Guten Tag liebe Forenteilnehmer,

folgende Fragestellung konnte ich bislang nicht befriedigend beantworten:

Ist die Hysteresekurve unbedingt punktsymmetrisch zum Ursprung oder gibt es Ausnahmen?

Bitte keine Querverweise ala Wicki.

mit freundlichen Grüßen,
Stephan-Alexander Heyn

Hallo Stephan-Alexander,

speziell die Hysterekurve von Eisenkernen dürfte nur dann punkt-symmetrisch verlaufen, wenn der Eisenkern nicht magnetisiert ist.

Wird allerdings die Permabilität eines Magneten betrachtet, so dürfte die Hysterese-Kurve solange NICHT punktsymmetrisch Verlaufen (weil die Sättigungspotentiale nicht symmetrisch liegen), wie der Eisenkern noch magnetisch ist .

Für den Grad eines nicht punktsymmetrischen Verlaufes der Permeabilität auf MoBa Antriebe dürfte entscheidend sein, wie langsam ein ggf. magnetisierter Eisenkern seinen Magnetismus verliert (Remanenz). Manche behaupten, die Erregerspule mal kurz an den digitalen Fahrstrom anschliessen, und schon sei der Eisenkern wieder wie neu .

Grüße Frank

Guten Abend Frank,

vielleicht habe ich mich unverständlich ausgedrückt:
abgesehen von der Neukurve, die vom Ursprung ausgeht, ist die Hystereseschleife eine hauptsächlich im 1. und 3. Quadranten gebogene Schleife mit den markanten Punkten

a) Remanenz (magnet. Flußdichte) bei H=0 und abnehmendem H
b) Koerzitiv-Feldstärke (B=0) und abnehmendes H (zwischen B_rem und H_koerz verläuft der Graph im 2. bzw. 4. Quadranten)
c) maximale, relative magnetische Permeabilität (in der Nähe von H_coerz)
d) magnetische Sättigung bei zunehmendem H, wenn mu_r wieder gegen 1 geht.
abgesehen von Besonderheiten wie den Barkhausensprüngen oder ferromagnetischen NE-Legierungen (Cumnal)

In diesem Zusammenhang kann ich jeden Punkt im 1. Quadranten durch den Ursprung spiegeln und komme auf den entsprechenden Punkt im 3. Quadranten (umgekehrte Magnetisierung). Und genau dies meine ich mit Punktsymmetrisch.
Und genau dies ist auch meine Frage: ist dieses Verhalten bei allen Magnetmaterialien vorhanden, oder gibt es Ausnahmen?
Falls ja --->

mit freundlichen Grüßen,
Stephan-Alexander Heyn

Hallo Stephan-Alexander ,



so weit, so gut

Zitat von SAH

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In diesem Zusammenhang kann ich jeden Punkt im 1. Quadranten durch den Ursprung spiegeln und komme auf den entsprechenden Punkt im 3. Quadranten (umgekehrte Magnetisierung). Und genau dies meine ich mit Punktsymmetrisch.
Und genau dies ist auch meine Frage: ist dieses Verhalten bei allen Magnetmaterialien vorhanden, oder gibt es Ausnahmen?
Falls ja --->

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aber die Vernachlässigung des Zeitverhaltens , z.B. zwecks Nachweis eines symmetrischen Drehmoments am Märklin-Motor nach ausgiebiger Bestromung in einer Fahrtrichtung , ist exclusives Vorrecht des Informatikers . Ich erinnere hier kurz an die Erfindung entsprechender Methoden wie "Updates" und "Visualisierungen" (z.B. einer vorwärts/rückwärts touch-visuell magical gleichschnellen Loko) .

Auch der Chemiker wird hier kaum weiterhelfen können: Zwar müsste es zu den nachgefagten Stoffeigenschaften was schreiben können, dennoch droht die Gefahr , das die Motor-Eisen durch Tinkturen o.ä. in eine Glibber-Masse oder gar irgendwas lebendiges überführt würden , was die Betrachtung nur weiter verkomplizieren würde.

Nehmen wir also an, das unter periodisch gleichstromanteilfreier (z.B. AC) Erzeugung der Erregerfeldes sich die verwertbare magnetische Feldstärke B immer punktsymmetrisch auf einer Ortskurve um den Ursprung H=0 B=0 bewegt.

Inwieweit die allerdings die Sättigung erreicht, oder wegen zu schwachen Erregerfeldes eher flach verläuft, oder wegen zu früher Sättigung eher relativ steil, da gehört zu den Eigenschaften des Motor (Feldspulenkern) und des Bestromungskonzeptes. Wäre aber immer noch punktsymmetrisch um den Ursprung.

Imho: Inwieweit sich das Zentrum der Kurve bei periodischer aber nicht gleichstromanteilfreier Bestromung laufend weiter nach oben oder unten bewegt, da spielt dann wohl das Zeitverhalten (AC vs DC) die entscheidende Rolle. Bzgl der Ausdehnung der entstehenden Diagonale dürfte die "Frequenz" der Bestromung eine Rolle Spiele, das sich die magnetische Feldstärke - anders als die elektrische Feldstärke in einem elektrischen Leiter - je nach Stoffeigenschaften nicht praktisch beleibig schnell ändern kann. Eine "Magnet" bestünde demnach aus einem trägen Material, Luft wäre demnach ein schnelles. Es bleibt die Frage: Wie schnell ist diesbezüglich das heilige Blechle :

Grüße Frank

Mein Namensvetter hat die Antwort schon gegeben, hier die Kurzfassung:

Eine Hysteresekurve ist punktsymmetrisch, wenn das betrachtete Modell invariant unter der Lorentz-Transformation ist. Hat dann z.B. ein Trafokern besagten Restmagnetismus, dann hat das System eine Vorzugsrichtung und die Invarianz kollabiert -> keine Punktsymmetrie gegen den Ursprung.

Versteht man eine Hysteresekurve als den Graph aus tatsächlichen experiementellen Messungen, dann würde ich allein aufgrund der statistischen und systematischen Meßfehler nicht mit einer Punktsymmetrie rechnen.

Fazit: Eher nein.

Grüße, Frank

Guten Abend Frank,

herzlichen Dank für Deinen Beitrag. Allerdings muß ich Dich erst mal von Modellbahnmotoren und Märklinspezialitäten entkoppeln!

Zitat von Gast_001

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Auch der Chemiker wird hier kaum weiterhelfen können: Zwar müsste es zu den nachgefagten Stoffeigenschaften was schreiben können, dennoch droht die Gefahr , das die Motor-Eisen durch Tinkturen o.ä. in eine Glibber-Masse oder gar irgendwas lebendiges überführt würden , was die Betrachtung nur weiter verkomplizieren würde.

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Der ist gut! Der Chemiker wird wohl eher auf die Lehrbücher der Physik hinweisen.

Zitat von Gast_001

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Nehmen wir also an, das unter periodisch gleichstromanteilfreier (z.B. AC) Erzeugung der Erregerfeldes sich die verwertbare magnetische Feldstärke B immer punktsymmetrisch auf einer Ortskurve um den Ursprung H=0 B=0 bewegt.
Inwieweit die allerdings die Sättigung erreicht, oder wegen zu schwachen Erregerfeldes eher flach verläuft, oder wegen zu früher Sättigung eher relativ steil, da gehört zu den Eigenschaften des Motor (Feldspulenkern) und des Bestromungskonzeptes. Wäre aber immer noch punktsymmetrisch um den Ursprung.
Imho: Inwieweit sich das Zentrum der Kurve bei periodischer aber nicht gleichstromanteilfreier Bestromung laufend weiter nach oben oder unten bewegt, da spielt dann wohl das Zeitverhalten (AC vs DC) die entscheidende Rolle. Bzgl der Ausdehnung der entstehenden Diagonale dürfte die "Frequenz" der Bestromung eine Rolle Spiele, das sich die magnetische Feldstärke - anders als die elektrische Feldstärke in einem elektrischen Leiter - je nach Stoffeigenschaften nicht praktisch beleibig schnell ändern kann. Eine "Magnet" bestünde demnach aus einem trägen Material, Luft wäre demnach ein schnelles. Es bleibt die Frage: Wie schnell ist diesbezüglich das heilige Blechle :

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vielleicht sollte ich noch anfügen: absolut gleichstromfreies AC, wie es für ,,normale" Hysteresekurven in Frage kommt. Die Spezialitäten kommen später. Bitte keine Motorenbetrachtungen *hier*, die kommen *auch* viiiel später erst.
Die mathematische Seite wird dann echt happig!

@Frank (Stahlbahn): Danke für die Kurzform! Ich gehe von reinem AC aus und entmagnetisiertem Material.

mit freundlichen Grüßen,
Stephan-Alexander Heyn

Als Laie auf dem Gebiet würde ich mal sagen, dass es nach der reinen Theorie unter den vorgegebenen Bedingungen punktsymetrisch sein müsste.
Kleinere Abweichungen (Messfehler, Materialverunreinígungen usw.) davon in der Praxis eingeschlossen.