Eines der schönsten Experimente die man mit Induktion machen kann, ist Metall zum Schweben zu bringen und dann zu schmelzen.

Das Experiment ist im Grund schnell erklärt. Durch eine Kupferspule wird Wechselstrom mit hoher Frequenz und hoher Stromstärke geleitet. Das hat im inneren der Spule den gleichen Effekt, wie bei der Induktionsplatte. Es entsteht im inneren der Spule ein wechselndes Magnetfeld, das sorgt für ein kreisförmiges elektrisches Feld und das sorgt wieder für einen kreisförmig fließenden Strom im Metall. Der elektrische Widerstand im Metall sorgt dann dafür, dass es sich aufheizt und irgendwann schmilzt.

Das funktioniert übrigens mit jedem Metall, auch mit Aluminium:

Um Metalle zum Schmelzen zu bringen braucht man allerdings sehr hohe Stromstärken in der Spule. Das heizt die Spule noch mehr auf, als es allein schon das heiße Metall im Inneren tun würde. Die Spule besteht deswegen aus einem Rohr, durch das Kühlwasser fließt.

Damit man das Metall zum Schweben bringen kann, darf man keine einfache zylindrische Spule nehmen. In beide Videos sieht man, dass die Spule nach unten hin immer enger wird. Dadurch wird das Magnetfeld nach oben hin immer schwächer. Wenn man jetzt in dem Metallkern einen Strom induziert, entsteht dort ein entgegengesetztes Magnetfeld. Dieses Magnetfeld wird den Metallkern in Richtung des schwächeren Magnetfeldes heraus schieben. Die Kraft reicht um einen Gegenstand zum Schweben zu bringen, oder um ihn ganz aus der Spule heraus zu schleudern. Wenn er gerade geschmolzen ist, wäre das eher unschön.

Dagegen kann man etwas tun. Man muss nur dafür sorgen, dass am oberen Ende ein entgegengesetztes magnetisches Feld auf den Metallkern wartet. Dann wird er von dem Feld wieder zurück in die Spule gedrückt. Ein entgegengesetztes Feld bekommt man, wenn der Strom in die entgegengesetzte Richtung fließt und man kann sehr gut sehen wie man das gemacht hat. Man baut einfach eine Schleife in die Spule, bevor man die letzten 1-2 Windungen am oberen Ende macht.

Übrigens: Der violette Farbton in den Videos ist infrarotes Licht. Die Kamerachips sind tatsächlich sehr empfindlich für IR und müssen mit Filtern versehen werden, damit nicht zu viel IR-Licht auf den Chip fällt. Die sind natürlich nicht perfekt und wenn es eine Kamera dann mit einer ausgesproche starken IR-Lichtquelle zu tun bekommt, wie einem Stück Metall kurz vor dem Schmelzen (oder die Emitterdiode an einer TV-Fernbedienung), dann kann man es sehen.

Wer technisch besser begabt ist als ich, kann soetwas auch selbst nachbauen. Hier wird beschrieben wie es geht. Der Autor hat auch auf Youtube Videos hinterlassen, das hier ist sicher eines den schönsten:

Kommentare (3)

  1. #1 gedankenknick
    29. August 2015

    Als Jugendlicher wurde meine Überlegung, dass man Kupfer und Aluminium (als “Geld-Metalle”) via Induktion von Wirbelströmen magnetisch beeinflussen können müsste, immer beantwortet mit: “Einen Messing-Magneten gibt es nicht!” Mangels passender Induktionsmöglichkeinten – an Neodym-Magnete kam ich im Sozialismus einfach nicht ran, und passende Spulen konnte und wollte ich nicht bauen – konnte ich meine Theorie damals nicht experimentell bestätigen. Schön das ganze mal in Aktion zu sehen.

    OT: NIR-Aufnahmen kann man mit den meisten DSLRs sogar ohne Astro-Umbau (spricht Sperrfilter-Ausbau) machen. Dazu muss man oft nur einen UV-VIS-Sperrfilter vor dass IR-geeignete Objektiv schrauben. Und dann sehr lange belichten. Thermografien kann man auf diese Weise natürlich nicht aufnehmen (falscher IR-Bereich), aber es gibt z.T. sehr schöne fotografische Effekte. Nachbearbeitung ist dann allerdings Pflicht (meist wird man den rot- und den blau-Kanal tauschen) – und ein passender manueller Weißabgleich vor den Aufnahmen vereinfacht die Nachbearbeitung erheblich.

  2. #2 DasKleineTeilchen
    29. August 2015

    wow. das verlinkte tutorial geht aber wirklich in die details der details. thnx.

    @gedankenknick: den sperrfilter aus ner DSLR ausbauen ist jetzt aber eh nicht so der hit, selbst aus ner kleinen cam mit winzigem sensor ist das idr wirklich problemlos gemacht, da die filterscheibe normalerweise nicht verklebt, sondern nur zwischen gummis eingelegt ist. das wirkliche problem ist, die filterscheibe mit ner equivalenten glasscheibe zu ersetzen, da sonst der fokus probleme macht.

    richtig lustig wirds, wenn die cam auf pures S/W gemoddet werden soll (den link hatte ich glaub ich mal von Alderamin) :

    http://stargazerslounge.com/topic/166334-debayering-a-dslrs-bayer-matrix/

    ich habs geschafft, die nummer mit ner casio ex-fc100 durchzuziehen (bei ner sensorgrösse von 1/2,3″); lohn der mühe: s/w-RAWs mit ca. 2/3 mehr auflösung als mit demosaiced farb-RAWs. ziemlich geil.

  3. #3 gedankenknick
    29. August 2015

    @DasKleineTeilchen
    Also den Umbaubericht einer Canon350D fand ich schon recht komplex. Siehe hier: http://www.balkonsternwarte.de/Umbauseite_350D/umbauseite_350d.html Ich würde meine 6D zumindest nicht selbst aufschrauben, das Totalverlustrisiko ist mir zu hoch und zu teuer.
    Es geht aber noch einfacher. Eine Sony F828 kann man mit einem Magnet “umbauen”. http://www.heise.de/foto/artikel/Sony-F828-Infrarot-Hack-2466738.html Jetzt noch einen UV-VIS-Sperrfilter, und mit Live-View hat man eine waschechte NIR-Kamera…