Einfluss statischer und quasistatischer Magnetfelder auf ...

3.3 Erzeugte Magnetfelder
Abbildung 3.5: Schematischer Aufbau der Messung des Magnetfelds eines NdFeB-
42-Magneten. Dargestellt ist die Messung der z-Richtung (von unten nach oben).
Die Messung fand über einem der Magnetpole statt.
Hilfe einer Hall-Sonde eines Teslameters Model 5080 der Firma F.W. Bell vermessen.
Das Teslameter ist in der Lage statische und wechselnde Felder von 30 mT
bis 3 T in 3 Messbereichen zu messen. Die Auflösung schwankt je nach Messbereich
zwischen 0,01 mT bis 1 mT. Die Hall-Sonde mit einer aktiven Fläche von
0,5 mm 2 befindet sich bei dem Gerät an einem etwa 12 cm langen, 5 mm breiten
und 1 mm flachen Stab. Es wird der magnetische Fluss durch die breite Seite des
Stabs gemessen.
Für die Messung eines Magnetfeldes ist es nötig, diese an einem nicht schwingenden
und nicht magnetischen Ort durchzuführen, da ansonsten starke Schwankungen
im Magnetfeld auftreten können und die Genauigkeit der Messung verschlechtert
wird. Dazu wurde der Magnet auf einer drehbaren und in allen 3 Raumrichtungen
verschiebbaren Aluminium-Säule fixiert. Der Mittelpunkt des Magnets lag dabei
auf der Drehachse der Säule. Die Mobilität der Säule dient dazu, die verschiedenen
Komponenten des Magnetfeldvektors bestimmen zu können.
Die Hall-Sonde wird parallel zur Oberfläche des Magneten befestigt (vgl. Abbildung
3.5). Für die Messung der x- und y-Komponenten des Feldes wird die Sonde
um 90 ◦ um ihre Längsachse gedreht und der Magnet mit Hilfe der drehbaren Säule
ebenfalls in die nötige Position gebracht.
Die Vermessung des Volumens erfolgte, indem für alle drei Raumrichtungen die
Gitterpunkte eines dreidimensionalen Gitters nacheinander mit der Hall-Sonde
überstrichen wurden. Dazu wurde der Magnet unter der Sonde mit Hilfe von drei
Linearverschiebetischen in den drei Raumrichtungen bewegt.
Das vermessene Volumen hatte die Maße x × y × z, 51 mm × 26 mm × 16 mm.
Die Schrittweite ∆x, ∆y und ∆z betrug 3 mm, 2 mm und 2 mm.
Die Ergebnisse der Messung sind in Abbildung 3.12 als Potentialflächendarstellung
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