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1.2.19 Der Reedkontakt

Erstellt ab 05.12.2014

 

Heute habe ich wieder Muße und ein wenig Zeit gefunden, ein paar neue Experimente durchzuführen.

Zunächst machte ich mir aber erstmal ein Bild darüber, was die Wikipedia zum Reed-Kontakt (auch: Reed-Schalter) zu sagen hat:

Reed-Kontakt bei Wikipedia

Nun, dort sind ja schon sehr viele Informationen über dieses Bauteil zusammengetragen. Aber dennoch "juckt" es mich, selber einen Artikel dazu zu verfassen.

Ich schaute also erst einmal in aller Ruhe im Internet nach, wo ich denn nun ein paar Reed-Kontakte her bekommen könnte, die "nackt" ausgeliefert werden, also ohne umhüllendes Plastikgehäuse.

Schließlich wurde ich hier fündig:


Reedkontakte bei Pollin Electronic

Schon bald waren die "Reeds" geliefert worden und ich konnte die Schalter einmal näher unter die Lupe nehmen. Wie wir schon aus der Wikipedia erfahren haben, sind diese Schalter aus zwei federnden "Laschen" aufgebaut, die aus magnetischem Material gefertigt sind:


Wie wir aus der Schule alle wissen, werden magnetische Gegenstände von einem Magneten angezogen, wenn dieser genügend nahe an diese Gegenstände herangeführt wird. Wir kennen alle das Bild mit der langen "Kette" aus metallischen Büroklammern, die alle schön untereinander an dem Magnet hängen.

Hier ist dieses Beispiel einmal mit ein paar Unterlegscheiben und einem selbstgewickelten Elektromagnet zu sehen:

 


Genau so, wie sich offenbar diese Unterlegscheiben anziehen, ziehen sich beim Reed-Kontakt die beiden Laschen in dem Glasröhrchen zusammen, wenn sie einem Magnetfeld ausgesetzt werden.

Wir können also grob festhalten:

  • Magnet in der Nähe = Schalter geschlossen
  • Kein Magnet in der Nähe = Schalter offen

 Hierzu können wir uns eine ganz kleine Bastelei aufbauen, die diesen Vorgang verdeutlicht:

Nun werden viele von Euch fragen:

"Was passiert eigentlich in den Metall-Laschen, wenn der Magnet an den Schalter gehalten wird ?"

Nun, wenn man einen Stabmagnet an ein ebenfalls stabförmiges, magnetisches Metall heranführt, so bildet sich in diesem Metall ebenfalls eine bevorzugte Magnetrichtung aus. Der Metallstab wird dann zu einen "Pseudomagneten", wenn man das hier mal so nennen darf.

Das folgende Bild soll das einmal verdeutlichen:

Jetzt wird vielen auch klar werden, warum sich die Laschen in dem Glasröhrchen gegenseitig anziehen und den Kontakt schließen.

Wenn diese Laschen jetzt aus einfachem Stahl gefertigt wären, so würde in jeder Lasche auch nach Entfernen des Dauermagneten ein Restmagnetimus zurückbleiben, der dazu führen könnte, dass der Kontakt "kleben bleibt". Diesen Restmagnetismus nennt man "Remanenz".

Die Wikipedia hat sicherlich auch hierzu schon eine ganze Reihe an Informationen: Wikipedia - Remanenz

Daher sind die Laschen in einem Reedkontakt aus einem besonders remanenzfreien Material gefertigt, um das "Kleben" der Kontakte zu verhindern.

Doch kommen wir zu unseren ersten Versuchen:

Du benötigst dazu:
  • Eine Spannungsquelle (z.B. die gute, alte 4,5 Volt Flachbatterie)
  • Ein Fahrradlämpchen
  • Einen Reekontakt
  • Einen Stabmagnet
  • Ein wenig Schaltdraht

ODER:

  • Anstelle des Fahrradlämpchens eine LED mit einem Vorwiderstand von 150 Ohm

 

Beim Basteln mit Kindern wird man sicherlich das Fahrradklämpchen wählen und der "alte Fuchs" greift vielleicht lieber zur LED mit dem Vorwiderstand.

Wir bauen uns also erstmal einen einfachen Stromkreis auf, und wer mag, kann noch einen weiteren Schalter einbauen, der dazu dient, alles vollkommen abzuschalten:


Jetzt gibt es natürlich vier gundlegende Möglichkeiten, den Stabmagnet an den Reedkontakt zu halten:

  • Parallel "vorwärts"
  • Parallel "rückwärts"
  • Im rechten Winkel "vorwärts"
  • Im rechten Winkel "rückwärts"


Diese vier Möglichkeiten zeichne ich hier ebenfalls auf, damit Du siehst, wie ich das meine:




Bitte finde nun selber heraus, wie der Stabmagnet am besten angeordnet sein muss, um den Reedkontakt sicher schalten zu lassen.



Frage:

Warum schaltet der Reedkontakt bei manchen
Positionen des Stabmagneten nicht sauber ?


Ist "vorwärts" und "rückwärts" egal ?
Wenn ja, warum ?



Nachdem wir nun ein wenig mit dem Reedkontakt gespielt haben, können wir uns an eine besondere Bastelei wagen. Es soll ein "Galgen" aufgebaut werden, an dem ein Faden befestigt ist, an dessen Ende ein Stabmagnet hängt. Dieser Stabmagnet wird "quer" zum Faden befestigt. Nun lassen wir das so entstandene Pendel zur Ruhe kommen und ordnen genau unter dem Magnet den Reedkontakt an, der mit dem Fahrradlämpchen oder der LED mit Vorwiderstand, sowie der Flachbatterie einen Stromkreis bildet.

Soweit die Theorie.

Doch nun zur Praxis:


Zunächst machte ich selber natürlich auch die Versuche mit einem "nackten" Reedkontakt und einem Multimeter, das ich auf "Durchgangspiepser" eingestellt hatte:

 

Hierbei zeigte sich, dass auch scheibenförmige, runde Magnete funktionieren, wenn man sie in der richtigen Lage an den Reedkontakt heranführt. Hierbei muss die schmale Kante eines solchen Magneten zum Reedkontakt zeigen und die Scheibe rechtwinklig zum Gehäuse des Kontaktes angeordnet werden:


Zunächst baute ich einen "Galgen" aus einem Stück Schweißdraht und etwas Holz. An dem Galgen befestigte ich einen Faden, an dessen Ende ein kleiner Stabmagent befestigt wurde. Genau unter der Ruhelage des Magneten befestigte ich den Reed-Kontakt. Hier schloss ich einen Durchgangspiepser an.

Dann brachte ich das Pendel in Schwingungen:
 
 
Wie man hier ganz deutlich sieht (und hört), schaltet der Reedkontakt noch nicht sauber durch. Das liegt daran, dass sich der Magnet während der Schwinungen dreht und dann quer zum Reedkontakt zu liegen kommt. Dann aber schaltet der Kontakt nicht sauber.

Jetzt wurde ich mutiger und baute die oben erwähnte LED ein. Zusätzlich spendierte ich noch einen zweiten Reedkontakt, denn ich quer (um 90 Grad verdreht) zum ersten Kontakt anbaute. Beide Reedkontakte wurden parallel angeschlossen, damit der Magnet sowohl "längs" als auch "quer" einen der beiden Kontakte zum Schalten bringt.


ACHTUNG: Beim Nachbau OBACHT geben !

Der Versuchsaufbau 1 sah so aus:




Die Platine auf dem Brettchen ist nichts weiter als eine 5 Volt Spannungsquelle. Hier kannst Du auch genau so gut eine 4,5 Volt Flachbattrie benutzen. Dadurch, dass die Reedschalter nun gekreuzt angeordnet wurden, ergab sich ein viel besseres Schaltverhalten.

Zunächst machte ich den Versuch mit den überkreuz liegenden Reedkontakten:
 
 
 
Man siehst schon, dass die LED jetzt viel sauberer einschaltet, wenn der Magnet vorbei flitzt. Abschließend machte ich noch einen Versuch mit einem Mikroskop, um den Schaltvorgang einmal ganz deutlich zu zeigen:
 
 
Fröhliches Schalten mit Magneten wünscht



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