Software: FEM - Tutorial - Magnetfeld - Physik: Unterschied zwischen den Versionen
Aus OptiYummy
Zur Navigation springenZur Suche springen
KKeine Bearbeitungszusammenfassung |
KKeine Bearbeitungszusammenfassung |
||
| Zeile 3: | Zeile 3: | ||
<div align="center">'''Physik des Magnetfeldes'''</div> [[Bild:memo_stempel.gif|right]] | <div align="center">'''Physik des Magnetfeldes'''</div> [[Bild:memo_stempel.gif|right]] | ||
Ein Stromdurchflossener Leiter ist immer mit einem Magnetfeld verknüpft. Die grundlegenden physikalischen Zusammenhänge werden im Folgenden | Ein Stromdurchflossener Leiter ist immer mit einem Magnetfeld verknüpft. Die grundlegenden physikalischen Zusammenhänge werden im Folgenden kurz dargestellt. | ||
*'''Wirbelfeld:''' | *'''Wirbelfeld:''' | ||
| Zeile 9: | Zeile 9: | ||
*'''Magnetischer Kreis:''' | *'''Magnetischer Kreis:''' | ||
: Das ist der gesamte vom Magnetfeld erfüllte Raum um den stromdurchflossenen Leiter. | : Das ist der gesamte vom Magnetfeld erfüllte Raum um den stromdurchflossenen Leiter. | ||
*'''Magnetischer Fluss''' [Φ]= | *'''Magnetischer Fluss''' [Φ]=V·s (=Wb) | ||
: Das ist die gesamte in sich geschlossene Erscheinung, welche den Strom "umwirbelt" - die Richtung des Flusses ist mit der positiven Richtung des Stromes über eine "Rechtsschraube" verbunden. | : Das ist die gesamte in sich geschlossene Erscheinung, welche den Strom "umwirbelt" - die Richtung des Flusses ist mit der positiven Richtung des Stromes über eine "Rechtsschraube" verbunden. | ||
: In Wirklichkeit "strömt" bzw. "wirbelt" nichts, sondern es handelt sich nur um die Charakterisierung eines Raumzustandes! | : In Wirklichkeit "strömt" bzw. "wirbelt" nichts, sondern es handelt sich nur um die Charakterisierung eines Raumzustandes! | ||
*'''Magn. Flussdichte (Induktion)''' [B=dΦ/dA<sub>┴</sub>] = | *'''Magn. Flussdichte (Induktion)''' [B=dΦ/dA<sub>┴</sub>] = V·s/m² (=T) | ||
: Man spricht von "Quellenfreiheit", weil keine "magnetischen Ladungen" existieren und die Fluss(dichte)-Linien immer in sich geschlossen sind: | : Man spricht von "Quellenfreiheit", weil keine "magnetischen Ladungen" existieren und die Fluss(dichte)-Linien immer in sich geschlossen sind: | ||
:* '''ΣΦ<sub>in</sub>=ΣΦ<sub>out</sub>''' - der gesamte in ein Volumen-Element "hineinströmende" Fluss ist gleich der Menge des "herausströmenden" Flusses. | :* '''ΣΦ<sub>in</sub>=ΣΦ<sub>out</sub>''' - der gesamte in ein Volumen-Element "hineinströmende" Fluss ist gleich der Menge des "herausströmenden" Flusses. | ||
:* <sub>Hülle</sub>'''∫B·dA=0''' - das Hüllenintegral der Induktion über die Oberfläche eines Volumen-Elements ist Null. | :* <sub>Hülle</sub>'''∫B·dA=0''' - das Hüllenintegral der Induktion über die Oberfläche eines Volumen-Elements ist Null. | ||
*'''Magnetomotorische Kraft (Durchflutung)''' [Θ] = | *'''Magnetomotorische Kraft (Durchflutung)''' [Θ] = A | ||
: Die MMK ist gleich der Summe der umschlossenen Ströme, wenn man einen beliebigen geschlossenen Weg '''s''' im Magnetkreis betrachtet: | : Die MMK ist gleich der Summe der umschlossenen Ströme, wenn man einen beliebigen geschlossenen Weg '''s''' im Magnetkreis betrachtet: | ||
:* '''Θ = Σi<sub>x</sub>''' - die Ströme werden als "antreibende Kraft" für den Fluss entlang des betrachteten Weges im magnetischen Kreis interpretiert. | :* '''Θ = Σi<sub>x</sub>''' - die Ströme werden als "antreibende Kraft" für den Fluss entlang des betrachteten Weges im magnetischen Kreis interpretiert. | ||
:* <sub>Umlauf</sub>'''∫B·ds=µ<sub> | :* <sub>Umlauf</sub>'''∫B·ds=µ<sub>0</sub>·Σi<sub>x</sub>''' - das Umlaufintegral der Flussdichte entlang dieses Weges ist in Vakuum immer proportional zur Summe der umschlossenen Ströme (zur MMK). | ||
*'''Induktionskonstante µ<sub>o</sub>''' = 4·π·10<sup>-7</sup> V·s/(A·m) | |||
:* <sub>Umlauf</sub>'''∫B·ds=µ<sub>0</sub>·Θ''' | |||
:: '''µ<sub>0</sub>''' ist die Naturkonstante, welche das Umlaufintegral der Flussdichte längs eines Weges mit dem Wert der umschlossenen MMK verknüpft. | |||
:* '''c<sup>-2</sup> = µ<sub>0</sub>·ε<sub>0</sub>''' | |||
:: Die enge Verknüpfung zwischen magnetischem und elektrischem Feld wird deutlich über den Zusammenhang zwischen Vakuum-Lichtgeschwindigkeit, Induktions- und Influenzkonstante. | |||
<div align="center"> [[Software:_FEM_-_Tutorial_-_Magnetfeld|←]] [[Software:_FEM_-_Tutorial_-_Magnetfeld_-_Potentialfeld-Analogie|→]] </div> | <div align="center"> [[Software:_FEM_-_Tutorial_-_Magnetfeld|←]] [[Software:_FEM_-_Tutorial_-_Magnetfeld_-_Potentialfeld-Analogie|→]] </div> | ||
Version vom 3. Juni 2009, 10:26 Uhr
Physik des Magnetfeldes
Ein Stromdurchflossener Leiter ist immer mit einem Magnetfeld verknüpft. Die grundlegenden physikalischen Zusammenhänge werden im Folgenden kurz dargestellt.
- Wirbelfeld:
- Die Feldlinien des magnetischen Feldes bilden geschlossene Linien um den stromdurchflossenen Leiter.
- Magnetischer Kreis:
- Das ist der gesamte vom Magnetfeld erfüllte Raum um den stromdurchflossenen Leiter.
- Magnetischer Fluss [Φ]=V·s (=Wb)
- Das ist die gesamte in sich geschlossene Erscheinung, welche den Strom "umwirbelt" - die Richtung des Flusses ist mit der positiven Richtung des Stromes über eine "Rechtsschraube" verbunden.
- In Wirklichkeit "strömt" bzw. "wirbelt" nichts, sondern es handelt sich nur um die Charakterisierung eines Raumzustandes!
- Magn. Flussdichte (Induktion) [B=dΦ/dA┴] = V·s/m² (=T)
- Man spricht von "Quellenfreiheit", weil keine "magnetischen Ladungen" existieren und die Fluss(dichte)-Linien immer in sich geschlossen sind:
- ΣΦin=ΣΦout - der gesamte in ein Volumen-Element "hineinströmende" Fluss ist gleich der Menge des "herausströmenden" Flusses.
- Hülle∫B·dA=0 - das Hüllenintegral der Induktion über die Oberfläche eines Volumen-Elements ist Null.
- Magnetomotorische Kraft (Durchflutung) [Θ] = A
- Die MMK ist gleich der Summe der umschlossenen Ströme, wenn man einen beliebigen geschlossenen Weg s im Magnetkreis betrachtet:
- Θ = Σix - die Ströme werden als "antreibende Kraft" für den Fluss entlang des betrachteten Weges im magnetischen Kreis interpretiert.
- Umlauf∫B·ds=µ0·Σix - das Umlaufintegral der Flussdichte entlang dieses Weges ist in Vakuum immer proportional zur Summe der umschlossenen Ströme (zur MMK).
- Induktionskonstante µo = 4·π·10-7 V·s/(A·m)
- Umlauf∫B·ds=µ0·Θ
- µ0 ist die Naturkonstante, welche das Umlaufintegral der Flussdichte längs eines Weges mit dem Wert der umschlossenen MMK verknüpft.
- c-2 = µ0·ε0
- Die enge Verknüpfung zwischen magnetischem und elektrischem Feld wird deutlich über den Zusammenhang zwischen Vakuum-Lichtgeschwindigkeit, Induktions- und Influenzkonstante.
