Magnetisches Feld und Elektromagnetische Induktion

von Rafael Dorn

Das magnetische Feld

Die magnetische Induktion

Das Magnetfeld der Erde

Lorentzkraft

Weicheisen- und Drehspulenmeßgeräte

Elektromagnetische Induktion

(siehe Taschenatlas Physik für Mediziner, Kap.34 ff)

Das magnetische Feld

Die magnetische Induktion

Das Magnetfeld der Erde

Lorentzkraft

Weicheisen- und Drehspulenmeßgeräte

Elektromagnetische Induktion

 

Magnetisches Feld und Elektromagnetische Induktion

Bilder: Magnetisches Feld und Elektromagnetische Induktion


1. Das magnetische Feld eines magnetischen Dipoles (Stabmagnet)

2. Homogenes und inhomogenes Magnetfeld eines Hufeisenmagneten

3. Magnetfeld einer stromdurchflossenen Spule

4. Die elektromagnetische Induktion

5. Die Lorentzkraft

6. Funktionsprinzip eines Weicheiseninstrumentes

7. Elektromagnetische Induktion

8. Dreiphasenwechselstromgenerator

- Magnetisches Feld und Elektromagnetische Induktion

Formeln Magnetisches Feld und Elektromagnetische Induktion

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1. Magnetische Feldstärke H

Die Einheit der magnetischen Feldstärke = 1 A/m

2. Magnetische Induktion = Magnetische Flußdichte B ist das Produkt von

magnetischer Feldstärke H und magnetischer Permeabilität µ :

B = µ · H  ................... µ = magnetische Permeabilität in V·s/(A m)

           ................... H = magnetische Feldstärke in A/m

Die Einheit der magnetischen Induktion ist 1 Tesla; 1 T = 1 V·s/m²

2. Der magnetische Fluß gibt die Zahl der Feldlinien, die eine vorgegebene

Fläche schneiden.

Die Einheit des magnetischen Flusses ist 1 Weber : 1 Wb = 1 V·s

3. Homogenes Magnetfeld im Inneren einer Spule

Die magnetische Feldstärke H ist umso größer, je größer die elektrische

Stromstärke I und je höher die Windungszahl der Spule ist.

Hi = n·I / L ............  Hi = Magnetfeld im Inneren der Spule in A/m

             ............   n = Windungszahl der Spule

             ............   I = Stromstärke in A

             ............   L = Spulenkänge in m

(Taschenatlas p 177)

4. Lorentzkraft auf einem stromdurchflossenen Leiter in einem Magnetfeld

F = I·L·B sinß .............  F = Lorentzkraft

               .............  L = Länge des Leiters in m im Magnetfeld

               .............  B = Magnetische Induktion in T (V·s/m²)

               .............  ß = Winkel zwischen Leiter und Feldlinien

Erläuterung : siehe Physikatlas p 179 ff

5. Induktionsgesetz

Die in einer Induktionsspule induzierte Spannung ist umso größer, je größer

der magnetische Fluß ø, je größer die Zahl der Windungen und je rascher die

relative Bewegung ist.

Uind = - n·dø/dt ............  Uind = Induktionsspannung in V

                 ............     ø = Magnetischer Fluß in Wb (V·s)

                 ............     n = Anzahl der Windungen

(Siehe Physikatlas p 183)

6. Induzierte Wechselspannung

U = Uo·sin(2·pi/T)·(t + phi)..     U = Spannung in V

                       .......    Uo = Amplitude, Scheitelwert oder

                                     Spitzenwert der Spannung in V

                       .......     T = Zeit für eine Umdrehung

                       .......     f = 1/T Frequenz in Hz

                       .......    pi = 3,14159

                       ...... 2·pi·f = Kreisfrequenz in Hz

                       ......    phi = Phasenlage der Wechselspannung

1. Das magnetische Feld eines magnetischen Dipoles (Stabmagnet)

2. Homogenes und inhomogenes Magnetfeld eines Hufeisenmagneten

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3. Magnetfeld einer stromdurchflossenen Spule

 
 
 
 

4. Die elektromagnetische Induktion

5. Die Lorentzkraft

 
 
 
 

6. Funktionsprinzip eines Weicheiseninstrumentes

7. Elektromagnetische Induktion einer rotierenden Leiterschleife und Verlauf der induzierten Spannung

8. Dreiphasenwechselstromgenerator