Das Biot-Savart-Gesetz

Das Biot-Savart-Gesetz wurde von Jean Baptiste Biot zusammen mit Felix Savart entdeckt. Diese beiden Franzosen gingen von der Formel für die magnetische Flussdichte aus. Im Jahr 1820 führten sie mehrere Experimente durch, die mit der Stärke des elektrischen Stroms zu tun hatten, der auf einen nahe gelegenen Magneten trifft.

Das Savartsche Gesetz ist das Gesetz, mit dem man durch Anwendung einer Gleichung das magnetische Feld bestimmen kann, das durch einen elektrischen Strom erzeugt wird, der sich nicht bewegt. Dieses Gesetz stellt den Zusammenhang zwischen dem Magnetfeld und verschiedenen Faktoren des elektrischen Stroms her. Das Biotsche Gesetz ist eines der wichtigsten Gesetze des Elektromagnetismus.

Das Biot-Savart-Gesetz wird als theoretische Grundlage zur Erklärung von Magnetfeldern verwendet. Wie das Coulombsche Gesetz stellt es eine Verbindung zwischen elektrischen Feldern und den Punktladungen her, die sie erzeugen. Der Unterschied zwischen den beiden Gesetzen besteht darin, dass beim Coulombsche Gesetz die Punktladungen stationär sind, während beim Biot-Savart-Gesetz die Ladungen in Bewegung sind.

Die Formel des Biot-Savart-Gesetzes

Das Gesetz von Biot und Savart hilft uns, das Magnetfeld zu bestimmen, das durch einen Strom erzeugt wird. Um dieses Magnetfeld zu berechnen, müssen wir die folgende Gleichung anwenden:

dB = magnetische Flussdichte

dL = Länge des Elements

I = Stromstärke

r = Abstand vom Punkt

Wann wird das Biot-Savart-Gesetz angewendet?

Das Biot-Savart-Gesetz hat mehrere Anwendungsgebiete. Es wird zur Berechnung des Magnetfelds B verwendet, das von einer kreisförmigen Spirale erzeugt wird, in der sich ein Strom der Stärke I bewegt, der sich sowohl im Zentrum als auch in einem Punkt auf ihrer Achse befindet. Es wird auch verwendet, um magnetische Reaktionen auf molekularer oder atomarer Ebene zu berechnen.

Um die Richtung der Stromstärke zu definieren, wird die Regel der rechten Hand angewandt, die besagt, dass der Daumen die Richtung des Stroms angibt, während die anderen Finger die Richtung des Magnetfelds anzeigen.

Aus der Sicht des Elektromagnetismus kann man die magnetische Induktion in einem Punkt oder in der Mitte finden.

Zum Beispiel kann man damit das Magnetfeld einer 2 m entfernten Spule ermitteln. Dazu müsste man nur die Anzahl der Windungen, das Maß des Radius und den Betrag des Flusses kennen.