Magnetische Flussdichte
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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.
[Bearbeiten] 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:
wobei
die magnetische Feldstärke,- μ die Permeabilität ist.
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:
![\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}](../../../math/7/7/b/77b6cb1bbfd47f021856a5980b6ab4ea.png)
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.
Spulen, die von Strom mit der Stromstärke I durchflossen werden, die Windungszahl N, die Länge l und die Permeabilität μ haben, haben folgende magnetische Flussdichte:
Die Beziehung zum magnetischen Fluss ist folgende:
Die Erkenntnis, dass die Flusslinien des magnetischen Flusses in sich geschlossen sind, lässt sich damit auch in der Form:
schreiben.
Die magnetische Flussdichte eines Magneten kann mithilfe von Hallsensoren ermittelt werden.
[Bearbeiten] 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
