ET4-21 – Magnetisches Feld – Homogenes magnetisches Feld

Inhaltsverzeichnis

In diesem Kurstext erklären wir dir Wodurch sich ein Homogenes Magnetfeld auszeichnet und stellen dir Geräte vor in denen ein solches magnetisches Feld wirkt.

 

“Unter einem homogenen, magnetischen Feld versteht man ein Feld, dessen Feldstärke nicht an einen Ort gebunden, jedoch konstant und gleichbleibend ist.”

 

Homogenes Magnetfeld
Homogenes Magnetfeld

 


Homogenes Magnetfeld – Grundlagen


Unter einem homogenen, magnetischen Feld versteht man ein Feld, dessen Feldstärke nicht an einen Ort gebunden ist. Daraus lässt sich schließen, dass die Wirkung überall in diesem Bereich gleich groß und die Feldlinien des homogenen Feldes gleichgerichtet ist und dabei in den gleichen Abständen zu einander stehen.

 

Merk's dir!
Merk's dir!

Das Gegenstück zum homogenen magnetischen Feld ist das inhomogene Feld.

 

Auch lassen sich direkte Parallelen zum homogenen, elektrischen Feld ziehen.

 


Homogenes magnetisches Feld – Prinzip


Wir suchen uns gedankliche zwei nicht deckungsgleiche Punkte innerhalb eines Magnetfeldes. Liegt zwischen diesen Punkten weder eine Änderung des Flusses noch ein Unterschied der Feldstärke vor, so ist es ein gleichbleibendes Feld.

 

Homogenes Magnetfeld
Homogenes Magnetfeld

 


Homogenes magnetisches Feld – Beispiele


Im Inneren der Helmholtz-Spule, sowie der Ringspule oder zwischen den Schenkeln des Hufeisenmagneten existiert ein homogenes Magnetfeld.

 


Helmholtz-Spule – Prinzip sowie Aufbau


Mit Hilfe der Helmholtz-Spule können wir ein homogenes magnetisches Feld erzeugen. Hierzu positionieren wir zwei Spulen mit vergleichsweise großem Durchmesser dicht beieinander. Dann ist es notwendig, dass wir an beiden eine elektrische Spannung angelegen.

 

Helmholtz-Spule - homogenes Magnetfeld
Helmholtz-Spule – homogenes Magnetfeld

 

Obwohl jede Spule für sich ein inhomogenes Feld besitzt, entsteht infolge der Überlagerung der beiden inhomogenen Magnetfelder ein besonderen Bereich, der ein homogenes Magnetfeld darstellt

 


Ringspule – Prinzip sowie Aufbau


Bei der Ringspule wird ein Draht wie eine Zugfeder aufgewickelt. Durchfließt nun infolge einer angelegten Spannung ein elektrischer Strom die Spule so bildet sich auch hier ein homogenes Feld aus.

 

Ringspule - homogenes Magnetfeld
Ringspule – homogenes Magnetfeld

 


Hufeisenmagnet – Prinzip sowie Aufbau


Anders als bei den beiden anderen Beispiel benötigen wir beim Hufeisenmagnet keine elektrische Energie, um ein magnetisches Feld zu erzeugen. Der Hufeisenmagnet ist bereits magnetisiert und das homogene magnetisches Feld ergibt sich aus der Bauform.

 

Hufeisenmagnet - Homogenes Magnetfeld
Hufeisenmagnet – Homogenes Magnetfeld

 

 

Merk's dir!
Merk's dir!

Auf homogene elektrische Felder triffst du am ehesten, wenn du den Bereich zwischen Plattenkondensatoren betrachtest. Dabei ist es auch egal ob du den Bereich in der Mitte betrachtest oder weiter am Rand. Es ist und bleibt homogen. 

 


Darstellung von Feldlinien und homogenen Magnetfeldern in Skizzen


Falls dir im Unterricht Zeichnungen zu Feldlinien oder Magnetfeldern, wie im nächsten Bild begegnen, dann solltest du wissen, dass ins Bild hineinlaufende Feldlinien mit einem Kreuz oder X gekennzeichnet werden.

 

Homogenes Magnetisches Feld
Homogene Magnetische Felder

 

Die Feldlinien, die hingegen aus dem Bild heraustreten werden mit einem Punkt gekennzeichnet.

Homogene magnetische Felder
Homogene magnetische Felder

 

undefiniert
Hilf dir mit Pfeil und Bogen!....

Um dir dies zu merken, denke an einen herkömmlichen Pfeil. Vorne ist die kegelförmige Spitze (Punkt) und hinten ist das X-förmige bzw. kreuzförmige Ende.  

 



wie gehts weiter?
Nachdem du jetzt einen Überblick zu dem homogenen elektrischen Feld erhalten hast und zudem technische Geräte kennengelernt hast in denen solch ein Feld wirkt, setzen wir im kommenden Kurstext unsere Betrachtung fort. Im kommenden Kurstext widmen wir uns der Durchflutung sowie dem Durchflutungsgesetz, als Berechungsgrundlage.

 

Trainingsbereich

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