Magnetisches Feld
B-Feld
Das Magnetische Feld (B-Feld) beschreibt die Kraftwirkung in dem Raum der Dauermagnete und stromdurchflossene Leiter umgibt und in dem auf andere Magnete, ferromagnetischen Stoffe und bewegte elektrische Ladung q eine Kraft F ausgeübt wird.
Das Magnetische Feld lässt sich durch die physikalischen Größen magnetische Feldstärke H und magnetische Flussdichte B beschreiben. Dabei stehen die beiden Größen in folgendem Zusammenhang:
B = magnetische Flussdichte [T]
H = magnetische Feldstärke [Am-1]
µ = Permeabilität [Hm-1]
µ0 = Magnetische Feldkonstante [NA-2]
µr = Relative Permeabilität [1]
Magnetische Felder treten in der Umgebung von Dauermagneten und stromdurchflossenen Leitern auf.
Bei Dauermagneten entsteht der Magnetismus durch den Eigendrehimpuls (Spin) der Ladungsträger.
In stromdurchflossenen Leitern wird das Magnetfeld durch die bewegten Ladungsträger erzeugt.
Magnetische Feldstärke H→(Leiter)
In einem magnetischen Feld mit der magnetischen Feldstärke H→ wirkt auf einen stromdurchflossenen Leiter in Anhängigkeit von der Stromstärke I und der Leitungslänge l die Kraft F→.
H→ = magnetische Feldstärke [Am-1]
F→ = Kraft [N]
I = Strom [A]
l = Länge des Leiters [m]
H→ = magnetische Feldstärke [Am-1]
B→ = magnetische Flussdichte [T]
µ = Permeabilität[Hm-1]
µ0 = Magnetische Feldkonstante [NA-2]
µr = Relative Permeabilität[1]
Die Richtung der magnetischen Feldstärke H→ steht senkrecht zur Bewegungsrichtung, bzw. zum elektrischen Leiter.
Die magnetischen Feldlinien bilden konzentrische Kreise um den Leiter und sind in sich geschlossen, d.h. sie sind quellfrei und es gibt keine magnetischen Ladungen.
Die magnetische Feldstärke H→ für einen geraden stromdurchflossenen Leiter im Abstand r:
Magnetische Feldstärke H→(Spule)
Die magnetische Feldstärke H→ eine stromdurchflossenen Spule:
H→ = magnetische Feldstärke [Am-1]
N = natürliche Zahl [1]
I = Strom [A]
l = Länge [m]
N = natürliche Zahl (Anzahl der Windungen) [1]
A = Fläche [m2]
l = Länge [m]
Magnetische Flussdichte B→(Leiter)
Die magnetische Kraftwirkung zwischen bewegten elektrischen Ladungen Q, bzw. stromdurchflossenen Leitern wird von der magnetischen Flussdichte B→ bestimmt.
B = magnetische Flussdichte [T]
Φ = magnetischer Fluss [Wb]
A = Fläche [m2]
µ0 = Magnetische Feldkonstante [NA-2]
µr = Relative Permeabilität [1]
H = magnetische Feldstärke [Am-1]
Die einen geraden stromdurchflossenen Leiter umgebende magnetische Flussdichte B→ im Abstand r:
B→ = magnetische Flussdichte [T]
µ0 = Magnetische Feldkonstante [NA-2]
µr = Relative Permeabilität [1]
I = Strom [A]
r = Radius [m]
Die magnetische Flussdichte B→(Spule) für eine stromdurchflossenen Spule:
B→ = magnetische Flussdichte [T]
µ0 = Magnetische Feldkonstante [NA-2]
µr = Relative Permeabilität [1]
N = natürliche Zahl (Anzahl der Windungen) [1]
I = Strom [A]
l = Länge [m]