Elektrizitätslehre & Magnetismus

5.3. Die Stärke und Einheit des magnetischen Feldes B
Das Magnetfeld um einen langen und geraden stromdurchflossenen Leiter hängt vom Abstand
r zum Leiter ab. Es gilt:
r
I
B
Magnetfeld B:
µ
0
⋅ I
B = mit µ 0 : magnetische Feldkonstante
2⋅
π ⋅r
µ 0 = 4π⋅10 -7 Vs/Am
Die Einheit des Magnetfeldes wird dadurch:
B 1 Tesla =1 T
[ ] =
Vergleich: Das Erdmagnetfeld beträgt bei uns 0.5
Gauss (1 Gauss = 10 -4 Tesla)
Aufgaben:
1) Durch einen Draht fliesst ein Strom von 0.5 A zu einer Tischlampe. Berechnen Sie das
magnetische Feld in einem Abstand von 30 cm. Stellt man dieses Magnetfeld fest?
2) In einer Hochspannungsleitung fliesst ein Strom von 2500 A. Die Leitung hängt 30 m
über dem Boden. a) Wie gross ist die magn. Feldstärke am Boden? b) Wie gross ist
dieser Wert prozentual zum natürlichen Erdmagnetfeld?
3) Ein Kompass stellt sich parallel zum magnetischen Feld der Erde (wie die Eisenfeilspäne).
Skizzieren Sie das Erdmagnetfeld.
Wie muss demnach in der Erde ein Strom fliessen, damit dieses Feld entsteht?
4) Wir betrachten einen Elektromagneten:
Eisenkern
I
Durch eine Spule wird ein Strom hindurchgeschickt. Sie
kann als Magnet (beispielsweise um auf einem Schrottplatz
die Eisenteile von anderen Teilen zu trennen) benutzt werden.
Wieso nimmt man nicht einen Permanentmagneten?
Was bewirkt der eingeführte Eisenkern?
Exp.: Prinzip Drehspulinstrument
(analoges Volt- oder Ampèremeter)
Kommentar:
Lösungen von S. 17:
1) B = 3.3⋅10 -7 T
2) a) B = 1.7⋅10 -5 T b) 34 %
Elektrizitätslehre und Magnetismus 17