Magnetfelder aus Strömen
Eine bewegte elektrische Ladung erzeugt ein Magnetfeld um sich herum, also ist jeder stromführende Draht von kreisförmigen magnetischen Feldlinien umgeben. Wenn du diesen Draht zu einer Spule biegst, addieren sich die Feldlinien jeder Windung im Inneren zu einem starken, gleichmäßigen Feld, das entlang der Spulenlänge verläuft. Packe mehr Windungen Draht hinein oder treibe mehr Strom hindurch, und das Feld im Inneren wird stärker.
B = μ₀ · N · I / L
- B — Magnetfeld (T): die Stärke des Magnetfelds im Inneren der Spule
- μ₀ — Permeabilität des freien Raums (T·m/A): eine feste Konstante, die festlegt, wie stark ein Strom ein Magnetfeld erzeugt
- N — Windungszahl (turns): wie viele Drahtwindungen die Spule bilden
- I — Strom (A): wie viel Ladung jede Sekunde durch den Draht fließt
- L — Länge (m): die Länge der Spule, über die die Windungen gewickelt sind
Eine Spule (Solenoid) hat 500 Drahtwindungen, die über eine Länge von 0.5 Metern gewickelt sind und einen Strom von 2 Ampere führen. Wie stark ist das Magnetfeld im Inneren?
- N = 500 Windungen
- I = 2 A
- L = 0.5 m
- B = μ₀ · N · I / L
- B = (4π × 10⁻⁷ T·m/A) · 500 · 2 A / 0.5 m
B = 8π × 10⁻⁴ T