B-feld Spule

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B-Feld Leiter

Physik, 12 B-Felder - Das magnetische Feld von Strömen

Magnetfeld eines Leiters

Magnetfelder von mehreren Strömen

Übersicht

Beim Einschalten der Spannungsquelle erhält man einen Ausschlag der Magnetnadel, die sich in der Nähe des Leiters befindet. => Ein stromdurchflossener Leiter ist von einem Magnetfeld umgeben. Daraus lässt sich die Linke-Faust-Regel ableiten: Denkt man sich den stromdurchflossenen Leiter mit der linken Hand so umfasst, dass der abgespreizte Daumen in die Bewegungsrichtung der Elektronen (electron current flow) weist, dann geben die übrigen Finger den Verlauf der Feldlinien an.
Leider wird sehr oft in diesem Zusammenhang von einer Rechten-Faust-Regel geredet. Diese gilt für die technische Stromrichtung und ist historisch begründet der Bewegungsrichtung der Elektronen genau entgegen gesetzt.

Um Magnetfeldlinien senkrecht zur Zeichenfläche darstellen zu können gilt folgende Vereinbarung:

	In die Zeichenebene reingehende Feldlinien werden als Kreuz in einem kleinen Kreis dargestellt.
	Aus der Zeichenebene rausgehende Feldlinien werden als Punkt in einem kleinen Kreis dargestellt.

Merkhilfe: Es gibt eine Analogie zwischen dieser Darstellung und einem Pfeil. Zeigt der Pfeil zum Beobachter sieht man die Spitze (= Punkt), weist er vom Beobachter weg sieht man die kreuzförmigen Federn (= Kreuz).

Java Applet: Magnetfeld eines Leiters

Dieses Applet dient nur einer weiteren Veranschaulichung der weiter oben schon genutzten linken Faust Regel.

Durch einen senkrecht verlaufenden Draht fließt ein starker Strom. Die Richtung dieses Stroms lässt sich mit Hilfe des roten Buttons umkehren. An den beiden Vorzeichen ist zu erkennen, mit welchen Polen der Stromquelle die Drahtenden verbunden sind. Der rote Pfeil gibt die technische Stromrichtung an. Man beachte, dass die Bewegungsrichtung der Elektronen (kleine grüne Punkte) dazu entgegengesetzt ist!

Eine Magnetnadel, die sich auf ihrer Unterlage verschieben lässt (Ziehen mit gedrückter Maustaste) zeigt an, welche Richtung das Magnetfeld (blau) an einer bestimmten Stelle hat. Nord- und Südpol der Magnetnadel sind mit roter bzw. grüner Farbe gekennzeichnet. Der Einfluss des Erdmagnetfeldes wird in der Simulation vernachlässigt.

Java Applet: Magnetfelder von mehreren Strömen

Dieses Java Applet errechnet das Magnetfeld von technischen Strömen. Diese laufen senkrecht in den Bildschirm rein (Current In) oder raus (Current Out). Mit den gleichnamigen Tastern können diese eingefügt werden. Dabei lassen sich mit mehreren ein- und ausgehenden Strömen Leiterschlaufen und Spulen nachbauen.

Arbeitsaufträge:

Bilde das Magnetfeld einer Leiterschlaufe nach.

Wenn man mehrere Leiterschlaufen hintereinander setzt erhält man eine Spule. Bilde das Magnetfeld einer Spule nach.

Setzt man viele Leiterschlaufen hintereinander läst sich auch schon eine Aussage über das B-Feld im Inneren einer Spule machen!

Das Copyright für dieses Applet liegt bei: modifiziert von P. Krahmer

Das Applet funktioniert nur, wenn eine Java-Maschine (Java Runtime Environment, Version 1.4) auf dem Rechner installiert ist. Download-Möglichkeit: Sun Microsystems

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letzte Änderung: 22.8.2004