Nanotechnologie in der Schule - Prof. Dr. Thomas Wilhelm

8.2 Magnetismus
Abb. 8.1: Erklärung der Entstehung von Magnetismus durch Ringströme. Hierbei
heben sich im Inneren die Ströme gegenseitig auf, nur der äußere Strom
bleibt erhalten [Tip09, Abbildung 27.39, Seite 1070]
wobei (n/l)I durch M ersetzt wurde. µ0 = 4π · 10−7 H
m
zeichnet hierbei die magnetische Feldkonstante.
Bmag = µ0M (8.2)
= 12, 566370614 . . . · 10−7 H
m be-
Bringt man einen Voll-Zylinder aus einem magnetischen Material in das Innere einer langen,
stromdurchflossenen Spule, so wird durch das Magnetfeld Baus im Inneren dieser Spule
der Zylinder mit Magnetisierung M magnetisiert. Im Spuleninneren ist das resultierende
Magnetfeld B die Summe des Feldes der Spule und des Feldes des magnetisierten Materials:
B = Baus + µ0M (8.3)
Für diamagnetische Stoffe sind Baus und M antiparallel zueinander, während sie für ferro-
und paramagnetische Stoffe parallel ausgerichtet sind. D.h. bei diamagnetischen Stoffen ist
B < Baus, während bei ferro- und paramagnetischen Stoffen B > Baus ist.
Mit Hilfe der dimensionslosen Materialkonstanten χmag, der sog. magnetischen Suszeptibi-
lität, gilt bei dia- und paramagnetischen Stoffen für die Magnetisierung M:
Hiermit folgt für Gleichung (8.3):
Baus
M = χmag
µ0
B = Baus + µ0M = Baus (1 + χmag) = µrelBaus
(8.4)
(8.5)
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