Betrachten wir das Thema magnetische Erwärmung. Und zunächst eine kleine Theorie. Die Wirkung der Erwärmung von Metallen in einem magnetischen Wechselfeld aufgrund von Wirbelströmen wurde bereits im 19. Jahrhundert untersucht. Die Wissenschaftler Arago und Faraday haben dieses Problem untersucht. Und der Experimentator Foucault beschrieb dieses Phänomen detaillierter. Deshalb werden Wirbelströme auch Foucault-Ströme genannt. Heutzutage ist dieses Phänomen in der Industrie und im Alltag weit verbreitet. Dieser Effekt wird in Induktionsöfen unterschiedlicher Leistung genutzt. Und wir werden eine Anlage zusammenbauen, die Wasser zum Heizen erhitzt.
Ist es möglich, Wasser mit Magneten zu erhitzen? Heute zeigen und erklären wir Ihnen, wie das geht
Eine dielektrische Scheibe mit umlaufenden Magneten ist über einen Riemenantrieb mit einem Elektromotor verbunden. Es muss eine gerade Anzahl von Magneten vorhanden sein und ihre Polarität muss über den Umfang der Scheibe wechseln.
Um den Effekt zu verstärken, wurde eine weitere Scheibe des gleichen Typs hergestellt, aber zunächst werden wir Experimente mit einer solchen durchführen. Zwischen den Scheiben ist ein kreisförmig gebogenes Kupferrohr fest fixiert.Der Rohrring muss kurzgeschlossen werden – bei offener Spule entstehen keine Induktionsströme.
Das ist die ganze Installation. Lassen Sie uns nun einige Experimente durchführen.
Um die Wirkung des Magnetfeldes zu beurteilen, bringen wir eine elektrische Spule mit einer Glühbirne an die rotierende Scheibe. Dank des Phänomens der elektromagnetischen Induktion beginnt die Glühbirne zu leuchten, wenn sich die Scheibe dreht.
Kommen wir zu den Experimenten mit der Heizung. Den ersten Versuch führen wir mit einem Teil aus Aluminiumblech durch. Befestigen wir das Blatt in der Nähe der Scheibe mit Magneten und schließen wir einen Sensor eines digitalen Thermometers daran an. Sobald die Scheibe mit den Magneten zu rotieren begann, begann die Temperatur des Aluminiumteils zu steigen. In weniger als einer Minute erwärmte es sich um mehr als 40 Grad. Nun, es sieht so aus, als hätten Faraday und Foucault Recht gehabt. Lasst uns die Experimente fortsetzen.
Jetzt erhitzen wir das Wasser. Lassen Sie uns unser Kupferrohr installieren und mit Wasser füllen. Wir schalten die Magnetscheibe ein, nach zwei Minuten beginnt das Wasser in der Röhre zu kochen und beginnt herauszuspritzen.
Nun zu einem komplexeren Test: Lassen Sie uns die Möglichkeit einer praktischen Verwendung des Geräts bewerten. Wir verbinden unseren Kupferkreislauf mit dem Heizkörper. Füllen Sie es mit Wasser. Mit einer kleinen Pumpe aus dem Aquarium sorgen wir für die Flüssigkeitszirkulation. Um die Leistung unserer Heizung zu steigern, werden wir eine zweite Scheibe mit Magneten einbauen. Mit Stromzangen messen wir die Stromaufnahme des Elektromotors. 1,92 Ampere.
Zwei Scheiben arbeiten spürbar effizienter – die Temperatur beginnt vor unseren Augen zu steigen. Der Wirkungsgrad hängt nicht nur von der Anzahl der Magnete ab, sondern auch von der Drehzahl der Scheibe. Nach einiger Betriebszeit zeigt das Thermometer 63,9 Grad Celsius an. Die Temperatur steigt nicht höher, dies ist die Grenze für diese Konstruktion. Aber das ist ein sehr gutes Ergebnis.
Was ist das Ergebnis?
Es ist möglich, eine Heizbatterie mit rotierenden Magnetscheiben zu erwärmen.Für eine ausreichende Drehzahl ist zwar immer noch der Einsatz eines Elektromotors erforderlich, was bedeutet, dass Strom vorhanden sein muss. Und wenn Strom vorhanden ist, gibt es einfachere und traditionellere Heizmethoden. Die Frage der Wirksamkeit bleibt offen.
