Ampèresches Durchflutungsgesetz

Präsentation zum Thema: "Ampèresches Durchflutungsgesetz"—  Präsentation transkript:

1 Ampèresches Durchflutungsgesetz
Magnetische Feldstärke und Strom Ampèresches Durchflutungsgesetz

2 Inhalt Magnetisches Feld entlang einer Linie um eine von Strom durchflossene Fläche Die Durchflutung Magnetfeld und Strom: Das Ampèresche Durchflutungsgesetz

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

4 Magnetische Feldlinien um eine von Strom durchflossene Fläche
Der durch eine Fläche fließende Strom I ist proportional zum magnetischen Wirbelfeld um diese Fläche

5 Definition eines magnetischen Wirbelfelds
Das Maß für ein Wirbelfeld ist die Summe aus Produkten von Wegelementen ds und der Feldstärke B am Ort dieser Wegelemente in Richtung der Wegelemente für den geschlossenen Weg entlang des „Wirbels“

6 Berechnung eines magnetischen Wirbelfelds
Summiert wird entlang einer geschlossenen Kurve, z. B. einer Kreislinie, formale Schreibweise:

7 Integration eines magnetischen Wirbelfelds
Fläche: 2πrB Bei der Integration wird B in Schritten ds entlang des „geschlossenen Weges“ gemessen, die Produkt B·ds werden aufsummiert

8 Beispiel: Magnetfeld um einen Elektronenstrahl

9 Die „Durchflutung“, Beispiel 1
Die Durchflutung ist der Strom durch eine von einem geschlossenen Weg umgebene Fläche

10 Die Durchflutung ist doppelt so groß wie in Beispiel 1
Die „Durchflutung“, Beispiel 2 Die Durchflutung ist doppelt so groß wie in Beispiel 1

11 Das Ampèresche Durchflutungsgesetz
Maxwellsche Gleichung für Strom und magnetisches Feld 1 Tm Das Integral der magnetischen Feldstärke entlang eines geschlossenen Weges ist gleich der Durchflutung 1 Tm/A Magnetische Feldkonstante

12 Durchflutung um einen Elektronenstrahl
1 Tm Magnetische Durchflutung durch eine Kreisfläche mit Radius r um einem Elektronenstrahl der Stromstärke I 1 Tm/A Magnetische Feldkonstante

13 Zusammenfassung Alle Ströme und die von ihnen erzeugten geschlossenen Feldlinien erfüllen das Ampèresche Durchflutungsgesetz: ∫ B ds = μ0· I [Tm] B ds [Tm] Skalarprodukt aus der magnetischen Feldstärke B an einem Punkt und einem Wegelement ds Integriert wird über einen beliebigen, geschlossenen Weg um die durchflossene Fläche I [A] Strom, der durch die vom geschlossenen Weg umgebene Fläche fließt, μ0 I [Tm] ist die Durchflutung Aussage des Ampèreschen Durchflutungsgesetzes : Jeder Strom ist von einem Magnetfeld umgeben Magnetfeldlinien sind geschlossene Linien („Wirbelfeld“) Es gibt keine magnetischen Einzel-Ladungen

14 finis