Materialeigenschaften Antwort auf ein magnetisches Feld Inhalt Definition

Materialeigenschaften Antwort auf ein magnetisches Feld

Inhalt • Definition der magnetischen Permeabilität – Davon abgeleitet: Die magnetische Suszeptibilität • Einige Beispiele zu magnetischen Effekten

Die Permeabilität • Materie im magnetischen Feld ändert sich die Feldstärke in Abhängigkeit vom Material • Ein Maß für die Änderung ist die Permeabilität

Magnetfeld einer langen Spule 1 T Magnetfeld im Innern der Spule 1/m „Windungszahl pro Meter“ Windungszahl N=10

Selbst-Induktion an der Spule mit N Windungen An den Enden der Spule induzierte Spannung 1 V Es gilt die Lenzsche Regel! 0 -1 1

Selbstinduktion in einer mit magnetisierbarem Material gefüllten Spule 1 V An den Enden der Spule induzierte Spannung Es gilt die Lenzsche Regel! 0 -1 1

Magnetfeld einer mit magnetisierbarem Material gefüllten Spule 1 T Magnetfeld im Innern der Spule 1/m „Windungszahl pro Meter“ Windungszahl N=10

Spule, gefüllt mit Material der Permeabilität μ 1 H 1 H 1 Definition der Permeabilität Induktivitäten einer Spule im Vakuum und einer mit Materie gefüllten Permeabilität der Materie

Induktivität einer Spule mit N Windungen 1 H Induktivität einer Spule „im Vakuum“ 1 H Induktivität einer Spule, die mit Material der Permeabilität μ gefüllt ist

Spannung bei Strom Änderung 1 V Spule gefüllt mit Materie 1 V Spule im Vakuum 1 Bei konstantem d. I/dt ist die an der Spule induzierte Spannung proportional zu μ

Versuch zur Permeabilität Holz Eisen

Versuch • • Induktion in einer Schleife um eine Toroidspule mit 250 Windungen Betrieb mit Sägezahnspannung: 1. Auf Holzring, Sekundärspule 1000 Windungen, Uind =1 Skt. b) 2. Auf Eisenring, Sekundärspule 1 Windung, Uind=12 Skt. 1. Wird der Strom erhöht, dann ist die Strom- Spannungskennlinie nur in der Holzspule linear

Die magnetische Suszeptibilität der Permeabilität abgeleitete Größe 1 Die magnetische Suszeptibilität

Mikroskopische Ursache für den Magnetismus • Atome mit Bahndrehimpuls Kreisstrom • Spin, der Eigendrehimpuls, ist mit einem magnetischen Moment verknüpft

Mikroskopische Ursache für den Magnetismus Magnetisches Moment m=A·I • Elektronen mit Bahndrehimpuls erzeugen einen Kreisstrom • Auch der Spin, der Eigendrehimpuls, ist mit einem magnetischen Moment verknüpft

Zusammenfassung Materie im magnetischen Feld ändert die Feldstärke in Abhängigkeit vom Material • Permeabilität μ – Quotient der Induktivitäten: Zähler mit Material, Nenner ohne Material – davon abgeleitet: die magnetische Suszeptibilität: χ = μ-1 • Dia- Para und Ferromagnetika unterscheiden sich durch Vorzeichen und Größe der magnetischen Suzeptibilität • Mikroskopische Ursache für den Magnetismus – Elektronen mit Bahndrehimpuls erzeugen einen Kreisstrom und damit ein magnetisches Moment – Auch der Spin, der Eigendrehimpuls der Elektronen, ist mit einem magnetischen Moment verknüpft

finis