Wie kann man die Stärke des Magnetfelds eines Magneten bestimmen?

Ein Magnetfeld ist ein Kraftraum, der durch einen Magneten aufgrund seiner elektrischen Ladungen um ihn herum entsteht.

Magnetfelder können je nach Entstehungsquelle in verschiedene Klassen eingeteilt werden:

• Magnetische Felder: Diese Art von Magnetfeld entsteht auf natürliche Weise durch den Spin, also durch die Bewegung der Elektronen um den Atomkern und die Achse.

• Elektrische Magnetfelder: Diese Art der Magnetfelderzeugung beruht auf den durch die Aktivität des elektrischen Stroms erzeugten Ladungen. Diese Art von Magnetfeld ist charakteristisch für Elektromagnete.

Magnetische Felder können auf zwei Arten veranschaulicht werden:

Vektorfeld: Diese Art der Darstellung des Magnetfeldes setzt sich aus mehreren Vektoren zusammen, die innerhalb eines Quadrats liegen. Im Vektorfeld ist jeder Vektor in dieselbe Richtung gerichtet, in die ihn ein Kompass weisen würde.

Feldlinien: Diese andere Art der Darstellung des Magnetfelds erfordert kein Quadrat. Außerdem sind die Vektorlinien mit dünnen Linien verbunden.

Was ist die magnetische Feldstärke?

Die magnetische Feldstärke bezieht sich auf die Größe der magnetischen Kräfte, die sich aus zwei Faktoren zusammensetzt:

• Magnetische Erregung oder auch H-Feld genannt: Dies ist die Stärke des Magnetfeldes, die die Verbindung des Magnetfeldes mit den entsprechenden elektrischen Quellen herstellt.

• Magnetische Induktion oder auch B-Feld genannt: Die magnetische Feldstärke, die das Feld in Abhängigkeit von der Wirkung elektrischer Ladungen fokussiert.

Um die Magnetfeldstärke zu messen, braucht man ein Magnetometer, d.h. ein Instrument, mit dem man die Stärke und Richtung des Magnetfeldes messen kann.

Die Stärke des Magnetfelds (H) in einer Spule hängt von der magnetomotorischen Kraft (N-I) ab. Sie kann durch das Faraday'sche Gesetz bestimmt werden und ist durch folgende Formel bekannt:

H = (N-I)/l

N = Windung einer Spirale

I = Intensität des Feldstroms

l = Länge der Spule

Umso weiter die Magnetfeldlinien voneinander entfernt sind, umso länger muss die Spule sein, was zu einer schwächeren Magnetfeldstärke führt. Um eine konstante magnetomotorische Kraft zu erreichen, muss die magnetische Feldstärke umgekehrt proportional zur durchschnittlichen Länge der Linien im Magnetfeld sein.