Strom und Magnetfeld
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Strom und Magnetfeld Kraft F auf geraden Leiter Strom und Magnetfeld … F = Ø · l · B · sin v Bewe- Richtung des Feldes gungsrichtung der Elektronen Drei-Finger-Regel der linken Hand F Kraft auf Leiter Ø Stromstärke im Leiter l Länge des Leiters im Magnetfeld B magnetische Flussdichte vWinkel zwischen den Richtungen von Elektronenstrom und Fluss­dichte (sin v = 1, wenn Ø © B ) Induktions­spannung U ind N A m T = V · s · m –2 Grad Momentanwert: d ø U ind = – n · _ d t Nach der Lenz’schen Regel haben U ind und die Änderung des magnetischen Flusses ø entgegengesetztes Vorzeichen. Richtung der Kraft Lorentzkraft F L auf bewegte Ladung F L = q · v · B · sin v U ind = B · l · v q im Feld bewegte Ladung v Geschwindigkeit der Ladung B magnetische Flussdichte vWinkel zwischen Bewegungsrichtung der Ladung und magnetischer Fluss­dichte (sin v = 1, wenn v © B ) F elKraft des Magnetfeldes auf bewegte Elektronen U ind durch die Lorentzkraft zwischen den Leitern entstehende Spannung l Länge des im Feld bewegten Leiters v FL B Uind + + ++ + + + + + + ++ + + +++++ ++ Fel v – – – – l ––– – – –– – – – – – FL – – – – – – B Flussdichte B in der Umgebung eines Leiters In der Umgebung eines geraden Leiters: Ø B = m r · m 0 · _ 2 p r + Ø B B r B m r m 0 Ø r magnetische Flussdichte Permeabilitätszahl magnetische Feldkonstante Stromstärke im Leiter Abstand von Leiterachse ð ø U ind = – n · _ ð ø C m · s –1 T Grad Selbstinduktions­ spannung U ind U ind = – L · _ ð Ø Lenz'sche Regel Momentanwert: ð Ø d Ø U ind = – L · _ d t N V H = V · s · A –1 A m T Zahl V· s · A –1· m –1 A m Induktivität L einer langen Spule n 2 L = m r · m 0 · _ · A l L Induktivität m r Permeabilitätszahl m 0 magnetische Feldkonstante n Anzahl der Windungen l Länge der Spule AQuerschnittsfläche der Spule H Zahl V · s · A –1· m –1 Zahl m m 2 e g än Stromstärke Ø – ø nl le mag Energie des Magnetfeldes im E Spulenninneren L Induktivität der Spule Ø Stromstärke in Spule J H Hallspannung U R H Hall-Konstante ØStromstärke im Leiterplättchen der Sonde B magnetische Flussdichte dDicke des Leiterplättchens in der ­Sonde n Konzentration der Ladungsträger e Elementarladung N Anzahl der Ladungsträger V Volumen V m 3 · C –1 A B Windungszahl n nAnzahl der Windungen im Feld l Länge der Spule RRadius des kreisförmigen Leiters Im Innern einer langen Spule: n B = m r · m 0 · Ø · _l Zahl m m Im Mittelpunkt eines kreisförmigen ­Leiters: ø = B · A · cos v B ø = B · A s AS v ø magnetischer Fluss B magnetische Flussdichte A vom Fluss durchsetzte Fläche vWinkel zwischen Fläche und ­magnetischer Flussdichte A s Fläche A © B Querschnittsfläche A + Ø B = m r · m 0 · _ 2 R Magnetischer Fluss ø durch eine ebene Fläche ind induzierte Spannung U L Induktivität Øzeitlich veränderliche Stromstärke in der Spule Induktionsspannung U ind und der durch sie hervorgerufene Induktionsstrom Ø sind so gerichtet, dass sie ihrer Ursache entgegenwirken. V – Linke-Hand-Regel für Elektronenstromrichtung V Zahl Wb s T m m · s –1 Im senkrecht zum homogenen Magnetfeld bewegten geraden Leiter gilt: U ind = B · l · v u Sp B ind induzierte Spannung U nAnzahl der Windungen der Spule ø magnetischer Fluss t Zeitdauer B magnetische Flussdichte l Länge des Leiters v Geschwindigkeit Wb = V · s T m 2 Zahl (Grad) Energie E magdes Magnetfeldes einer Spule E mag = _2 L · Ø 2 Hall-Spannung U H U H = R H · _ d Å Ø · B 1 N mit R H = ___ und n = _ n · e V Ø m 2 UH B d B H A T m –3 m C Zahl m 3 … 20 Physikalische Formeln Physikalische Formeln 21
