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Grundwissen

Magnetfeld eines geraden Leiters

Das Wichtigste auf einen Blick

  • Wenn durch einen geraden und sehr langen Leiter ein elektrischer Strom fließt, dann haben die Feldlinien des magnetischen Feldes die Form von Kreisen, die in Ebenen senkrecht zu dem Leiter verlaufen und ihren Mittelpunkt im Leiter haben.
  • Die Orientierung des magnetischen Feldes kann man mit der ersten Rechte-Faust-Regel bestimmen.
  • Ist \(I\) die Stärke des Stroms im Leiter und \(r\) der Abstand eines Punktes zum Leiter, dann berechnet sich der Betrag der magnetischen Feldstärke \(B\) durch \(B = {\mu _0} \cdot \frac{1}{{2 \cdot \pi \cdot r}} \cdot I\) mit der magnetischen Feldkonstanten \(\mu_0=1{,}2566\cdot 10^{-6}\,\rm{\frac{N}{A^2}}\).
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[CC BY-NC-SA 3.0] Bernhard Grotz; bearbeitet von LEIFIphysik
Abb. 1 Magnetfeld eines geraden Leiters und Nutzung der ersten Rechte-Faust-Regel zur Bestimmung der Orientierung des Magnetfeldes

Wenn durch einen geraden und sehr langen Leiter ein elektrischer Strom fließt, dann haben die Feldlinien des magnetischen Feldes die Form von Kreisen, die in Ebenen senkrecht zu dem Leiter verlaufen und ihren Mittelpunkt im Leiter haben.

Orientierung des Magnetfeldes mit der ersten Rechte-Faust-Regel

Die Orientierung des magnetischen Feldes kann man mit der ersten Rechte-Faust-Regel bestimmen. Dazu hältst du den Daumen der rechten Hand in Richtung der technischen Stromrichtung \(\vec I\) (also von \(+\) nach \(-\)). Die anderen vier Finger deiner Hand zeigen dann ringförmig den Verlauf der magnetischen Feldlinien und deine Fingerspitzen die Orientierung des Magnetfeldes (also in die Richtung, in die sich der Nordpol einer Kompassnadel ausrichten würde) an.

Betrag der magnetischen Feldstärke

Ist \(I\) die Stärke des Stroms im Leiter und \(r\) der Abstand eines Punktes zum Leiter, dann berechnet sich der Betrag der magnetischen Feldstärke \(B\) durch \[B = {\mu _0} \cdot \frac{1}{{2 \cdot \pi \cdot r}} \cdot I\] mit der magnetischen Feldkonstanten \(\mu_0=1{,}2566\cdot 10^{-6}\,\rm{\frac{N}{A^2}}\).

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