Induktion

Ferromagnetische Stoffe die nicht magnetisiert sind haben ungeordnete weisssche Bezirke. Nach aussen zeigt sich deshalb keine magnetische Wirkung. Durch das Magnetiseren mit einem Magneten werden diese ausgerichtet.

Das Aufheben der ausgerichteten weisschen Bezirke nennt man Entmagnetisieren. Der Magnetismus kann auch bei einer für ihn charakteristischen Temperatur der Curie-Temperatur oder bei starker Erschütterung z.B. Hämmern aufgehoben werden.

Je mehr weisssche Bezirke ausgerichtet sind, desto grösser ist die magnetische Wirkung. Sind alle vorhanden weissschen Bezirke ausgerichtet, ist eine weitere Verstärkung nichtmehr möglich. Dann ist er magnetisch gesättigt.

-Magnetismus über eine lange Zeit behalten

-Nur mit hohem Energieaufwand Entmagnetisiert werden können

-Eigenschaft nennt man hartmagnetisch

• Magnete üben Anziehungskräfte auf ferromagnetische Stoffe aus
• Magnete besitzen einen Nordpol und einen Südpol
• Ungleichnamige Magnetpole ziehen sich an (S & N)
• Gleichnamige Magnetpole stossen sich ab (N & N)
• Einen Magneten kann man sich aus vielen gleich gerichteten Elementarmagneten zusammengesetzt vorstellen

• Magnetische Feldlinien sind immer geschlossene Linien ohne Anfang und Ende
• Magnetische Feldlinien verlaufen ausserhalb des Magneten vom Nordpol zum Südpol und innerhalb des Magneten vom Südpol zum Nordpol
• Magnetische Feldlinien treten immer senkrecht aus der Magnetoberfläche aus / wieder ein

Der Raum in und um einen Magneten ist durch einen Energiezustand gekennzeichnet.

Zwischen den Polen haben sie einen dichten Verlauf, je dichter die Feldlinien verlaufen desto grösser ist die magnetische Kraftwirkung. Ein grosser Abstand bedeutet somit eine kleine magnetische Kraft.

• Die Richtung und die Grösse der magnetischen Kraftwirkung ist an jeder Stelle im Feld gleich
• parallel, gleichem Abstand und gleicher RIchtung
• Sind für technische Anwendungen besonders geeiegnet, da in diesen Feldern die Energieverteilung gleichmässig ist
• homogen = gleichmässig

• Die magnetische Kraftwirkung verläuft im Feld strahlenförmig nach allen Richtungen. Die Grösse der Kraft ist in schmalen Feldbereichen fast gleich
• strahlenförmig auf einen gedachten Mittelpunkt
• Diese Magnetanordnung findet man z.B. in Messgeräten, Motoren und Generatoren
• radial = kreisförmig

Fliesst der Strom aus dem Leiter heraus, zeichnet man in den Leiterquerschnitt einen PUNKT, hinein zeichnet man ein KREUZ.

Man denkt sich eine Schraube mit Rechtsgewinde in Richtung des Stromes in den Leiter geschraubt. Die Drehrichtung der Schraube gibt dann die Richtung der Feldlinien an.

• Jede bewegte elektrische  Ladung ist von einem magnetischen Feld umgeben
• Ein stromdurchflossener Leiter erzeugt immer ein magnetisches Feld
• Die Feldlinien um einen stromdurchflossenen Leiter haben die Form von konzentrischen Kreisen
• Die Richtung des magnetischen Feldes ist abhängig von der Stromrichtung
• Die Stärke des magnetischen Feldes nimmt mit zunehmender Entfernung vom Leiter ab
• Der elektrische Srom ist die Ursache für das magnetische Feld

• Besteht aus mehreren in Reihe geschalteten Windungen
• Sind Elektromagnete
• Viele Leiterschleifen, welche man WIndungen nennt
• Innerhalb der Windungen verlaufen die Feldlinien in gleicher Richtung und verstärken die magnetische Wirkung

Legt man die rechte Hand so um eine Spule, dass die Finger in Stromrichtung zeigen, dann zeigt der abgespreizte Daumen zum Nordpol der Spule.

Die Gesamtzahl der magnetischen Feldlinien eines Dauermagneten oder einer stromdurchflossenen Spule. Der Begriff entstand durch den Vergleich mit dem elektrischen Stromfluss.

• Je stärker der Strom, umso stärker ist auch der magnetische Fluss
• Bei einer Spule vervielfacht die Anzahl der stromdurchflossenen Windungen (N) den magnetischen Fluss

Wenn man sich eine Feldlinie vorstellt, die alle stromdurchflossenen Leiter einer Spule umfasst, so wird die so entstande Fläche von den Strömen durchflutet. Man nennt daher das Produkt aus Stromstärke (I) und Windungszahl (N) einer Spule elektrische Durchflutung.

Den Quotienten aus Durchflutung und mittlerer Feldlinienlänge nennt man magnetische Feldstärke. Die magnetische Feldstärke drückt auch den Anteil der Durchflutung auf eine bestimmte Teillänge der Feldlinien aus.

• Ein Magnet hat eine um so grössere Kraftwirkung, je dichter die magnetischen Feldlinien sind, also je grösser der magnetische Fluss und je kleiner die Fläche ist, die von ihm durchsetzt wird.
• Den Quotienten aus magnetischem Fluss und der Fläche A nennt man magnetische Flussdichte B.
• Die Flussdichte hat die Einheit Tesla (T)
• Man misst sie mit einem Hallengenerator (Hallsonde)
• Je grösser die magnetische Flussdichte eines Magneten ist, umso grösser ist die magnetische Wirkung

Ein Eisenkern erhöht die magnetische Flussdichte einer stromdurchflossenen Spule wesentlich!

Die Zahl drückt aus, wievielmal besser oder auch schlechter ein Stoff magnetisierbar ist als Vakuum (Luft)

• Auf den stromdurchflossenen Leiter im Magnetfeld wirkt eine Kraft senkrecht zum Magnetfeld und senkrecht zum Leiter
• Ein stromdurchflossener Leiter wird im Magnetfeld abgelenkt. Die Richtung der Ablenkkraft hängt von der Richtung des Magnetfeldes (Polfeld) und von der Stromrichtung im Leiter (Leiterfeld) ab
• Die Kraft auf den Leiter vergrössert sich mit dem Leiterstrom
• Die Kraft auf den Leiter wächst mit der magnetischen Flussdichte
• Die Kraft auf den Leiter nimmt mit der wirksamen Leiterlänge zu

Motorregel (linke Hand)

Hält man die linke Hand so, dass die Feldlinien vom Nordpol her auf die Innenfläche der Hand auftreffen und die ausgestreckten Finger in die Stromrichtung zeigen, dann zeigt der abgespreizte Daumen in Richtung der Ablenkkraft.

Stromdurchflossene Leiter im Magnetfeld erzeugen Bewegung.

Lorentzkraft

• Auf eine stromdurchflossene Spule im Magnetfeld wirkt eine drehende Kraft.
• Die Kraftrichtung hängt von der Stromrichtung in der Spule und von der Richtung des Magnetfeldes ab

• Gleiche Stromrichtung = Anziehung der Leiter (KREUZ & kREUZ)
• Entgegengesetzte Stromrichtung = Abstossung der Leiter (KREUZ & PUNKT)

Magnetfeld und Bewegung eines Leiters erzeugen eine Spannung.

• Richtung der Bewegung
• Richtung des Magnetfeldes
• Höhe nimmt mit der Geschwindigkeit des Leiters zu

Wird eine Leiterschleife in einem Magnetfeld so bewegt, dass sich der magnetische Fluss in der Schleife ändert, so wird in ihr während der Bewegung eine Spannung induziert.

Hält man die rechte Hand so, dass die Feldlinien vom Nordpol her auf die Innenfläche der Hand treffen und der abgespreizte Daumen in die Bewegungsrichtung zeigt, so fliesst der Induktionsstrom in Richtung der ausgestreckten Finger.

Ändert sich der magnetische Fluss innerhalb einer Spule so wird in ihr eine Spannung erzeugt. Die induzierte Spannung wächst mit der Anzahl der Windungen bzw. der Leiter.