Was ist der Barkhausen-Effekt?

Der Barkhausen-Effekt ist eine magnetische Impuls-Erscheinung in einem ferromagnetischen Material. Diese Erscheinung tritt auf, wenn das Material einem sich ändernden Magnetfeld ausgesetzt wird. Dabei entstehen spontane magnetische Momente im Material, die sich schnell ausrichten und zu einem kurzen, aber starken Magnetpuls führen. Das Phänomen wurde 1919 von Heinrich Barkhausen entdeckt und nach ihm benannt.

Wie entsteht die magnetische Impuls-Erscheinung?

Der Barkhausen-Effekt entsteht aufgrund der magnetischen Anordnung der Atome im ferromagnetischen Material. Diese Atome haben einen sogenannten Spindrehimpuls, der eine Ausrichtung der Atome bewirkt. Wenn das Material einem Magnetfeld ausgesetzt wird, wird diese Ausrichtung gestört und es entstehen magnetische Momente im Material. Diese Momente richten sich schnell aus und führen zu einem starken Magnetpuls. Der Barkhausen-Effekt kann durch verschiedene Faktoren beeinflusst werden, wie z.B. die Größe des Materials, die Stärke des Magnetfeldes und die Frequenz des Magnetfeldes.

Anwendungen und Bedeutung des Barkhausen-Effekts

Der Barkhausen-Effekt hat verschiedene Anwendungen in der Materialprüfung und der zerstörungsfreien Werkstoffprüfung. Durch die Erfassung der magnetischen Impuls-Erscheinung können Rückschlüsse auf die Materialeigenschaften gezogen werden. So kann z.B. die Härte und die Festigkeit eines Materials bestimmt werden. Auch die Detektion von Rissen und Fehlstellen im Material ist möglich. Der Barkhausen-Effekt wird daher in der Qualitätssicherung und der Werkstoffprüfung eingesetzt.

Beispiel: Einsatz des Barkhausen-Effekts in der Materialprüfung

Ein Beispiel für den Einsatz des Barkhausen-Effekts in der Materialprüfung ist die Bestimmung der Härte von Stahl. Dabei wird eine Sonde mit einem Magneten an der Oberfläche des Stahls entlanggeführt. Durch die magnetische Impuls-Erscheinung kann die Härte des Stahls bestimmt werden. Je härter das Material ist, desto höher ist die Frequenz der Impulse. Der Barkhausen-Effekt wird auch in der zerstörungsfreien Prüfung von Schweißverbindungen eingesetzt. Durch die Erfassung der magnetischen Impulse können Rückschlüsse auf die Qualität der Schweißnaht gezogen werden.