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Forum: HF, Funk und Felder Magnetische Feldstärke


Autor: Daniel M. (Gast)
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Hallo.
Ich bin gerade dabei, versuchen das mit der Elektrischen Feldstärke zu
kapieren.

Ich verstehe nicht so ganz den unterschied zwischen Magnetischer
Feldstärke und Flussdichte.
Die einheit der Magn. Feldstärke ergibt für mich auch gar keinen sinn.
Wie soll man denn die einheit "Ampere pro meter" interpretieren ?

Gruß, Dani

Autor: Klaus Bröntgen (Gast)
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versuche, dir den ganzen magnetkram auf den grundstromkreis zu
übertragen. das funzt recht gut und hilft bei herleitungen/berechnungen
weiter.

die mangetische feldstärke entspricht also der elektrischen feldstärke
,
die magnet. flußdichte entspricht der elektrischen stromdichte.
die permeabilität(µ) entspricht der elektrischen leitfähigkeit (kappa),
der magnetische widerstand dem elektrischen. Spannung ist Spannung.
schreibs dir mal auf einen zettel, zeichne einen grundstromkreis und
beschaue dir die analogien....

das ohmsche gesetz sagt: stromdichte =leitfähigkeit x feldstärke
(kann man auch gerne zu r=u/i umstellen, einfach leitergeometrie länge
u. querschnitt einsetzen)

das gleiche gilt am magnetkreis!

viel erfolg!

Autor: Pete da Heat (Gast)
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Hallo Daniel!

Ursprung beim elektrischen Feld ist die Tatsache, dass sich geladene
Teilchen aufgrund ihrer Ladung (im Gegensatz zur Gravitation) anziehen
bzw. abstoßen, je nachdem ob sie gleichnamig od. ungleichnamig sind.
Diese Kraft folgt aus dem Coulomb'schen Gesetz und ist proportional zu
der Größe der beiden Ladungen und nimmt quadratisch mit dem Abstand ab.
F=K*(q1*q2)/r^2; K=1/(4*Pi*e0) (im Vakuum) ist eine Konstante, e0, die
Dieelektrizitätskonstante im Vakkum auch.
Jetzt ist diese Kraft allerdings abhängig von ZWEI Ladungen, man will
allerdings eine Beschreibund, die nur von einer Ladung abhängig
ist.Deshalb betrachtet man eine der beiden Ladungen als "Probeladung"
mit der die Wirkung der 1. Ladung "ausgemessen" werden könnte. Man
will, wie schon gesagt, jedoch eine Beschreibung nur einer einzigen
Ladung.Wie wird man also die 2.Ladung (Probeladung) los? Einfach
dividieren. Und das ist schon die Definition der elektrischen
Feldstärke: E=F/q (wobei q die Probeladung bezeichnet). Damit folgt aus
dem Coulomb'schen Gesetz: E=F/q2=(K*q1)/r^2.
Die Einheit der elektrischen Feldstärke folgt daraus ebenfalls: [E] =
N/C (Kraft in Newton, Ladung in Coulomb), das kann folgendermaßen
umgeformt:
1 Coulomb = 1 Amperesekunde (1C=1As), außerdem mit m (Meter)
erweitern:
[E] = (N*m) / (As*m)
außerdem: 1 Joule = 1 Nm = 1VAs
[E] = (VAs/As*m) = V/m

Hoffe das hilft Dir weiter, hab's möglichst ausführlich gemacht.

Viel Spaß noch
Pete

Autor: Pete da Heat (Gast)
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Nochwas:

Mit hat bei der anschaulichen Unterscheidung Feldstärke/Flussdichte das
Ursache-Wirkung-Prinzip geholfen. Ein elektrisches Feld E(magnetisches
Feld H) ist die Ursache, die dieelektrische Verschiebung D(magnetische
Induktion B) die Wirkung. Ein elektrisches Feld wird angelegt und
daraufhin verschieben sich die Ladungen (Bsp: Kondensator). Je nach
Medium mehr oder weniger gut, was durch die Materialgesetze beschrieben
wird:
D=e0*er*E (e=epsilon)
B=u0*ur*H

MfG
Pete

Autor: Daniel M. (Gast)
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seid mir nicht böse, aber ich habs immer noch nicht verstanden.
also:
schaut wuch mal das bild an.
http://www.et.htwk-leipzig.de/fb/fg_eet/diplom/emv...
wenn ich nun auf die rechte zeichung die formel H = (I*N)/L anwende
komm ich auf die Magn. Feldstärke.
Aber wo gild diese ? die ist doch nicht überall gleich ? wenn ich 1 cm
weiter weg von der Spule bin, sie die Feldstärke doch wieder anders !?

Autor: Pete da Heat (Gast)
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Du hast natürlich recht. Die Feldstärke ist auf den Feldlinien jeweils
gleich groß. Auf Feldlinien weiter außen ist die Feldstärke natürlich
kleiner, denn es gilt: H=I/(2*pi*r), d.h sie fällt mit 1/r ab. (E-Feld
nimmt mit 1/r^2 ab). -> doppelter Radius, halbe Feldstärke.
Das Durchflutungsgesetz gilt allerdings unabhängig vom Radius, d.h. Du
kannst das Wegintegral über die magnet. Feldstärke entlang einer
beliebigen Feldlinie (überhaupt entlang einer beliebigen geschlossenen
Linie,die den Leiter umschlingt) bilden, das Ergebnis ist der Strom,
der durch den leiter fließt.
ohne Integrale: H*l=I für einen einzigen Leiter, H*l=I*w
(w:Windungszahl) für mehrere Leiter.
Zu Deiner Frage: Die Abhängigkeit vom Radius steck ja in der Länge l
drin, denn die Länge (hier Kreisumfang = 2*pi*r, d.h. großes r bedeutet
großes l und das wiederum bedeutet eine kleinere Feldstärke.
Alles klar?

MfG
Pete

Autor: Daniel M. (Gast)
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So langsam glaub ich es zu kapieren.....aber ich hab immer noch nicht
versatanden, wo denn jetzt die mit "meiner" formel errechenete
feldstärke gemessen wird ? Ist das die Feldstärke direkt am leiter
(d.h. die kürzeste) oder die mittlere feldlinienlänge ?

Gild hier vielleicht: je länger die feldlinie desto kleiner die
feldstärke ?

Aber was ist denn jetzt die durchflutung ? kann man das evtl. anhand
des bildes von mir verdeutlichen ?

und Bitte: keine integrale etc. ich hab bis jetzt nur nen
rea-Abschluss, und da kam sowas nicht dran.

Autor: Pete da Heat (Gast)
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Deine Formel gilt auf jeder Feldlinie! Denn je größer der Abstand (also
der Radius) desto größer die Länge und deswegen sinkt die Feldstärke:
H=(I*w)/l

>>Gild hier vielleicht: je länger die feldlinie desto kleiner die
>>feldstärke ?
Absolut richtig.

Die Durchflutung ist die Anzahl der (magnetischen) Feldlinien, die
durch eine bestimme Fläche "durchstößt". An Deiner Skizze etwas
schwierig, denn die Fläche steht senkrecht auf der Zeichenebene.
("geht von oben nach unten" und "von vorne nach hinten" ;-)
bringt Dich wahrscheinlich nicht wirklich weiter...

Pete

Autor: Pete da Heat (Gast)
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>>Die Durchflutung ist die Anzahl der (magnetischen) Feldlinien, die
>>durch eine bestimme Fläche "durchstößt". An Deiner Skizze etwas
>>schwierig, denn die Fläche steht senkrecht auf der Zeichenebene.
>>("geht von oben nach unten" und "von vorne nach hinten" ;-)
>>bringt Dich wahrscheinlich nicht wirklich weiter...

Blödsinn! Vergiss das mal schnell wieder, is natürlich Grütze...
Der Strom "durchstößt" die Fläche, die Fläche ist z.B. gegeben durch
den Flächeninhalt innerhalb einer Feldlinie.

Pete

Autor: Daniel M. (Gast)
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wiso muss das so kompliziert sein ?????

Also nochmal:

Die Magnetische Feldstärke ( H ) ist die anzahl der windungen mal die
stromstärke durch die mittlere feldlinienlänge (in meinen Tabellenbuch
steht: "mittlere Feldlinienlänge, Länge der spule"  was stimmt denn
nun?).

Die druchflutung ist laut wikipedia (sieh link unten) die
Amperewindungszahl !?
http://de.wikipedia.org/wiki/Magnetische_Feldst%C3%A4rke

dieser Wert ist bezieht sich auf eine länge von einem Meter und muss um
ihn in die Feldstärke umzurechnen durch die Länge dividiert werden.

Autor: Pete da Heat (Gast)
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>>Die druchflutung ist laut wikipedia (sieh link unten) die
>>Amperewindungszahl !?

Ja

>>Die Magnetische Feldstärke ( H ) ist die anzahl der windungen mal
>>die stromstärke durch die mittlere feldlinienlänge (in meinen
>>Tabellenbuch steht: "mittlere Feldlinienlänge, Länge der spule"
>>was stimmt denn nun?).

Welche Feldlinie man nimmt ist im Prinzip egal. Man kann die mittlere
Feldlinienlänge nehmen. Die gibt dir dann die Feldstärke auf der
Feldlinie im Abstand r=l/(2*pi) an.

Pete

Autor: Saskia (Gast)
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Wie ist denn die Formel für die mittlere Feldlinienlänge?

Autor: Patrick (Gast)
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>Wie ist denn die Formel für die mittlere Feldlinienlänge?

Das kommt auf die Spulenform an. Für eine Ringspule lautet sie zum 
Beispiel:

lm = π * (da + di)/2

da= Aussendurchmesser
di= Innendurchmesser

Autor: Nealpotter (Gast)
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Wie hoch ist die magnetische Feldstaerke in der mitte einer Spule mit 
einer Windung mit 1 Meter Durchmesser, die mit 1A durchflossen ist ?

Autor: Nealpotter (Gast)
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Wie verteilt sich das Feld in dieser Spule ausserhalb der Mitte, immer 
noch in der Spulenebene ?

Autor: Unbekannt (Gast)
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Hallo.
Ich freue mich immer wieder, dass es solche Seiten gibt, wo man sich 
untereinander noch hilft, auch wenn man sich vielleicht nicht kennt.
Ihr habt mir mit eurem Gespräch sehr geholfen und ich wünsche euch noch 
viel Spaß in Physik, denn das ist ein tolles Themengebiet.

Liebe Grüße
Unbekannt

Autor: Rolf Riller (ultra-low)
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@ daniel m.

http://de.wikipedia.org/wiki/Magnetische_Feldst%C3%A4rke
http://de.wikipedia.org/wiki/Magnetische_Flussdichte
http://de.wikipedia.org/wiki/Magnetischer_Fluss
http://de.wikipedia.org/wiki/Magnetischer_Widerstand
http://de.wikipedia.org/wiki/Permeabilit%C3%A4t_(M...
http://de.wikipedia.org/wiki/Magnetische_Suszeptib...
http://de.wikipedia.org/wiki/Magnetisches_Feld

ich kann deinen frust nur zu gut verstehen. mir erging es genau so. da 
scheint es paar akademiker langweilig gewesen zu sein. allein schon 
wegen mehreren diversen grössen die das gleiche bezeichnen(Oersted, A/M, 
Gauss, Tesla). lies die obeeren links 100 mal durch. dann klappt es 
vielleich...

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Rolf Riller wrote:
> @ danielm.

Du meinst wirklich, der liest das nach knapp 3 Jahren noch?

Autor: Rolf Riller (ultra-low)
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oh sorry datum habe ich nicht beachtet.

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