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Erzeugung magnetischer Feldstärke im Vakuum Induktion einer magnetischen Feldstärke.

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Präsentation zum Thema: "Erzeugung magnetischer Feldstärke im Vakuum Induktion einer magnetischen Feldstärke."—  Präsentation transkript:

1 Erzeugung magnetischer Feldstärke im Vakuum Induktion einer magnetischen Feldstärke

2 Inhalt Magnetfeld und Strom: Erinnerung an das Ampèresche Durchflutungsgesetz Induktion eines Magnetfelds bei zeitlicher Änderungen des elektrischen Flusses –Z. B: bei veränderlichem elektrischen Feld

3 Ursachen der Feldstärken Elektrisch: –Statische Anordnung von Ladungen –Zeitliche Änderung von Magnetfeldern Magnetisch: –Bewegte Ladungen –Zeitliche Änderung von elektrischen Feldern Themen der Elektrodynamik

4 Magnetfeld um einen Strom I B Ströme sind von Magnetfeldern umgeben

5 Mathematische Formulierung: Das Ampèresche Durchflutungsgesetz 1 Tm Das Integral der magnetischen Feldstärke entlang eines geschlossenen Weges ist gleich der Durchflutung 1 Tm/A Magnetische Feldkonstante Erster Teil der Maxwellschen Gleichung für das Magnetfeld

6 Nur bei zeitlicher Änderung des elektrischen Feldes erscheint ein Magnetfeld Elektrische Feldstärke Induzierte magnetische Feldstärke Induktion eines Magnetfelds bei Aufbau eines elektrischen Feldes

7 Bei Auf- und Abbau des elektrischen Feldes erscheint ein Magnetfeld Induzierte magnetische Feldstärke Elektrische Feldstärke Induktion eines Magnetfelds bei Änderung eines elektrischen Feldes

8 Berechnung der Induktion eines Wirbelfelds Nur bei zeitlicher Änderung des elektrischen Feldes erscheint ein Magnetfeld Elektrische Feldstärke Induzierte magnetische Feldstärke

9 Die Summe der Produkte aus Wegelementen und der magnetischen Feldstärke in Richtung der Wegelemente verbindet Raum und Wirbelfeld B1B1 ds1ds1 Mathematische Formulierung des magnetischen Wirbelfeldes Maß für ein Wirbelfeld

10 Das Integral über die magnetische Feldstärke entlang eines geschlossenen Weges folgt aus dem Übergang zu infinitesimal kleinen Wegelementen B1B1 ds1ds1 Integral über einen geschlossenen Weg als Maß für ein magnetisches Wirbelfeld Maß für ein Wirbelfeld

11 Elektrische Feldstärke Induzierte magnetische Feldstärke 1 Tm Ein zeitlich veränderlicher elektrischer Fluss erzeugt ein magnetisches Wirbelfeld 1 Vm Elektrischer Fluss Induktion eines Magnetfelds bei Änderung eines elektrischen Feldes

12 1 Tm Ein zeitlich veränderlicher elektrischer Fluss erzeugt ein magnetisches Wirbelfeld Das Induktionsgesetz für das Magnetfeld Die Zeichnung zeigt das Magnetfeld für für dE/dt>0 E B dAdA dsds Das Induktionsgesetz verbindet elektrisches und magnetisches Feld mit Zeit und Raum

13 1 Tm Ein magnetisches Wirbelfeld entsteht bei Stromfluss oder bei zeitlicher Änderung eines elektrischen Felds Maxwellsche Gleichung für das Magnetfeld Zeichnung für dE/dt>0 I B E B dAdA dsds Magnetfeld bei Durchflutung und Induktion Bei Stromfluss oder Änderung des elektrischen Flusses entsteht ein Magnetfeld

14 Induzierte magnetische Feldstärke B Zeitlich veränderliche Feldstärke (Konstanter) Strom I B Es gibt zwei Ursachen für ein magnetisches Feld: Stromfluss oder ein zeitlich veränderliches elektrisches Feld

15 Zusammenfassung Jeder Strom ist von einem Magnetfeld umgeben: Ampèresches Durchflutungsgesetz Bds = μ 0 ·I [Tm] Ein zeitlich veränderliches elektrisches Feld erzeugt ein magnetisches Wirbelfeld Bds = μ 0 ε 0 · d/dt EdA [Tm] Die magnetische Feldstärke ist die Summe beider Anteile Bds = μ 0 ε 0 · d/dt EdA + μ 0 ·I [Tm]

16 Induzierte magnetische Feldstärke B Zeitlich veränderliche Feldstärke (Konstanter) Strom I B finis Die beiden Ursachen für ein magnetisches Feld


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