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Magnetfeld von elektrischen Strömen

Magnetfeld eines geraden Leiters (quantitativ)

Wir betrachten das Magnetfeld eines langen, geraden, stromdurchflossenen Leiters mit kreisförmigem Querschnitt

  1. an einem festen Ort und variierender Stromstärke,
  2. an verschiedenen Orten bei konstanter Stromstärke.

Ergebnis von (1):

Der Betrag der magnetischen Feldstärke an einem beliebigen, aber festen Ort ist proportional zur Stromstärke des Leiters.

B I

Ergebnis von (2):

Bei beliebiger, aber fester Stromstärke ist der Betrag der Magnetfeldstärke umgekehrt proportional zum Abstand vom Draht.

B 1 r

Richtung der Feldstärke:

Außerdem haben wir bereits früher festgestellt, dass die Richtung des Feldstärkevektors (die Richtung der Feldlinie) an einem bestimmten Punkt in Richtung der Tangente eines Kreises zeigt. Kreismittelpunkt und Kreisradius ergeben sich durch das Lot vom Messpunkt zum Draht.

Weitere Abhängigkeiten stellen wir experimentell nicht fest.

Wir erhalten also für den Betrag der magnetischen Feldstärke:

B I r .

Im internationalen Einheitensystem (SI) ergibt sich die folgende Proportionalitätskonstante:

B = μ 0 2 π I r .

Dies ist der Betrag der magnetischen Feldstärke im Abstand r von einem langen, geraden Draht mit kreisförmigem Querschnitt, der von einem Strom der Stärke I durchflossen wird, wobei:

Induktionskonstante
μ 0 = 4 π 10 7 V s A m .
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