Dieser Artikel beschäftigt sich mit der magnetischen Feldstärkeformel. Die magnetische Feldstärke bezeichnet eine von zwei Möglichkeiten, wie ein magnetisches Feld ausgedrückt werden kann. Sie unterscheidet sich natürlich von der magnetischen Flussdichte. Außerdem findet die Bildung eines Magnetfeldes statt, wenn ein Draht einen elektrischen Strom führt. Die Richtung des Magnetfeldes ist abhängig von der Richtung des Stromes. Die Darstellung des Magnetfeldes kann als Feldlinien erfolgen. Auch die magnetische Feldstärke entspricht eindeutig der Dichte der Feldlinien.
Was ist die magnetische Feldstärke
Die magnetische Feldstärke bezeichnet das Verhältnis des MMF, das erforderlich ist, um eine bestimmte Flussdichte innerhalb eines bestimmten Materials pro Längeneinheit dieses Materials zu erzeugen. Manche Experten sprechen auch von der magnetischen Feldstärke.
Der magnetische Fluss bezieht sich außerdem auf die Gesamtzahl der magnetischen Feldlinien, die einen Bereich durchdringen. Außerdem nimmt die magnetische Flussdichte mit zunehmender Entfernung von einem geraden stromführenden Draht oder einer geraden Linie, die ein Magnetpolpaar verbindet, um das das Magnetfeld stabil ist, tendenziell ab.
Die magnetische Feldstärke bezeichnet eine physikalische Größe, die als eines der grundlegenden Maße für die Intensität des Magnetfeldes verwendet wird. Die Einheit der magnetischen Feldstärke ist Ampere pro Meter oder A/m.
Außerdem ist das Symbol der magnetischen Feldstärke „H“. Die magnetische Feldstärke ist ein quantitatives Maß für die Stärke oder die Schwäche des Magnetfeldes. Außerdem ist sie die Kraft, die ein Einheitsnordpol der Stärke eins an einem bestimmten Punkt des Magnetfeldes erfährt.
Hier finden Sie die große Liste der physikalischen Formeln
Formel für die Magnetfeldstärke und Ableitung
Zunächst einmal lautet die Formel für die Magnetfeldstärke:
B = \(\frac{\mu _{0}I}{2\pi r}\)
B = magnetische Feldstärke (Tesla,T)
\(\mu _{0}\) = Permeabilität des freien Raums \(4\mu \times 10^{-7}T.\frac{m}{A})\)
I = Größe des elektrischen Stroms( Ameperes,A)
r = Entfernung(m)
Zudem, eine wichtige Beziehung ist folgende
H = \(\frac{B}{\mu m}\)
H = \(\frac{B}{\mu _{0}}\) – M
Die Beziehung für B kann in dieser besonderen Form geschrieben werden
B = \(\mu _{0}\links ( H + M \rechts )\)
H und M hätten die gleichen Einheiten, Ampere/Meter. Um B weiter von H zu unterscheiden, nennen Fachleute manchmal die magnetische Flussdichte oder die magnetische Induktion. Außerdem ist die Größe M in diesen Beziehungen die Magnetisierung des Materials.
Eine weitere gebräuchliche Form für die Beziehung zwischen B und H ist
B = \(\mu _{m}H\)
Hier,
(\mu _{m}\) = \(K_{m}\mu _{0}\) = \(K_{m}\mu _{0}\)
Hier ist \(\mu _{0}\) die magnetische Permeabilität des Raumes. \(K_{m}\) bezieht sich auf die relative Permeabilität des Materials. Reagiert das Material außerdem auf das äußere Magnetfeld nicht mit der Erzeugung einer Magnetisierung, so ist \(K_{m}\) = 1. Eine weitere magnetische Größe ist die magnetische Suszeptibilität, die erklärt, wie stark die relative Permeabilität von eins abweicht.
Magnetische Suszeptibilität \(\chi _{m}\) = \(K_{m}\) – 1
Die Einheit für die magnetische Feldstärke, die H ist, lässt sich aus dem Verhältnis zum Magnetfeld B ableiten. B = \(\mu H\). Außerdem ist die Einheit der magnetischen Permeabilität \(\mu H\) zufällig \(\frac{N}{A^{2}}\). Die Einheit für die magnetische Feldstärke ist also:
(T\left ( \frac{N}{A^{2}} \right )\) = \(\frac{\frac{N}{Am}}{\frac{N}{A^{2}}}) = A/m
Auch eine Einheit für die magnetische Feldstärke, die alt ist, ist das Oersted: 1A/m = 0.01257 oersted.
Gelöstes Beispiel zur magnetischen Feldstärke
Q1 Berechnen Sie die magnetische Feldstärke im Innern einer Magnetspule, die 2 m lang ist und 2000 Schleifen hat. Außerdem führt er einen Strom von 1600 A?
A1 Um die magnetische Feldstärke im Inneren des Solenoids zu finden, muss man B = \(\mu _{0}Ni\) einsetzen. Außerdem muss man die Anzahl der Schleifen pro Längeneinheit beachten:
n = \(\frac{N}{\iota }\) = \(\frac{2000}{2}\) = 1000m-1 = 10 cm-1.
Nun muss man bekannte Werte ersetzen
B = \(\mu _{0}Ni\) = \(\left ( 4\pi 10^{-7}T.\frac{m}{A}\rechts )\left ( 1000m^{-1} \rechts )\left ( 1600A \rechts )\)
= 2.01 T.