Technische Frage: Gold und Wirbelstrom
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ich hätte da mal eine physikalische Frage zum Thema Gold…
Ich habe heute mit einem Freund mit einem Stapel wirklich starker Neodymium-Magnete gespielt. Dabei kamen wir auf das Thema Wirbelstrom.
Der erste Versuch mit einem Aluminium-Quader war schon erstaunlich. Man konnte den Magnetstapel schnell über das Aluminium ziehen und es damit berührungslos auf dem Tisch verschieben.
Danach haben wir eine Silbermünze genommen (Maple Leaf 1oz) - die hat noch stärker reagiert. Man konnte die Magnete auf die Münze legen und schnell nach oben ziehen - die Münze macht einen Purzelbaum…
Danach eine Goldmünze (Maple Leaf 1oz). Ergebnis: Nichts! Absolut gar nichts! Die Münze rührt sich kein Stück und auch wenn man sie in der Hand hält, spürt man absolut nichts vom vorbeigezogenen Magneten.
Laut Wikipedia hängt die Stärke des Wirbelstrom-Effektes von "elektrischer Leitfähigkeit und Permeabilität" ab.
Die Leitfähigkeit von Aluminium, Silber und Gold sind wie folgt:
Silber 61,39 · 10^-6
Gold 44,00 · 10^-6
Aluminium 36,59 · 10^-6
Für die Permeabilität habe ich folgende Werte gefunden:
Gold 0,999971
Silber 0,999975
Aluminium habe ich leider nicht gefunden...
Fragt mich nicht nach den Einheiten - meinem Verständnis nach dürfte der Unterschied zwischen Gold und Silber in Punkto Wirbelstromverhalten bei ca. 30% liegen - also Gold müsste zwei Drittel der sehr starken Reaktion von Silber aufweisen, was immer noch sehr deutlich spürbar sein sollte.
Bedeutet das, die Goldmünze ist falsch?
Wohl eher nicht - danach haben wir noch eine Feinwaage genommen und einen Wasserverdrängungstest gemacht. Dabei sind wir auf eine Dichte von 19,3312 (statt theoretisch 19,318) gekommen, was eigentlich schon recht genau ist...
Gruß
Klaus
Kann es vielleicht mit der Dichte zusammenhängen? Eine Unze Gold hat ja deutlich weniger Volumen, als eine Unze Silber. Daher ist die Fläche, auf die der Magnet wirkt deutlich kleiner, um dasselbe Gewicht zu bewegen.
lifesgood
keine Ahnung, ob das eine Rolle spielt...
aber wenn, würde das vermutlich linear eingehen. Z.B. nach Fläche:
Silbermünze = 1140 mm^2, Goldmünze = 710 mm^2
Dann müsste der Effekt, der nach Leitfähigkeit und Permeabilität min. 70% betragen müsste, halt noch weniger - nämlich 70%/1140*710 = 44% betragen. Das wäre aber immer noch deutlich spürbar.
Nach Volumen (Silber: 3135, Gold: 1704) -> 70%/3135*1704 = 38% immer noch mehr als ein Drittel...
Gruß
Klaus
und genau das kann man easy mit dem Magnet testen:
auf die Waage einen Abstandshalter aus karton, plastik oder so
darauf die Münze , tarieren
jetzt von oben den Magnet nähern: mehr Gewichtsanzeige gold, weil diamagnetisch
negative anzeige: wolfram, weil paramagnetisch
das leben kann so einfach sein
gibt oder soll neuerdings geben ein scheckkartengroßes Testgerät, was die Wirbelstromunterschiede zwischen Edelmetall und Fälschung erkennen soll
(war hier schon indirekt verlinkt)
- IrresDing
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ich kann mir das alles nicht wirklich vorstellen. Und dank meinem Physik LK sollte ich etwas über Wirbelströme verstehen, auch wenns lange her ist. Bitte schreibe mal den genauen Versuchsaufbau und um welche Münzen es genau ging. Insbesondere die Silbermünze ist sehr interessant. Welche Münze, welches Jahr, welches Motiv? Was wolltest du wie mit dem Versuch testen/nachweisen? Um was für ein Aluminium handelt es sich? Reines Aluminium?
Ich hab schon einen Verdacht, was hier schief gelaufen ist.
Gruß
Marina
ich hab den Test nur mit wegziehen nach oben gemacht, ich will ja keine Kratzer auf den Münzen
starkes Anhängen bei diversen Silbermünzen verschiedener Legierungen (allerdings kein Purzelbaum)
auch bei Kupferblech und vergoldeten MessingNP
weniger starker Effekt bei Maple Goldunjze, die anderen hab ich nicht vorgekramt, Effekt war ja wie erwartet vorhanden
Wolframblech hab ich leider keins zum Testen
ich würd sagen:
matchwear ist bei den Goldmünzen zu langsam
der Magnet ist zu schwach
oder seine Goldmünzen sind aus Wolfram, das ja einen deutlich höheren Widerstand hat(deshalb Glühlampennwendel)
letzteres kann man ja mit dem Magnet und der Waage leicht feststellen
- IrresDing
- 1 kg Barren Mitglied
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http://www.youtube.com/watch?v=vOVZv-60Uu4
Das ist ein offensichtlich bewährter Aufbau, bei dem Wirbelströme ausschlaggebend sind.
TiloS: Bist du dir ganz sicher, dass du bei diesem Versuchsaufbau die Goldmünze zum Bewegen gebracht hast? Handelt es sich um eine 999-Münze??
Ich müsste meine leider erst aus dem Schließfach holen und einen Neodym kaufen. Sorry, zu viel Aufwand.
warum bezweifelst du den Effekt?
sie wird halt 2 mm oder so mitgezogen und fällt dann runter
bei silber und den anderen Metallen waren es eben 10mm oder so, jedenfalls stärker, aber die sind ja auch leichter
Münzen hab ich immer griffbereit, könnte ja ne Krise ausbrechen
und den Neodym habe ich aus einer Schütteltaschenlampe, die in ihrer Funktion ohne nennenswerten kondensator oder gar Akku völlig unzureichend war
je kleiner und dünner, desto spring
also mehrfach Purzelbaum möglich bei den 10g
Gold 999 1/10 Unze Libertad: geringer Effekt
1/4 Krüger sowie vergleichbare 20 GM: kompakt und Legierung: kein Effekt
5g Degussa gepreßt, also recht dünn: guter Effekt
1g Andorrra 2Diners: geringer Effekt
erstmal Danke für die rege Beteiligung.
@TiloS: Nein - es ist kein Wolfram und der Magnet haftet auch nicht. Ich gehe keineswegs davon aus, dass die Münze falsch ist. Der Test mit der Waage scheidet für mich aus, da meine Waage auch ohne Münze schon auf den Magneten reagiert.
@IrresDing: Ich habe den Magneten nicht über die Münzen rutschen lassen, sondern per hand über die Münzen "gewedelt". Das ist natürlich etwas subjektiver. Wie gesagt - es ging um einen Maple Leaf 1oz Gold (999) und einen Maple Leaf 1oz Silber (9999). Beide aus 2012. Der Aluminium-Quader war irgendetwas - mit Sicherheit nicht rein, sondern eine handelsübliche Legierung. Der YouTube-Link ist nicht sehr hilfreich, weil es da (außer im Titel) nur um Silbermünzen geht.
Gruß
Klaus
Allerdings muss man bei einer Feingoldmünze den Test mit viel Gefühl durchführen.
meine Waage reagiert ab etwa 5cm Abstand des magnet
das Rohr ist 12cm lang und da wird oben das Prüfobjekt draufgelegt
und dann muß man von oben den Magnet ranzittern
sorry - den Abstandshalter hatte ich tatsächlich überlesen...
Ja - mit dieser Annordnung kann man einen Wirbelstrom-Effekt nachweisen. Beim Annähern des Magneten wird die Goldmünze nach unten gedrückt (->Gewicht laut Waage steigt) und beim abziehen des Magneten geht es in die andere Richtung.
Auf der Zewa-Rolle kann ich jetzt auch durch "wedeln" mit dem Magneten den Turm zum Wackeln bringen.
Trotzdem ist die Stärke des Effektes schätzungsweise nicht mal ein Zehntel - verglichen mit der Silbermünze. Und bevor jemand fragt: Nein - wenn ich den Magneten nicht bewege, fühlt sich keine der Münzen zu ihm hingezogen...
Gruß
Klaus
denn man muß den magnet dazu nicht bewegen, der Anzeigewert bleibt positiv
oder du hast eben tatsächlich wolframteilgefüllte Münzen, wo sich diamagnetismus des Gold und paramagnetismus des Wolfram gerade aufhebt und dnur der Wirbelstromeffekt angezeigt wird
da hilft jetzt nur noch Schallgeschwindigkeitsmeßtechnik
Ich habe hier nunmal kein Labor. Ich hatte versucht, den Magneten einfach mit der Hand still über die Münze zu halten. Das war wohl zu ungenau.
Jetzt habe ich mir eine Vorrichtung gebaut, mit der der Magnet 2mm über der Münze hängt und jetzt kann ich auch den diamagnetischen Effekt feststellen. Der ist aber nur sehr schwach - bei einem 20cm langen Paket aus Neodynium-Magneten gerade mal 0,06 gr.
Dieser Effekt ist bei der Silbermünze übrigens ebenso stark/schwach - da kann ich keinen Unterschied zwischen Silber und Gold feststellen.
Gruß
Klaus
ja, Silber ist auch diamagnetisch
aber das ist ja durch die Dichte bei deinen gold(farbigen) Münzen auszuschließen
wenn die Dichte zu Gold paßt, hilft der Diamagnetismus, die
Ersatzstoffe auszuschließen
Wolfram und Uran, die je param. sind