Induktion eines magnetischen Feldes

1. Induktion eines magnetischen Feldes Magnetische Feldstärke beim Aufladen des Plattenkondensators

2. Inhalt • Feldstärke und Ladungen • Feldaufbau bei Stromfluss • Äquivalenz: Stromfluss und Feldaufbau • Induktion eines Magnetfeldes • Induktion eines elektrischen Feldes

3. Elektrische Feldstärke und Spannung als Funktion der Ladung Volt 1 0 0,5 Satz von Gauß

4. Das Magnetfeld von Strömen Feldrichtung: Rechte Hand Regel Magnetische Feldlinien Stromrichtung: Bewegungsrichtung der positiven Ladungen Richtung des Stromflusses

5. Magnetfelder als Funktion derLadung Volt 1 0 0,5 ?

6. Magnetfeld als Funktion der elektrischen Feldstärke Volt 1 0 0,5

8. Das sich zeitlich ändernde Feld setzt den Strom („Verschiebungsstrom“) in den Raum fort Ladung erzeugt Feldstärke (Gausscher Satz) Strom im Leiter Der „Verschiebungsstrom“ erzeugt ein Magnetfeld: Magnetfeld, erzeugt durch das sich zeitlich ändernde elektrische Feld Strom erzeugt ein Magnetfeld

9. Induktion eines Magnetfeldes: Maxwellscher Verschiebungsstrom

10. Speziell: Feldrichtung in Richtung der Flächennormale Das sich zeitlich ändernde Feld setzt den Strom („Verschiebungsstrom“) in den Raum fort Ladung erzeugt Feldstärke (Gausscher Satz) Strom im Leiter Magnetfeld, erzeugt durch das sich zeitlich ändernde elektrische Feld Strom erzeugt ein Magnetfeld

11. Faradays Vermutung, Maxwells Erkenntnis • Beim Laden eines Kondensators setzen sich die kreisförmig um den stromführenden Leiter liegenden magnetischen Feldlinienkontinuierlichin den zwischen den Platten liegenden Raum fort • Ein sich zeitlich änderndeselektrisches Feld ist deshalb – wie der Strom – von einem magnetischen Feld mit kreisförmigen Feldlinien umgeben

12. MaxwellscheErgänzung zum Ampèreschen Gesetz: • Bei zeitlicher Änderung des elektrischen Flusses, dem Produkt aus elektrischer Feldstärke und Fläche, wird ein magnetisches Feld induziert

13. Elektrische Feldstärke Die magnetischen Feldlinien liegen kreisförmig um die Fläche, deren Fluss sich ändert

14. FaradayschesInduktionsgesetz: • Bei zeitlicher Änderung des magnetischen Flusses, dem Produkt aus magnetischer Feldstärke und Fläche, wird ein elektrisches Feld induziert

15. Magnetische Feldstärke Elektrische Feldstärke Die elektrischen Feldlinien liegen kreisförmig um die Fläche, deren Fluss sich ändert

16. Anmerkungen zur Induktion • Bei zeitlicher Änderung einer elektrischen oder magnetischen Feldstärke erscheint die jeweils andere • Diese Eigenschaft ist nicht an Materie gebunden! • darauf beruht die Ausbreitung elektromagnetischer Wellen im Vakuum • In der Technik erzeugt man Felder durch Ladungstransport in Bauteilen, z. B. durch Aufladungeines Kondensators oder Stromfluss durch eine Spule • es fließen Ströme