Hur fungerar magneterna i dörrstängare

[RoPa]

När en permanent magnet i stationärt läge lyfter ett objekt så sker en avmagnetisering av magneten som pris för det arbetet som den utförde. Själva rörelsen skapar en mot EMK som går mot magnetfältet (fältet är alltså svagare under själva lyftet) vilken kommer att avmagnetisera en liten del av magneten.

Att det är jobbigt att hålla ut armen är en biologisk effekt, det är dina celler som töjer sig och som måste dras ihop igen, jobbigt för dig, men du utför faktiskt inget arbete. Fråga pennan

Magneter som oändlig energi källa finns massor med knasigt på Youtube om det.

[Walle]

Det där med avmagnetiseringen låter intressant, men känns inte som att det stämmer med vad Danei skrev.

Så rent teoretiskt, och om vi bortser från alla förluster och räknar med att vi har 100% effektivitet i varje steg (vilket naturligtvis är en omöjlighet, men det förenklar tankemönstret en aning att bortse från förluster) och vi räknar med ett teoretiskt perfekt magnetfält (återigen en omöjlighet): Om jag magnetiserar en bit järn genom att linda en ledare runt den och skicka genom en puls på 9.82 A vid 1 V i en sekund så "innehåller" magneten energi nog för att lyfta ett kilo en meter, sen är magnetismen slut?

Om jag drar isär en magnet och det den håller, magnetiserar jag då magneten? För att övervinna motståndet krävs det ju en kraft, och jag flyttar faktiskt magneten (eller det den håller, eller båda) en viss sträcka, alltså har jag utfört arbete. Så nånstans måste energi ha tillförts. Eller yttrar sig den energin som eddyströmmar som bildar värme, som när man släpper en magnet genom ett rör av aluminium och det faller sakta? För i det fallet så kommer ju magneten träffa underlaget med mindre energi än om aluminiumröret inte hade varit där, alltså måste energi absorberas av aluminiumröret. (Det är för övrigt ett ganska kul experiment, det ser nästan overkligt ut när magneten sakta faller ner genom röret).

Edit: Har sett många videos på tuben om "magnet motorer". De flesta påstår att deras "nästan funkar, bara några justeringar så...", men det förstår jag såklart att det är en omöjlighet.

[JimmyAndersson]

Tack Danei för förklaringen.

Det här med avmagnetiseringen är också intressant.
Skulle gärna läsa Danei's (eller någon annans) svar på just den biten också.


Kul tråd det här.

[xxargs]

Vet inte om det är rätt att magnetfältet blir svagare, men klart är att energi frigörs när den suger till sig och magneten kan kompaktera sitt magnetfält närmare sig, för det är nog där energin frigörs då den magnetiska EMK sjunker när ferromagnetisk material erbjuder en lättare magnetisk väg än luftvägen.

- men den energin får man betala tillbaka med exakt samma belopp när man drar bort den fastsugna saken med kraft igen och efteråt så är situationen exakt som innan.

dvs. energin lagras som om det vore en (spiral)fjäder - fjädern laddar ur sig lite när den drar till sig objekt och fjädern laddas upp igen till samma nivå som innan när objekten med kraft dras från magneten igen.

Kör man med två permanentmagneter med sydpol mot sydpol resp nordpol mot nordpol så får man omvänd verkan - dom försöker repellera ifrån varandra i en närmast perfekt elastisk beteende som skulle få gummimaterial att bli gröna av avund och elmotorer och generatorer samt transformatorer fungera väldigt mycket på att man kör nordpol mot nordpol och dess motstats (det är detta som ger mot-EMK) och avvikelserna och obalanserna där resulterar att motorn förbrukar eller genererar effekt till den elektriska sidan

Hur själva magnetfältet håller sig kvar i permanentmagneten utan att 'förbrukas' är knepigare att förklara och ord som kvantmekanik och spinn på atomnivå dyker snabbt upp när någon försöker förklara...

[victor_passe]

Magneten tappar ju ingen lägesenergi av att "suga upp" objektet, men objektet vinner lägesenergi.

Objektet som flyger upp vinner lägesenergi men tappar potential i det magnetiska fältet.

Du kan ha potential i 4 fält + rörelse energi, men jag tror inte att du kan ha någon annan form av energi.

[BJ]

Det finns några filmer med magneter i rör.
Här är en.

[Henry]

Undrar vad en elektromagnet som har 10 N kraft vid en mm får för kraft vid planck-avståndet?

Så små avstånd behövs inte det räcker med att gå ner till vanlig atomstorlek och dess kärnkrafter. Man behöver sedan ingen magnet för att få en "fäst kraft".

Ett exempel är om man tex har två mycket jämna ytor och trycker dessa hårt mot varandra så kan de fastna med rätt stora krafter även om ytorna är rätt små. Hur kan det komma sig då? Jo för att om ytorna är extrem jämna så kommer atomerna i så nära anlutning till varandra att kärnkrafter mellan atomerna börjar komma igång och attrahera varandra. Ett bra exempel är om man tex trycker läshuvudet i en hårddisk hårt mot skivan så kan denna sitta så hårt fast att man bara kan få bort den med verktyg och ändå är ytan på en hårddisksskiva långtifrån perfekt men de ytor som ändå kommer tillräckligt nära räcker mer än väl för att kärnkrafterna mellan atomerna skall börja påverka varandra.

Det är precis på detta sätt som alla typer av lim fungerar.

[RoPa]

Vet inte om det är rätt att magnetfältet blir svagare, men klart är att energi frigörs när den suger till sig och magneten kan kompaktera sitt magnetfält närmare sig, för det är nog där energin frigörs då den magnetiska EMK sjunker när ferromagnetisk material erbjuder en lättare magnetisk väg än luftvägen.

- men den energin får man betala tillbaka med exakt samma belopp när man drar bort den fastsugna saken med kraft igen och efteråt så är situationen exakt som innan.

Kan vara en bättre förklaring, man lånar i vilket fall energi från magnetfältet när man lyfter något och det är rätt att man betalar tillbaka när man drar loss igen (Kraft x Väg). Jag vet inte om det är svagare fält eller mindre magnetiskt motstånd som är den rätta beskrivningen så vi går på xxargs linje, den verkar mer vetenskaplig än min.

Permanent magnetfält är helt riktigt en effekt av att elektronerna runt ämnets atomer spinner i samma plan mer än slumpmässigt, ju fler som spinner i samma plan desto mer magnetfält. Samma sak som sker i en elektromagnet där elektroner "spinner" genom att strömmen går runt i spolen.

En annan "kul" effekt är att man kan magnetisera utan magnet... dra en bit järn utmed en nål upprepade gånger i samma riktning och tillslut har du magnetiserat nålen tillräckligt så den vill vända sig syd/nord om den fås att t.ex. flyta på en liten bit kork.
Tänk vad Gröngölingarnas handbok kan vara lärorik!

:edit/ ser att jag formulerade mig otydligt i mitt förra inlägg, med stationärt läge menar jag att magneten är still och att den lyfter upp något, detta något rör sig alltså mot magneten, inte att magneten stationärt _håller_ något /edit

[danei]

Det var därför jag påpekade att min förklaring gällde stationärt. När mangeten drar till sig något utförs ett arbete, den energin får du lämna tillbaka när du drar bort prylen. Samma sak som om det sitter en fjäder i prylen.