Ein Magnetfeld ist ein Kraftfeld, das durch die Bewegung elektrischer Ladungen erzeugt wird. Dieses Kraftfeld wird auf andere nicht parallel bewegte Lasten angewendet. Zusammen mit dem elektrischen Feld bildet das Magnetfeld das elektromagnetische Feld, das für die elektromagnetische Wechselwirkung im Raum verantwortlich ist.
Aus Sicht des Magnetismus können Materialien klassifiziert werden in:
- Paramagnetische Materialien
- Diamagnetische Materialien
- Ferromagnetische Materialien
- Ferrimagnetische Materialien
- Antiferromagnetische Materialien
- Dies hängt vom Verhalten Ihrer magnetischen Suszeptibilität ab.
Was ist die Maßeinheit für das Magnetfeld?
Die Einheit des Magnetfeldes im Internationalen Einheitensystem ist Tesla (T). Ein Tesla stellt das Feld dar, das eine Kraft von 1 Newton (N) auf eine elektrische Ladung von 1 Coulomb (C) erzeugt, die sich innerhalb des Feldes und senkrecht zur Richtung der magnetischen Feldlinien mit einer Geschwindigkeit von 1 m / s bewegt.
Da Tesla jedoch eine sehr große Einheit ist, wird manchmal Gauss (G) verwendet: 10.000 G entspricht 1 T.
Eigenschaften eines Magnetfeldes
Das magnetische Feld kann ähnlich dem elektrischen angenähert werden, aber anstatt die elektrische Ladung (einen Skalar) als Quelle des Feldes zu betrachten, wird dieses Papier das magnetische Dipolmoment (ein Vektor) sein.
Magnetkräfte sind proportional zum erzeugten Magnetfeld, dh zum Wert der magnetischen Induktion, die eine Vektorgröße ist, die verwendet wird, um ein Feld zu charakterisieren.
Die Beziehung zwischen dem Magnetfeld und einem elektrischen Strom ist durch das Ampèresche Gesetz gegeben. Der allgemeinste Fall, der den Verschiebungsstrom einschließt, ist durch das Ampère-Maxwell-Gesetz gegeben.
Magnetfeld erzeugt durch eine Punktladung
Das Magnetfeld, das durch eine einzelne bewegte Ladung (nicht durch eine Bewegung elektrischer Ladungen) erzeugt wird, kann grob aus der aus dem Biot-Savart-Gesetz abgeleiteten Gleichung berechnet werden:
wo
- q ist die durch das Feld erzeugte elektrische Ladung.
- v ist die Verschiebungsgeschwindigkeit der Last
- r ist der Abstand vom Punkt P zur Position der Last
- u r ist ein Einheitsvektor, der vom Punkt P zum Ort der elektrischen Ladung geht
- μ 0 ist eine Konstante, die als Permeabilität des freien Raums bezeichnet wird. Sein Wert im Internationalen System für Vakuum beträgt 4π 10-7 T m / A
Beispiele für Magnetfelder
- Das Magnetfeld der Erde. Der äußere Erdkern erzeugt ein Kraftfeld, das Partikel und Objekte zum Zentrum des Planeten anzieht.
- Ein Magnet besteht aus einem Material, das um ihn herum ein Kraftfeld erzeugt. Der Grund ist, dass es in seiner inneren Struktur und der Verteilung von Elektronen in seinem Inneren hat. Der Magnet hat immer einen Nordpol und einen Südpol.
- Elektromotoren, egal ob Gleichstrom- oder Wechselstrommotoren, arbeiten mit Elektromagneten, um ein statisches Magnetfeld zu erzeugen und den Rotor in Drehung zu versetzen.
- Ein Kompass ist in der Lage, die Nadel zwischen den Magnetpolen auszurichten.
