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Magnetische Feldstärke



Physikalische Größe
Name Magnetische Feldstärke
Formelzeichen der Größe H
Größen- und
Einheitensystem
Einheit Dimension
SI
A·m-1
I·L-1

Die magnetische Feldstärke (auch magnetische Erregung genannt) kennzeichnet die Stärke eines Magnetfeldes. Sie ist die Ursache für den magnetischen Fluss.

Weiteres empfehlenswertes Fachwissen

Die Größe der magnetischen Feldstärke im Inneren einer stromdurchflossenen Spule ist abhängig von Stromstärke, Spulenlänge und Windungszahl. Wenn

  • H magnetische Feldstärke innerhalb einer Spule,
  • I Stärke des die Spule durchfließenden Stroms,
  • n Windungszahl der Spule,
  • l Länge der eisenlosen Spule, bzw. der Feldlinien im homogenen Feld,

dann gilt

H = \frac {I \cdot n} {l}

Das Produkt I · n wird auch Ampèrewindungszahl genannt.

Die Einheit der magnetischen Feldstärke H ist Ampère pro Meter:

\left[ H \right] = \,{\mathrm{A} \over \mathrm{m}}

Gerader Leiter

Aus der vorigen Gleichung folgt: H \cdot l = I \cdot n
Bei einem geraden Leiter ist die Feldstärke entlang einer kreisförmigen Feldlinie konstant.
Wenn

  • H magnetische Feldstärke außerhalb eines stromdurchflossenen geraden Leiters im Abstand r,
  • I Stromstärke im Leiter,
  • r Radius der kreisförmigen Feldlinie,

dann gilt, weil n = 1 und l = 2 π · r ist,

H = {\frac{I}{2 \pi \cdot r}}

Zusammenhänge aus den Maxwellschen Gleichungen

In vektorieller Schreibweise ergibt sich:

\vec{H} = {\vec{B} \over \mu},

wobei \vec{B} die magnetische Flussdichte und μ die Permeabilität ist.

\operatorname{rot} \vec{H} = \vec{J} + \frac{\partial \vec{D}}{\partial t}

Durch eine Umformung nach dem Satz von Stokes

\int_A \operatorname{rot} \vec{H}\ \mathrm{d}A = \oint_l \vec{H}\ \mathrm{d}l

kommt man auf die Beziehung:

\oint_l \vec{H}\ \mathrm{d}l = \int_A \vec{J}\ \mathrm{d}A + \int_A \frac{\partial \vec{D}}{\partial t} \ \mathrm{d}A

Falls man sich nun im magnetostatischen Feld befindet:

\frac{\partial \vec{D}}{\partial t}=0

hat man keine Änderung des elektrischen Feldes:

\oint_l \vec{H}\ \mathrm{d}l = I_\mathrm{umfasst} = \sum_{n=1}^k I_n

Wobei k die Anzahl der umfassten Einzelströme ist.

Siehe auch

 
Dieser Artikel basiert auf dem Artikel Magnetische_Feldstärke aus der freien Enzyklopädie Wikipedia und steht unter der GNU-Lizenz für freie Dokumentation. In der Wikipedia ist eine Liste der Autoren verfügbar.
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