Elektronische, magnetische und optische Werkstoffe

Die Fläche der Hystereseschleife eines Kernwerkstoffs (Verlust pro Periode) beträgt 50 J/m³. Welcher Wert kommt den Hystereseverlusten am nächsten, wenn ein Kern mit einem Volumen von 0,010 m³ mit 50 Hz Wechselstrom betrieben wird?

  1. Aca. 0,5 W
  2. Bca. 25 W
  3. Cca. 2,5 kW
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Lösung: B. ca. 25 W

Die Hystereseverluste ergeben sich aus Verlust pro Periode (Schleifenfläche) × Frequenz × Volumen: P = 50 J/m³ × 50 s⁻¹ × 0,010 m³ = 25 W. Bei ca. 0,5 W wurde die Multiplikation mit der Frequenz vergessen; das ist die Energie pro Periode, 0,5 J. Bei ca. 2,5 kW wurde die Multiplikation mit dem Volumen vergessen; die eigentliche Einheit wäre W/m³. Die Hystereseverluste sind proportional zur Frequenz, die Wirbelstromverluste etwa proportional zum Quadrat der Frequenz; deshalb verwendet man in Netzteilen und Motoren, die bei hohen Frequenzen arbeiten, Werkstoffe mit hohem elektrischem Widerstand wie Ferrite oder dünne, geschichtete Elektrobleche. Die Einheit der Fläche der B-H-Schleife, T·A/m, ist gleich J/m³.

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