Feldstärken im Vakuum Mathematik dazu: Maxwellsche Gleichungen Inhalt • • Elektrische Feldstärke bei zeitlicher Änderung von Magnetfeldern („Faradaysches Induktionsgesetz“) Magnetische Feldstärke bei zeitlicher Änderung von elektrischen Feldern Ursachen der Feldstärken • Elektrisch: – Statische Anordnung von Ladungen – Zeitliche Änderung von Magnetfeldern • Magnetisch: – Bewegte Ladungen – Zeitliche Änderung von elektrischen Feldern Definition von Wirbelfeldern E ds B ds • Maß für ein Wirbelfeld ist die Summe aus Produkten von • Wegelementen ds und der • Feldstärke (E oder B) am Ort und mit Richtung dieser Wegelemente Magnetisches Feldes um einen Strom Der durch eine Fläche in Richtung ihrer Normalen fließende Strom I ist proportional zum Wirbelfeld um diese Fläche Magnetfeld und Strom B ds I B d s I 0 G . W eg 1 Tm2= 1 Wb Strom erzeugt ein magnetisches Wirbelfeld Magnetfeld bei zeitlicher Änderung eines elektrischen Feldes Die Änderung des Stroms I startet die Induktion Magnetfeld bei zeitlicher Änderung eines elektrischen Feldes ds E B dA d B ds 0 0 EdA 1 Tm dt Krfl. G . W eg Ein sich zeitlich änderndes elektrisches Feld erzeugt ein magnetisches Wirbelfeld Gesamtheit der Ursachen für ein magnetisches Feld ds B I d B ds 0 ( I 0 EdA) 1 Tm dt Krfl. G . Weg ds E B dA Strom oder ein sich zeitlich änderndes elektrisches Feld erzeugt ein magnetisches Wirbelfeld Elektrisches Feld bei zeitlicher Änderung eines Magnetfelds Die Änderung des Stroms I startet die Induktion Elektrisches Wirbelfeld bei zeitlicher Änderung eines Magnetfelds ds dA d Eds BdA dt Krfl. G .W eg E B 1V Ein sich zeitlich änderndes magnetisches Feld erzeugt ein elektrisches Wirbelfeld (Drehsinn: links) Zusammenfassung • Elektrische Feldstärke erscheint bei zeitlicher Änderung von Magnetfeldern – „Faradaysches Induktionsgesetz“ • Magnetische Feldstärke bei zeitlicher Änderung von elektrischen Feldern • Die Maxwellschen Gleichungen dienen zur numerischen Berechnung des Zusammenhangs zwischen – Strom und magnetischer Feldstärke – Zeitlicher Änderung der Flüsse und der dadurch induzierten Feldstärken Finis