Mehrere Wochen lang hatte ich Knieschmerzen. Beim Treppauf- oder Treppabgehen, Aufstehen aus der
Hocke und nach längerem Sitzen schmerzt das Knie. Im Internet gibt es Hinweise, dass es sich dabei
um einen Knorpelschaden zwischen der Kniescheibe und Oberschenkelknochen handeln könnte.
Für die Heilung eines Kniegelenkes kann eine Magnetfeldtherapie zur Anwendung kommen. Dabei befindet
sich das Kniegelenk in einer langgestreckten Stromspule.
Wird eine langgestreckte Spule mit Gleichstrom durchflossen, so entsteht im Innern und im Außenbereich
ein magnetisches Feld. Den Verlauf der geschlossenen Feldlinien zeigt das nächste Bild.
Elektromagnetische Energiefelder sollen die Selbstheilung und den Aufbau von Knorpeln unterstützen.
Von Experten im Internet wird eine pulsierende Magnetfeldtherapie empfohlen.
Mit meinem Studium der Elektrotechnik sollte es möglich sein, eine Spulenanordnung auzuwählen, die
auch eine Berechnung der magnetischen Flussdichte im Innenbereich der Spule ermöglicht.
Meine Wahl fällt auf zwei parallel angeordnete schmale Spulen, den sogenannten Helmholtz-Spulen.
Befinden sich beide Spulen im Abstand D = R, so ist das Magnetfeld im Innenbereich der Spulen nahezu
homogen.
Zufällig finde ich in der Elektroabteilung eines Baumaktes ein Paar für mich geeignete Spulenringe, die
folgende Abmessungen haben: Außendurchmesser 22 cm, Innendurchmesser 15 cm ,eine Dicke von 4 cm und
einen Durchmesser des Kupferdrahtes von 2 mm. Eine provisorische Aufstellung der beiden Spulen zeigt
das nächste Bild:
Im Internet auf wikipedia.org kann die Berechnung
der magnetischen Flussdichte B nachgelesen werden.
Im Zentrum der Helmhotz-Spulen lautet die Formel für den Betrag der Flussdichte B:
Darin ist N die Windungsanzahl einer der beiden Helmholtz-Spulen, I ist der Strom in Ampere durch die
Spulen und R ist der Radius in Metern von den Spulen.
Die magnetische Permeabilität im Luftraum ist
Die pulsierende Magnetfeldbehandlung sollte bei niedrigen Frequenzen im Bereich von 20 bis 100
Schwingungen pro Minute liegen und etwa 15 Minuten lang durchgeführt werden. Die magnetische
Feldstärke in den beiden Spulen liegt bei circa 20 bis 80 Gauss.
Mit nur drei Bauelementen, den beiden Widerständen R1 und R2 und dem Kondensator C1, kann die
Einschalt- und Ausschaltzeit des Timers NE555 festgelegt werden.
Wenn am Ausgang gleiche Ein- und Ausschaltzeiten erzeugt werden sollen, muß die Standardschaltung
mit einer Diode parallel zum Widerstand R2 ausgeführt werden.
Für das Ein- und Umschalten der Magnetspulen im zwei Sekundentakt werden mit C1 = 1000 µF
die beiden Widerstands-Potentiometer (R1 = R2) auf 4,7 Kilo-Ohm eingestellt.
Das Schaltrelais hat zwei Wechselkontakte, mit denen eine Umpolung der Stromrichtung in den
Helmholtz-Spulen durchgeführt wird.
Die magnetische Flussdichte B kann nun berechnet werden mit N = 140 Windungen, Strom I = 1,05 Ampere und
einem Spulenradius von R = 9 cm = 0,09 m
Ein Verteilerkasten mit den Abmessungen 18 x 16 x 9 cm ermöglichte einen kompakten Zusammenbau
der beiden Transformatore mit den Brückengleichrichtern, dem Schaltrelais und dem Taktgenerator.
Kaum zu glauben: Nach einer Behandlungsdauer von ca. drei Wochen waren die Schmerzen aus meinem
Knie verschwunden.
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