Magnetisches Feld

Bewegte elektrische Ladung erzeugt in ihrer Umgebung ein magnetisches Feld, das durch Feldlinien dargestellt werden kann.

Feldlinien

Feldlinien sind in sich geschlossen
Feldlinien schneiden sich nicht
Feldlinien sind ein Maß für den Betrag des magnetischen Feldes
Feldlinien verlaufen außerhalb des Magneten vom Nord- zum Südpol
Feldlinien verlaufen innerhalb des Magneten vom Südä- zum Nordpol
Feldlinien treten nahezu rechtwinklig aus ungesättigtem Eisen aus

Eisenfeilspäne auf Papier, die sich
entsprechend dem Feld ausgerichtet haben,
veranschaulichen magnetische Feldlinien
in der Umgebung eines Stabmagneten

Magnetfeld

Rechte-Hand-Regel

Um den Strom und das magnetische Feld einander zuzuorden, wendet man die Rechte-Hand-Regelan.

Merksatz

Zeigt der abgespreitzte Daumen der rechten Hand in die Richtung des fließenden Stroms, so weisen die gekrümmten Finger in Feldlinienrichtung.

Berechnungen

Durchflutungsgesetz:

$θ = \sum_{i = 1}^{n} I_{i} = \oint \vec{H} d \vec{s}$

$θ$ :D urchflutung
$I$ : Strom
$H$ : Magnetische Feldstärke

Magnetische Flussdichte oder magnetische Induktion:

$\vec{B} = μ \cdot \vec{H} = μ_{0} \cdot μ_{r} \cdot \vec{H}$

$μ_{0} = 4 \cdot π \cdot 1 0^{7} \frac{V s}{A m}$

$μ_{0}$ : Permeabilitätskonstante des Vakuums
$μ_{r}$ : Relative Permeabilität

Magnetischer Fluss:

$Φ = \int \vec{B} d \vec{A}$

$Φ$ : Magnetischer Fluss
$B$ : Magnetische Flussdichte
$A$ : Fläche

Bewegte elektrische Ladung im magnetischen Feld

Kraft:

$\vec{F} = Q \cdot \vec{v} \times \vec{B}$

$\vec{F} = I \cdot l \times \vec{B}$

Ladung:

$Q = I \cdot t$

Geschwindigkeit:

$v = \frac{l}{t}$

$F$ : Kraft
$Q$ : Ladung
$v$ : Geschwindigkeit
$I$ : Strom
$t$ : Zeit
$l$ : Länge
$B$ : magnetische Flussdichte

Siehe auch

Induktion

Weblinks

weltderphysik.de Erklärung des Magnetismus