt worden voor de patiënten, maar die beneden in het lab, met een magneetveld van 7Tesla.

Ok, je vraag is nu wel beantwoord. Ben ik nog wel benieuwd waar ze een MRI voor gebruiken, anders dan voor patiënten? Waarvoor is dat dan?

"We cannot solve our problems with the same thinking we used when we created them" - Albert Einstein
joopv

Golden Member

Op 23 september 2020 17:29:47 schreef Arco:
Ze hebben het wel eens gedemonstreerd met deze 41 Tesla magneet: https://www.powerelectronics.com/community/article/21864010/watercoole…
Een bovenin gegooide massieve aluminium staaf deed er minuten over voordat 'ie er van onderen weer uit kwam... ;)

In Nijmegen hebben ze ooit een kikker laten zweven in een supermagneet. Maar dat heeft weer niks met eddy te maken

Ha flipflop,

Ik weet niet waar @Christiaan371 is geweest maar ik denk in Utrecht !

Die scanner ken ik wel die wordt gebruikt door de 7T groep niet direct voor patiënten maar voor nuclear spin dynamics.
Als ik het oneerbiedig schrijf voor het meten van spoeltjes :o preciezer RF- en gradiëntspoelen.
Maar misschien @TS er meer van weet...... ik heb een 10 jaar geleden de schotels op dak gezet met het head end en de collega's een paar honderden TV toestellen opgehangen !

Groet,
Henk.

Everything should be as simple as possible, but not simpler.

UMC zegt ie, dus Utrecht. Maar spoeltjes... klinkt mij meer als een technische universiteit, en niet als een ziekenhuis :?

"We cannot solve our problems with the same thinking we used when we created them" - Albert Einstein

Ha flipflop,

Ik schrijf ook met nadruk dat ik het iets simpeler voorstel uiteraard gaat het om het medisch vak gebied alleen doet deze groep ook nog onderzoek om een hogere resolutie te bereiken.
Daarom ( voor een RMI scaner ) een toch wel redelijk hoge intensiteit 7T is voor patiënten ( volwassen ) wel het maximum we zijn geen kikkers ha..ha...ha.
Maar dit is niet geheel meer met de vraag van @TS daar ging het om de wet van Lenz.... maar dat had ik al aangegeven de daarbij opgewekte Foucaultstromen ( Eddy stromen ) is een bijkomstigheid.
Maar wel belangrijk als die er niet zouden zijn kunnen we de lamp wel uitlaten daarop is namelijk wel de transmissie over 1 geleider gebaseerd.
En daar doe ik nu weer onderzoek naar zeg maar in de EM-field sfeer !

Groet,
Henk.

Everything should be as simple as possible, but not simpler.

Op 22 september 2020 23:10:08 schreef electron920:
Ha Christiaan371,

Ik ben nu buiten dus een kort antwoord het is het Lenz effect......

Nee hoor, Lenz is een wet, geen effect :-). Overigens is de wet van lenz een totaal overbodige wet...

schrijft iedereen hier over Eddy currents. Voeger had het een mooiere naam: Foucaultstromen, naar de ontdekker ervan.

Ha kris van damme,

Goeie opmerking maar ik was buiten dus even geschreven wat boven kwam borrelen ik denk beide in mijn laatste post aangevuld/gewijzigd.

Maar de wet van H. Lenz bestaat echt en luid :

There is an induced current in a closed conducting loop if and only if the magnetic flux through the loop is changing. The direction of the induced current is such that the induced magnetic field always opposes the change in the flux.

Met als resultaat ( hetgeen wij in de macrowereld beleven ) er een frictie ontstaat.
Als je nu iets dieper in zoemt dan zal je ontdekken dat dit effect in veelmeer situaties voorkomt er zijn voorbeelden genoeg genoemd maar..... die vindt ik nu weer niet zo interesant.

Als je een aantal van onze (elektronica ) componenten beschouwd kom je regelmatig deze Foucaultstromen tegen bijvoorbeeld in een condensator of in een draad enz.
Bij een condensator zijn het de opgewekte Eddy stromen die de displacement current genereren maar ook je thuis installatie heeft met dit effect te maken.
Dus het is heel interesant met betrekking tot energie/communicatie transport.

Groet,
Henk.

Everything should be as simple as possible, but not simpler.

Op 24 september 2020 22:11:50 schreef electron920:
Ha kris van damme,

Goeie opmerking maar ik was buiten dus even geschreven wat boven kwam borrelen ik denk beide in mijn laatste post aangevuld/gewijzigd.

Maar de wet van H. Lenz bestaat echt en luid :

There is an induced current in a closed conducting loop if and only if the magnetic flux through the loop is changing. The direction of the induced current is such that the induced magnetic field always opposes the change in the flux.

Met als resultaat ( hetgeen wij in de macrowereld beleven ) er een frictie ontstaat.
Als je nu iets dieper in zoemt dan zal je ontdekken dat dit effect in veelmeer situaties voorkomt er zijn voorbeelden genoeg genoemd maar..... die vindt ik nu weer niet zo interesant.

Ja Henk, ik was je een beetje aan het plagen wat het Lenz effect aangaat.

en tuurlijk bestaat de wet van Lenz, ik schreef enkel dat ze overbodig is.

De opgewekte stroom gaat de verandering in de flux tegen...

Vrij vertaald en omgezet naar een mechanisch voorbeeld : Als je aan een stilstaande kar trekt, werkt ze tegen.. (en ook als je ze wil stoppen).

Nog die stroom of de kar werken "tegen" er wordt gewoon energie omgezet van één vorm naar een andere, en dat vraagt arbeid. Zo ook van de wervelstroomrem met Alu plaat, waar het hier in eerste instantie over ging :-)