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Magnetische Flussdichte
Aus Fotonexus.
| Physikalische Größe | |||
|---|---|---|---|
| Name | Magnetische Flussdichte | ||
| Formelzeichen der Größe | B | ||
| Größen- und Einheitensystem | Einheit | Dimension | |
| SI | Tesla (T)
| ||
| Dieses Dokument entstammt in seiner ersten oder einer späteren Version der deutschsprachigen Wikipedia. Es ist dort zu finden unter dem Stichwort Magnetische_Flussdichte, die Liste der bisherigen Autoren befindet sich in der Versionsliste; die Originalfassung kann dort auch bearbeitet werden. Alle Texte der Wikipedia und ihre Derivate stehen unter der GNU-Lizenz für freie Dokumentation. |
Die magnetische Flussdichte, auch als magnetische Induktion oder unpräzise auch als Magnetfeld bezeichnet, ist eine physikalische Größe. Sie hat das Formelzeichen B und steht für die „Stärke“ des magnetischen Flusses welcher durch ein bestimmtes Flächenelement hindurch tritt.
Es ist außerdem zu beachten, dass Parser-Fehler (Das temporäre Verzeichnis für mathematische Formeln kann nicht angelegt oder beschrieben werden.): \vec{B}
eine gerichtete Größe ist, also ein Vektor.
Definition
Die magnetische Flussdichte wird in der Elektrodynamik definiert als der Quotient aus der Kraft F, die ein vom Strom I durchflossener Leiter der Länge l in einem Magnetfeld erfährt, und dem Produkt dieser Stromstärke I und Leiterlänge l. Dabei fließt der Strom senkrecht zu den magnetischen Feldlinien:
- Parser-Fehler (Das temporäre Verzeichnis für mathematische Formeln kann nicht angelegt oder beschrieben werden.): B = \frac{F}{I \cdot l}
- Parser-Fehler (Das temporäre Verzeichnis für mathematische Formeln kann nicht angelegt oder beschrieben werden.): \vec{B} = \mu \cdot \vec{H}
wobei
- Parser-Fehler (Das temporäre Verzeichnis für mathematische Formeln kann nicht angelegt oder beschrieben werden.): \vec{H}
die magnetische Feldstärke,
- Parser-Fehler (Das temporäre Verzeichnis für mathematische Formeln kann nicht angelegt oder beschrieben werden.): \mu
die Permeabilität ist..
Parser-Fehler (Das temporäre Verzeichnis für mathematische Formeln kann nicht angelegt oder beschrieben werden.): \vec B
ist normalerweise ein Vektor, der sich nach den magnetischen Feldlinien des Magneten richtet.
Die Einheit der magnetischen Flussdichte ist im SI das Tesla mit dem Einheitenzeichen T:
- Parser-Fehler (Das temporäre Verzeichnis für mathematische Formeln kann nicht angelegt oder beschrieben werden.): \left[ B \right] = 1\,{\mathrm{N} \over \mathrm{Am}} = 1\,{\mathrm{Nm} \over \mathrm{Am^2}} = 1\,{\mathrm{J} \over \mathrm{Am^2}} = 1\,{\mathrm{Ws} \over \mathrm{Am^2}} = 1\,{\mathrm{Vs} \over \mathrm{m^2}} = 1\,\mathrm{T}
Eine der veralteten Einheiten für die magnetische Flussdichte ist Gauß mit dem Einheitenzeichen G. Gauß wird in der Technik noch immer häufig verwendet, wobei 1 T = 10000 G sind.
Im Zentrum von Spulen, die von Strom mit der Stromstärke I durchflossen werden, die Windungszahl N, die Länge l und die Permeabilität Parser-Fehler (Das temporäre Verzeichnis für mathematische Formeln kann nicht angelegt oder beschrieben werden.): \mu
haben, herrscht folgende magnetische Flussdichte:
- Parser-Fehler (Das temporäre Verzeichnis für mathematische Formeln kann nicht angelegt oder beschrieben werden.): B= \mu \cdot \frac{N}{l} \cdot I
Die Beziehung zum magnetischen Fluss ist folgende:
- Parser-Fehler (Das temporäre Verzeichnis für mathematische Formeln kann nicht angelegt oder beschrieben werden.): {\Phi}=\int{\vec B} \cdot \rm{}d\vec A
Die Erkenntnis, dass die Flusslinien des magnetischen Flusses in sich geschlossen sind, lässt sich damit auch in der Form:
- Parser-Fehler (Das temporäre Verzeichnis für mathematische Formeln kann nicht angelegt oder beschrieben werden.): \oint{\vec B} \cdot \rm{}d\vec A = 0
schreiben.
Die magnetische Flussdichte eines Magneten kann mithilfe von Hallsensoren ermittelt werden.
Literatur
- Küpfmüller, K., Kohn, G., Theoretische Elektrotechnik und Elektronik, Eine Einführung, Springer, 16., vollst. neu bearb. u. aktualisierte Aufl., 2005, ISBN 3-540-20792-9
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