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Magnetische Eigenschaften dor Stot't'o 



,,Hystereseschleife". Ihr Flacheninhalt ist, 

 wie Warburg und Ewing unabhangig von- 

 einander gefunden haben, proportional der 

 zur Ummagnetisierung unseres Eisenkorpers 

 erforderlichen Energie, und zwar wird dieser 

 sogenannte ,,Hystereseverlust" E pro com 

 Eisen, ausgedriickt in Erg, gegeben durch 



1 (' 

 E = I 93 . d>, wobei das Integral liber den 



47T ,/ 



ganzen Zyklus zu erstrecken ist. 



In der Elektrotechnik benutzt man zur 

 Charakterisierung des Hystereseverlusts ge- 

 wohnlich die von Stein metz eingefuhrte 

 Beziehung E=^.93 1 - 6 ausgedriickt in Watt. 

 Steinmetz hatte namlich urspriinglich irr- 

 ttimlicherweise angenommen, daB r\ eineKon- 

 stante sei, so daB es geniigen wiirde, diese 

 Konstante ftir irgendeme Induktion experi- 

 mentell zu bestimmen, uni mit Hilfe dieser 

 Beziehung fur jede beliebige andere Induktion 

 den zugehorigen Hystereseverlust berechnen 

 zu konnen. Tatsachlich ist das nur der Fall 

 fur Werte von 99, die sich nicht betrachtlich 

 unterscheiden, und es konnen somit in engen 

 Grenzen die Werte von r/ wohl zur Charakte- 

 risierung von magnetischen Materialien ver- 

 wendet werden, dagegen gilt dies nicht mehr, 

 wenn es sich bei einem Vergleich um sehr 

 verschieden hohe Induktionen handelt. 



Der Name ,, Hystereseverlust" ist eigent- 

 lich nicht ganz gliicklich gewahlt, denn tat- 

 sachlich findet dabei nicht ein Verlust an 

 Energie statt, sondern eine Umwandlung 

 in Warme, eine Energieform, die namentlich 

 beim Betrieb von Dynamomaschinen und 

 Transformatoren in verschiedener Beziehung 

 auBerst storend wirkt, so daB der Konstrak- 

 teur stets darauf bedacht sein muB, notigen- 

 falls durch besondere VorsichtsmaBregeln, 

 VergroBerang der Oberflache, Klihlvorrich- 

 tungen usw. den entstehenden Warmetiber- 

 schuB zu beseitigen. Der auf diese Weise 

 anftretende Verlust an Energie, vermehrt 

 um den sogenannten Wirbelstromverlust, 

 von dem spater die Rede sein wird, be- 

 tragt allein fiirDeutschland jahrlich Millionen 

 von Mark, und es war deshalb das 

 Bestreben der Technik stets darauf gerichtet, 

 Material zu finden, bei dem dieser Verlust 

 moglichst klein wird. 



Wie Figur 1 zeigt, wird bei gleich holier 

 Magnetisierung der Flacheninhalt der Hyste- 

 reseschleife um so groBer, je breiter sie ist. 

 Somit laBt sich unter sonst gleichen Ver- 

 haltnissen vielfach schon die sehr einfach zu 

 bestimmende Koerzitivkraft als angenahertes 

 MaB flir den Hystereseverlust betrachten. 

 Andererseits aber hangt der Flacheninhalt 

 auch yon der sonstigen Gestalt der Schleife 

 ab, die vollkommen individueller Natur ist 

 und sich bis jetzt durch keine Formel aus den 

 sonstigen magnetischen Eigenschaften hat 



darstellen lassen. ErfahrungsgemaB gilt 

 die Beziehung, daB unter sonst gleichen 

 Verhaltnissen die hohere Remanenz auch den 

 hb'heren Hystereseverlust bedingt. Ebenso 

 muB, da die Nullkurve immer innerhalb 

 der Hystereseschleife verlauft, bei schmalen 

 und steil ansteigenden Schleifen die Bezie- 

 hnng zwischen 93 und , also die Permeabi- 

 litat JLI, grb'Ber werden, als bei niedrigen 

 und stark abgerundeten Schleifen. Fiir die 

 Maximalpermeabilitat ^Max gilt die ange- 



T> 



naherte, empirische Beziehung //Max = =ofr 



wobei R die Remanenz, C die Koerzitiv- 

 kraft bezeichnet (Gumlich und Schmidt). 

 3. Eisensorten. Der Begriff ,, Eisen" ist 

 auBerordentlich dehnbar, denn es hat in 

 magnetischer wie in mechanischer Bezie- 

 hung je nach dem Grad der Reinheit und der 

 Art der thermischen und mechanischen Be- 

 handlung sehr verschiedene Eigenschaften. 

 Reines Eisen findet sich in der Technik so 

 gut wie nie, denn auch das reinste Schmiede- 

 oder Walzeisen enthalt immer noch kleine 

 Beimengungen von Kohlenstoff, Mangan, 

 Silicium, Phosphor, Schwefel, Kupfer usw., 

 sow r ie hauptsachlich von Schlacken, Verun- 

 reinigungen, die freilich bei guten Sorten 

 insgesamt 0,1 bis 0,2% nicht iibersteigen. 

 Derartiges Schmiedeeisen, das nicht nur 

 mechanisch zah und schmiegsam ist, sondern 

 auch in magnetischer Beziehung frliher von 

 keinem Material iibertroffen wurde, ist in- 

 folge der schwierigen Herstellungsart recht 

 kostspielig. Dazu koinmt die Schwierigkeit 

 der Bearbeitung durch das Schmieden und 

 die dabei fast unvermeidliche UngleichmaBig- 

 keit im Gefiige, die z. T. auf die bisweilen 

 nur mikroskopisch kleinen Einschltisse von 

 Schlacken, Graphit und dergleichen zuriick- 

 zufiihren ist und sich am leichtesten durch 

 die Bestimmung der elektrischen Leitfahig- 

 keit an den verschiedenen Stellen eines 

 zylindrischen Probestabs ermitteln laBt (Ebe- 

 ling). Es war deshalb ein betrachtlicher Fort 

 schritt, als es gelang, mittels der Bessemer- 

 Birne, des Thomas- und des Siemens- 

 Mart in- Ofens schmiedbaren GuB herzu- 

 stellen, welcher nahezu dieselbe Reinheit 

 besitzt, als das Schmiedeeisen, aber eine viel 

 groBere GleichmaBigkeit, und der direkt in 

 die gewiinschte Form gegossen werden kann. 

 Namentlich der Siemens-Martin-Ofen 

 liefert heutzutage groBe Mengen des fiir den 

 Ban von Dynamomaschinen, Transforma- 

 toren usw. notwendigen Grundmaterials, 

 und zwar in zunehmender Giite, da die auf 

 vollkommen wissenschaftlicher Gmndlage 

 bemhende Eisenindustrie es immer mehr 

 verstanden hat, den wachsenden Anforde- 

 rungen der Elektrotechnik an die magneti- 

 schen Eigenschaften des Materials nachzu- 

 kommen. 



