Magnetisches Feld

Das Magnetfeld ist

Die Stromstärke, die Windungszahl, die Spulenlänge, die Wicklungsdichte und die Magnetfeldkonstante sind enthalten. Die Magnetfelder werden durch bewegliche Ladungen (Strom) oder durch Permanentmagnete erzeugt. Durch eine sich bewegende elektrische Ladung wird ein Magnetfeld erzeugt. Differenzen und Ähnlichkeiten zwischen elektrischen und magnetischen Feldern.

Eisensplitter machen das magnetische Feld erkennbar.

Daher ist ein magnetisches Feld ein Kräftefeld oder ein Gebiet, in dem sich ausbreiten. Der bekannteste ist der Permanentmagnet, der in der Regel in der Schulzeit in Gestalt eines Balkenmagneten erklart wird. Der Zwischenraum zwischen dem Nord- und Nordpol eines Elektromagneten ist von einem magnetischen Feld umgeben. In der Regel wird das Schulmagnetfeld mit Hilfe von Metallspänen aufbereitet.

Wird ein Eisensplitter auf ein Papierblatt gestreut und dann ein Magnet unter das Blech gehalten, richtet sich der Eisensplitter nach den Kräften des MTF aus. Mit zunehmender Dichte dieser Leitungen, den sogenannten Feldleitungen, ist das magnetische Feld umso größer. Aber auch ohne den Verwendung eines Elektromagneten können magnetische Felder aufgebaut werden.

Dies wird deutlich, wenn das Experiment mit den Metallspänen leicht modifiziert wird. Wenn Sie einen Sieb durch ein mit Eisensplittern bestücktes Blattpapier einführen und den Blitzstrom durch den Sieb fliessen lassen, gruppieren sich die Eisensplitter auf dem Blattpapier im Kreis um den Sieb. Aus ihnen werden kleine magnetische Nadeln, umgangssprachlich.

Die Intensität der Stromlinien gibt auch hier die Intensität des entstehenden Magnetfelds an. Dieses Experiment verdeutlicht, dass magnetische Felder durch elektrische Ströme oder bewegte Elekronen entstehen können. Ist ein stromführender Leiter zu einer Wicklung angeordnet, kann auch hier ein magnetisches Feld entstehen. Schon eine Wicklung generiert ein magnetisches Feld.

Mit zunehmender Wicklungszahl einer Wicklung wird das magnetische Feld umso größer. Die Verbindung zwischen magnetischem Feld und dem Menschen wird am deutlichsten, wenn man die Funktionsweise eines Permanentmagneten aufzeigt. Auch wenn kein elektrischer Schlag auf einen Permanentmagneten ausgeübt wird, macht das Experiment mit den Metallspänen deutlich, dass ein magnetisches Kräftefeld vorliegt.

Die Wirkung des Elektrons des Wasserstoff-Atoms entspricht der des elektrischen Stroms, der durch einen Leiter strömt. Bei beiden wird ein Magnetfeld aufgebaut, weil sich die Elektronen in eine gewisse Weise ausbreiten.

mw-headline" id="Diverse_Leiteranordnungen">VerschiedeneLeiteranordnungen[Bearbeiten | < bearbeiten Quellcode]

Mit der Magnetfeldstärke (Formelsymbol: H{\displaystyle H}), auch Magnetanregung genannt, wird jedem Punkt im Raum als Vektorgröße eine Kraft und Ausrichtung des durch die Magnetspannung generierten Magnetfelds zugeordnet. Es steht im Zusammenhang mit der Magnetflussdichte B{\displaystyle B} über die materiellen Gleichungen der Elektodynamik (B?=??H?{\displaystyle {\vec {B}}}=\mu \cdot {\vec {H}}}}). Bei der internationalen Maßeinheit der Magnetfeldstärke handelt es sich um die Amperestärke pro Meter:

Beim Geradeausleiter ist die Spannungsfestigkeit entlang einer runden Halbbildlinie gleich. Bedeutet H{\displaystyle H} die Magnetfeldstärke außerhalb eines stromführenden Geradleiters in einem gewissen Entfernung r{\displaystyle r}, I{\displaystyle I} die aktuelle Stärke im Dirigenten und r{\displaystyle r} den Umkreis der runden Feldlinie, dann ist die Größe der Magnetfeldstärke in Materialien mit einer homogenen Magnetpermeabilität: numerisches Beispiel:

Bei einer Entfernung r{\displaystyle r} von 5 cm von der Längsachse eines Geradleiters, der einen aktuellen I{\displaystyle I} von 50 Ampere trägt, ist die Magnetfeldstärke: magnetisches Feld einer zylindrischen Wicklung (im Querschnitt). Wenn es sich um eine längliche Wicklung handelte (Länge viel grösser als der Durchschnitt, für kürzere Wicklungen gibt es nur annähernde Formeln), kann die oben genannte Formeln vereinfacht und erhalten werden:

Die Produkte I?N{\displaystyle l\cdot N} werden auch als Ampere-Turn Nummer oder Magnetspannung Um{\displaystyle U_{m}} genannt, die Magnetspannung - aufgrund historischer Konzeptualisierung - auch als Magnetfluss mit dem Formelsymbol ?{\displaystyle \Theta }. Die H-Anzeigeform H ist entlang der Coilachse an den Coilenden doppelt so groß wie in der Bildmitte.

Die H-Anzeigeform H ist im Inneren der Wicklung nahezu unabhängig von der Entfernung zur Wickelachse und nahezu einheitlich. Nur an den Spulenenden werden große Schwankungen gemessen. Daraus resultiert aus den materiellen Gleichungen der E-Dynamik das Verhältnis zwischen der Magnetfeldstärke H{\displaystyle H} und der magnet: Flußdichte B{\displaystyle B} in Vektorschreibweise:

Somit exprimiert J?{\displaystyle {\vec {J}}} die Linienstromdichte und die zweite Summe mit der Zeitableitung der Stromflussdichte D?{\displaystyle {\vec {D}}}} die Intensität des Verschiebungsstroms.

Bei einfachem statischem Vorgang ohne zeitliche Änderung erlischt der zweite Summanden und es gilt: Das heißt, dass die Dralldichte des Magnetfeldes H?{\displaystyle {\vec {H}}} in jedem Zwischenraumpunkt gleich der örtlichen Stromdichte ist. Der Sinn besteht darin, dass die Quellfreiheit des Magnetfeldes rechnerisch zum Ausdruck gebracht wird und die Magnetfeldlinien immer in sich abgeschlossen sind.

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