Elektrizität – Magnetismus
Elektrisches Feld – Elektrischer Fluss –
Gaußsches Gesetz – Elektrische potentielle Energie –
Elektrisches Potential – Elektrostatische Induktion –
Elektr. Dipolmoment – Polarisationsdichte
Magnetisierung – Magnetischer Fluss – Biot-Savart-Gesetz –
Magnetisches Dipolmoment – Gaußsches Gesetz für den Magnetismus
Leitfähigkeit – Impedanz – Resonante Hohlräume – Hohlleiter
Das Magnetfeld ist der Bereich um einen Magneten, in dem eine magnetische Kraft herrscht. Bewegte elektrische Ladungen können Magnetfelder erzeugen. Magnetfelder lassen sich in der Regel durch magnetische Flusslinien erkennen. Die Richtung des Magnetfelds wird immer durch die Richtung der magnetischen Flusslinien angezeigt. Die Stärke eines Magneten hat mit den Abständen zwischen den magnetischen Flusslinien zu tun. Je näher die Flusslinien beieinander liegen, desto stärker ist der Magnet. Je weiter sie voneinander entfernt sind, desto schwächer ist er. Die Flusslinien kann man sehen, wenn man Eisenfeilspäne über einen Magneten legt. Die Eisenfeilspäne bewegen sich und ordnen sich in den Linien an. Magnetfelder geben anderen Teilchen, die das Magnetfeld berühren, Kraft.
In der Physik ist das Magnetfeld ein Feld, das den Raum durchdringt und das eine magnetische Kraft auf elektrische Ladungen und magnetische Dipole ausübt. Magnetfelder befinden sich um elektrische Ströme, magnetische Dipole und sich ändernde elektrische Felder.
Wenn sie sich in einem Magnetfeld befinden, liegen magnetische Dipole in einer Linie, wobei ihre Achsen parallel zu den Feldlinien verlaufen, wie man sehen kann, wenn Eisenfeilspäne sich in der Nähe eines Magneten befinden. Magnetische Felder haben auch ihre eigene Energie und ihren eigenen Impuls, wobei die Energiedichte proportional zum Quadrat der Feldstärke ist. Das Magnetfeld wird in den Einheiten Tesla (SI-Einheiten) oder Gauß (cgs-Einheiten) gemessen.
Es gibt einige bemerkenswerte spezifische Arten des Magnetfelds. Für die Physik der magnetischen Materialien siehe Magnetismus und Magnet, insbesondere Diamagnetismus. Für Magnetfelder, die durch die Veränderung elektrischer Felder entstehen, siehe Elektromagnetismus.
Das elektrische Feld und das magnetische Feld sind Komponenten des elektromagnetischen Feldes.
Das Gesetz des Elektromagnetismus wurde von Michael Faraday begründet.
H-Feld
Physiker können sagen, dass die Kraft und das Drehmoment zwischen zwei Magneten durch magnetische Pole verursacht werden, die sich gegenseitig abstoßen oder anziehen. Dies ist vergleichbar mit der Coulomb-Kraft, die gleiche elektrische Ladungen abstößt oder entgegengesetzte elektrische Ladungen anzieht. In diesem Modell wird ein magnetisches H-Feld durch magnetische Ladungen erzeugt, die um jeden Pol „verschmiert“ sind. Das H-Feld ist also wie das elektrische Feld E, das bei einer positiven elektrischen Ladung beginnt und bei einer negativen elektrischen Ladung endet. In der Nähe des Nordpols zeigen alle H-Feldlinien vom Nordpol weg (egal ob im Magneten oder außerhalb), während in der Nähe des Südpols (egal ob im Magneten oder außerhalb) alle H-Feldlinien zum Südpol hin zeigen. Ein Nordpol spürt also eine Kraft in Richtung des H-Feldes, während die Kraft auf den Südpol dem H-Feld entgegengesetzt ist.
Im Magnetpolmodell wird der elementare magnetische Dipol m durch zwei gegenüberliegende Magnetpole der Polstärke qm gebildet, die durch einen sehr kleinen Abstand d getrennt sind, so dass m = qm d ist.
Unglücklicherweise können Magnetpole nicht getrennt voneinander existieren. Alle Magnete haben Nord-Süd-Paare, die nicht getrennt werden können, ohne dass zwei Magnete mit je einem Nord-Süd-Paar entstehen. Die Magnetpole erklären auch nicht den Magnetismus, der durch elektrische Ströme erzeugt wird, oder die Kraft, die ein Magnetfeld auf bewegte elektrische Ladungen ausübt.
Verwandte Seiten
- Magnetischer Fluss
Bilder für Kinder
-
Eine der ersten Zeichnungen eines Magnetfeldes, von René Descartes, 1644, zeigt die Erde, die Magnetsteine anzieht. Sie veranschaulicht seine Theorie, dass der Magnetismus durch die Zirkulation winziger spiralförmiger Teilchen, „Gewindeteile“, durch die Gewindeporen in Magneten verursacht wird.
-
Die Richtung der magnetischen Feldlinien, dargestellt durch die Ausrichtung von Eisenspänen, die auf ein über einem Stabmagneten angebrachtes Papier gestreut werden.