Der magnetische Fluss

Erklärung — der magnetische Fluss

Definition des Flusses

In allen Grundversuchen (3.1.1) änderte sich, wie viel Magnetfeld durch die Spule tritt. Diese Größe heißt magnetischer Fluss \(\Phi\).

Anschauung:\(\Phi\) misst, wie viele Feldlinien durch eine Fläche \(A\) treten — am meisten, wenn die Fläche senkrecht zum Feld steht.
Flächen-Normale:gedachter Pfeil senkrecht auf der Fläche; \(\alpha\) ist der Winkel zwischen ihm und den Feldlinien.
Einheit Weber:Gemessen wird der Fluss in \(1\,\mathrm{Wb}=1\,\mathrm{T\cdot m^2}\) (Weber).
Grenzfälle:\(\alpha=0^\circ\): \(\Phi=B\,A\) (maximal); \(\alpha=90^\circ\): Fläche parallel zum Feld, \(\Phi=0\).
Drei Wege:Der Fluss ändert sich, wenn man \(B\) ändert, \(A\) ändert oder die Schleife dreht.

Magnetischer Fluss

\(\Phi=B\,A\,\cos\alpha\)

\(B\): Flussdichte in T, \(A\): Fläche in m², \(\alpha\): Winkel zwischen Feld und Flächen-Normale

Die Schleife (A = 50 cm²) steht im Feld B = 0,40 T. Steht ihre Fläche senkrecht zum Feld (\(\alpha=0\)), tritt der volle Fluss hindurch. Zur Seite gedreht wird er kleiner — bei \(\alpha=90^\circ\) tritt gar kein Feld mehr durch: \(\Phi=B\,A\cos\alpha\).

Kippwinkel α

0,40 T

Winkel α

0°

Φ = B·A·cosα

2 mWb

Fluss berechnen

Schleife mit \(A=50\,\mathrm{cm^2}\) senkrecht im Feld \(B=0{,}40\,\mathrm T\).

Umrechnen\(A=50\,\mathrm{cm^2}=5{,}0\cdot10^{-3}\,\mathrm{m^2}\)

Formel\(\Phi=B\,A=0{,}40\cdot5{,}0\cdot10^{-3}\)

Ergebnis\(\Phi=2{,}0\cdot10^{-3}\,\mathrm{Wb}=2{,}0\,\mathrm{mWb}\)

Allgemeine Hinweise

Welcher Winkel?

\(\alpha\) wird zur Flächen-Normalen gemessen. Ist der Winkel zwischen Feld und Fläche gegeben, gilt \(\alpha=90^\circ-\) dieser Winkel.

Fluss oder Flussdichte?

\(B\) beschreibt das Feld an einer Stelle, \(\Phi\) das Feld durch eine ganze Fläche. Doppelte Fläche heißt doppelter Fluss bei gleichem \(B\).

A in m²

Flächen vor dem Einsetzen in m² umrechnen: \(1\,\mathrm{cm^2}=10^{-4}\,\mathrm{m^2}\).