Elektrotechnik Grundlagen 1 - Otto-von-Guericke-Universität ...

4. Magnetfeld (Definition)
Jeder elektrische Strom ist von einem Magnetfeld begleitet! (Magnetfeld „umwirbelt“ den fließenden
Strom.) Leiter – Magnetfeld – Kraftwirkung
N
S
S
N
Darstellung mittels Feldlinien
Eigenschaften der Feldlinien: „in sich geschlossen“ (d.h.
endlos vgl. mit elektr. Strom!)
Strom – Feld – Zuordnung nach „Rechtsschraube“
Rechte – Hand - Regel
Die Gesamtheit des magnetischen Feldes (Feldlinien) wird als magnetischer Fluss mit dem
Formelzeichen Φ bezeichnet. (Analogie: Ψ = Q → Φ ) Der magnetische Fluss ist eine reine
Rechengröße und stellt letztendlich ein Maß für die von einem Magnetfeld ausgehende Kraft dar.
- Φ wird wie ein Analogon zu I oder Ψ betrachtet und bei der mathematischen Beschreibung
magnetischer Größen ebenso behandelt!
- [ Φ] = 1⋅
Vs = 1⋅
Wb
Magnetische Flussdichte B
dA ⊥ Φ
Φ dΦ
B =
dA⊥
dA
B - Vektor, der senkrecht auf dA steht, d.h. in Feldlinienrichtung
-
Durchflutung, magnetische Spannung, magnetischer Widerstand
Der elektr. Strom ist die Ursache für das Magnetfeld. Bei vorliegen mehrere Ströme überlagern sich
die Felder zu einem Gesamtfeld.
Die dieses Feld antreibende Kraft – magentomotorische Kraft MMK
- Durchflutung
- magnetische Urspannung
wird zu: Θ = ∑ I
=
Ι
θ
n
ν 1
ν
oder bei Wicklungen zu: I ⋅ N = Θ definiert. [ ] A = Θ N – Windungszahl
A
mittlere
Feldlinie
Β
Φ
A
1. Ursache des Magnetflusses Φ ist Θ = I N
2. Ausbildung des Magnetflusses im Eisenkern und im
Luftspalt
3. Darstellung in Form einer „mittleren“ Feldlinie
Randfelder u.a. Nebenerscheinungen werden
vernachlässigt. – Beschränkung auf die Haupteffekte!
(Begriff Streufeld, Streuung)
Obwohl der Magnetfluss keine „Strömungsgröße“ ist bringt
die Behandlung wie eine Strömungsgröße den Vorteil, dass
die gleichen Gesetzmäßigkeiten wie im Stromkreis
angewandt werden können, wenn statt der elektrischen
Größen, die magnetischen Größen eingesetzt werden.
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