Betrag magnetisches Feld

Peter0 · Gast

hallöchen,

ich habe zur folgenden aufgabe en problem:

Durch einen Draht mit dem Durchmesser R = 2mm und kreisförmigem Querschnitt fließt ein Strom I = 10A. Die STrohmdichte sei überall im Draht gleich.

a) Berechnen sie die STromdichte.
Diese aufgabe ist ja noch sehr einfach. nur in die dazugehörige formel einsetzen und zack hat man das ergebniss.

b) Berechnen sie den Betrag der magnetischen Feldstärke B als Funktion vom Radius r für 0<r<R

c) ebenso für r>R

so, und mein problem zu diesen beiden aufgaben b) und c) ist folgende. was verstehe ich hier unter dem r ? R ist ja der Radius des Drahtes. Aber mit dem anderem weiß ich jetzt nicht wirklich was anzufangen.

Die dazugehörige Gleichung ist ja folgende:

B(r) = (my_0 I) / (2 pi r)
(hätte das gerne mit dem formeleditor gemacht, habs aber nicht hinbekommen).

und wofür steht jetzt das r ? ich hätte jetzt gesagt für den Radius R. bin mir da aber jetzt garnicht mehr sicher.

ich bin euch zu großem dank verpflichtet, wenn ihr mir hierbei helfen würdet. und mir erklärt wie das jetzt zu handhaben ist.

gruß Peter

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Das r ist der Abstand von der Mitte des Drahtes, in dem du das Magnetfeld misst bzw. ausrechnest. Wenn r größer ist als R, dann bedeutet das also einen Ort außerhalb des Drahtes, und wenn r kleiner ist als R, dann ist das ein Ort innerhalb des Drahtes.

// edit: Und um das Magnetfeld innerhalb des Drahtes auszurechnen, kannst du also nicht einfach die Formel hernehmen, die du angegeben hast, sondern da musst du die Betrachtung ein bisschen genauer machen.

darki · Anmeldungsdatum: 03.10.2005 Beiträge: 236 Wohnort: Gehren

könnte es sein, dass r der Abstand vom Magnetfeldursprung is?
also es bilden sich ja wirbel um den draht aus... und je weiter deren abstand vom draht is bzw. je größer deren durchmesser, desto weniger stark is das magnetfeld, oda?

Also

I ... Stromstärke
r ... Abstand des Probekörpers o.ä. vom Mittelpunkt des Leiters

Peter0 · Gast

Hi,

also ich habe mir, nachdem ich mir eure beiträge angeguckt abe, nochwas angeguckt.

also, stimmt folgendes:

kann man für b) die Formel verwenden die ich euch hier reingepostet habe? nach meinen nachforshcungen müsste es gehen. nur r bleibt halt unbekannt.

c) ich B=0. denn ich habe gelesen, wenn r> R ist, so soll das der fall sein. da wurde e explizit an einer Drahtschleife irgendwie erklärt.

kann das so jetzt richtig sein?

para · Moderator Anmeldungsdatum: 02.10.2004 Beiträge: 2874 Wohnort: Dresden

Nein, das stimmt meiner Meinung nach so nicht. unglücklich

Ausgangspunkt sollte hier das Durchflutungsgesetz sein. Entlang eines geschlossenen Pfades gilt:

Wählt man als geschlossenen Integrationspfad konzentrische Kreise mit dem Abstand r zum Mittelpunkt des Leiters (welche in einer ebene senkrecht zu diesem liegen), so kann man sich die Symmetrie zu Nutze machen, und das ganze vereinfacht sich zu:

Denn die Feldstärke ist aus Symmetriegründen in jedem Punkt auf dem Kreis gleich groß, und die Länge des Integrationswegs ist klar.

Dabei ist I der Strom der durch die von dem Integrationsweg eingeschlossene Fläche fließt. Für den Fall, dass r>R ist, liegt der komplette Leiter (und damit auch der komplette Stromfluss) innerhalb dieses Pfades, so dass die bekannte und von dir schon genannte Formel gilt:

Für 0<r<R ist das im Prinzip genauso. Nur dass wie gesagt nur der eingeschlossene Stromfluss zählt. Dieser ergibt sich natürlich aus Stromdichte und eingeschlossener Leiterquerschnittsfläche. Damit kannst du es ja mal mit der b) versuchen.

Peter0 · Gast

danke für den tipp, ich werde es mal so versuchen und noch ein bisschen rumtüfteln.

danke

es hat mir aufjedenfall weitergeholfen