05.07.2012, 19:35
Die Hauptwirkung des Induktionsherdes beruht darauf, daß das magnetische Wechselfeld des Herdes im Topf elektrische Wirbelströme erzeugt. Durch den ohmschen Widerstand des Topfs entsteht dabei Wärme. Dies funktioniert bei jedem elektrisch leitenden Material, also auch bei Edelstahl, nicht jedoch bei reinen Eisenoxiden, egal wie sie entstanden sind, denn Eisenoxide sind keine metallischen Leiter, eher Isolatoren.
Eine weitere, schwächere Wirkung des Induktionsherds nutzt die Tatsache aus, daß reines Eisen eine magnetische Ordnung aufweist. Jedes Eisenatom verhält sich wie ein kleiner Dauermagnet, die Magnete benachbarter Eisenatome neigen dazu, sich parallel auszurichten, so daß alle Nordpole in dieselbe Richtung zeigen und alle Südpole in die entgegengesetzte. Man nennt das Ferromagnetismus. Das Wechselfeld des Herdes verursacht nun ein ständiges Umklappen dieser Magnete. Man fährt also ständig die Hysteresekurve des Eisens entlang. Die dabei auftretenden Verluste tragen ebenfalls zur Erwärmung des Topfes bei. Da Edelstahl keine magnetische Ordnung aufweist, fällt dieser Beitrag beim Edelstahltopf weg.
Eisen in alpha-Fe2O3, also in Hämatit, weist ebenfalls eine magnetisch Ordnung auf. Allerdings neigen hier die Magnete benachbarter Eisenatome dazu, sich antiparallel zum Nachbarn auszurichten. Deswegen neutralisieren sich die Magnete stets paarweise und das Material ist als Magnetspeicher ungeeignet. Man spricht hier von Antiferromagnetismus.
Auch in gamma-Fe2O3, also in Maghemit, orientieren sich die Magnete der Eisenatome antiparallel, nur haben hier nicht alle die gleiche Stärke. Die stärkeren orientieren sich in eine Richtung, die schwächeren in die entgegengesetzte, so daß sie die stärkeren nicht komplett neutralisieren. Man spricht von Ferrimagnetismus. Deshalb ist Maghemit für Magnetspeicher geeignet.
Damit der Herd das Band entmagnetisieren kann, muß das Feld das Band von der Seite her komplett durchdringen, also auf einer Distanz von ¼ Zoll (oder wenigstens der Hälfte davon, wenn man es in zwei Durchgängen löschen will). Auch muß es ausreichen, die Magnete umzuklappen. Eisen ist magnetisch weich, die Koerzitivfeldstärke liegt bei etwa 100 A/m, Maghemit ist magnetisch hart, in einem Patent der BASF lese ich Werte um 25 kA/m.
Gruß TSF
P.S.: Magnetit, also Fe3O4, enthält zwei Drittel der Eisenatome als Eisen(III) und ein Drittel als Eisen(II). Es ist ebenfalls ferrimagnetisch. Hämatit und Maghemit enthalten nur Eisen(III).
Hoffe, hiermit zur weiteren Verwirrung beigetragen zu haben.
Eine weitere, schwächere Wirkung des Induktionsherds nutzt die Tatsache aus, daß reines Eisen eine magnetische Ordnung aufweist. Jedes Eisenatom verhält sich wie ein kleiner Dauermagnet, die Magnete benachbarter Eisenatome neigen dazu, sich parallel auszurichten, so daß alle Nordpole in dieselbe Richtung zeigen und alle Südpole in die entgegengesetzte. Man nennt das Ferromagnetismus. Das Wechselfeld des Herdes verursacht nun ein ständiges Umklappen dieser Magnete. Man fährt also ständig die Hysteresekurve des Eisens entlang. Die dabei auftretenden Verluste tragen ebenfalls zur Erwärmung des Topfes bei. Da Edelstahl keine magnetische Ordnung aufweist, fällt dieser Beitrag beim Edelstahltopf weg.
Eisen in alpha-Fe2O3, also in Hämatit, weist ebenfalls eine magnetisch Ordnung auf. Allerdings neigen hier die Magnete benachbarter Eisenatome dazu, sich antiparallel zum Nachbarn auszurichten. Deswegen neutralisieren sich die Magnete stets paarweise und das Material ist als Magnetspeicher ungeeignet. Man spricht hier von Antiferromagnetismus.
Auch in gamma-Fe2O3, also in Maghemit, orientieren sich die Magnete der Eisenatome antiparallel, nur haben hier nicht alle die gleiche Stärke. Die stärkeren orientieren sich in eine Richtung, die schwächeren in die entgegengesetzte, so daß sie die stärkeren nicht komplett neutralisieren. Man spricht von Ferrimagnetismus. Deshalb ist Maghemit für Magnetspeicher geeignet.
Damit der Herd das Band entmagnetisieren kann, muß das Feld das Band von der Seite her komplett durchdringen, also auf einer Distanz von ¼ Zoll (oder wenigstens der Hälfte davon, wenn man es in zwei Durchgängen löschen will). Auch muß es ausreichen, die Magnete umzuklappen. Eisen ist magnetisch weich, die Koerzitivfeldstärke liegt bei etwa 100 A/m, Maghemit ist magnetisch hart, in einem Patent der BASF lese ich Werte um 25 kA/m.
Gruß TSF
P.S.: Magnetit, also Fe3O4, enthält zwei Drittel der Eisenatome als Eisen(III) und ein Drittel als Eisen(II). Es ist ebenfalls ferrimagnetisch. Hämatit und Maghemit enthalten nur Eisen(III).
Hoffe, hiermit zur weiteren Verwirrung beigetragen zu haben.