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DG1DAC > TECHNIK 08.08.04 13:57l 63 Lines 2663 Bytes #999 (0) @ DL
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Subj: Darum brummen Trafos!
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DB0FBB
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From: DG1DAC @ DB0FBB.#NRW.DEU.EU (Christoph)
To: TECHNIK @ DL
Was den Trafo brummen laesst
Ein sanftes Brummen erschallt von zahlreichen Geraeten, in
denen Transformatoren den 230 Volt-Wechselstrom aus der
Steckdose in niedrigere Spannungen umwandeln. Schweizer
Physiker gingen nun der Ursache dieses Brummens auf
atomarer Ebene auf den Grund: Ursache ist ein Pulsieren des
Eisenkerns im Trafo, der sich unter den staendigen
Richtungsaenderungen eines induzierten Magnetfeldes leicht
zusammenzieht und wieder ausdehnt. Die spektroskopisch
genauen Beobachtungen dieses Verhaltens beschreiben die
Wissenschaftler im Fachblatt "Physical Review Letters" .
Bei einer typischen Wechselstromfrequenz von 60 Hertz wird
120 mal pro Sekunde ein neues Magnetfeld im Eisenkern
aufgebaut. Da magnetisierte Ionen danach streben, naeher
zusammenruecken, schrumpfen die Eisenkerne. Bei einem Kern
mit einem Meter Durchmesser macht das zwar gerade mal ein
Millionstel Meter aus. Genau dieses permanente Umordnen auf
atomaren Niveau macht sich aber durch das konstante Brummen
bemerkbar. Dieses Schrumpfen, Magnetostriktion genannt,
konnten die Forscher von der Universitaet Bern und der
Technischen Hochschule Zuerich mit beschleunigten Neutronen
sichtbar machen. Allerdings waehlten die Physiker als
Testmaterial Mangan statt Eisen, da bei diesem Element der
Effekt staerker auftritt.
Unmagnetisiert ordnen sich die Mangan-Atome innerhalb einer
Kristallstruktur in einer geraden Linie an. Wirkt jedoch ein
Magnetfeld, formieren sich immer je zwei Manganatome zu
isolierten Paaren zusammen. Dabei nehmen sie weniger Platz
ein und folglich schrumpt ein Manganblock aus Abermilliarden
von Atomen um ein winziges Stueck. Wechselt das Magnetfeld,
aendert sich parallel die Anordnung der Atome. Dieses
Pulsieren uebertraegt sich als Schallwelle auf die Luft und
wird entsprechend der Wechselfrequenz mit einem tiefen 120-
Hertz-Ton hoerbar.
Da auch unser Planet im Grunde ein riesiger Magnet ist,
wirkt auch hier die Magnetostriktion. Doch das Magnetfeld
ist permanent und laesst dadurch den Erddurchmesser um rund
zehn Zentimeter schrumpfen. Liesse sich dieses Magnetfeld
abschalten, wuerde sich die Erde um diesen Wert ausdehnen.
Dabei wuerde rein rechnerisch die Oberflaeche um etwa zehn
Quadratkilometer anwachsen.
Quelle:
bdw - Jan Oliver Loefken
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neuem Licht der aktuellen Wissenschaft zu beleuchten.
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Gruss Christoph
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