1. Bestimmen Sie anhand der untenstehenden Abbildung die Stärke des Magnetfelds im Krümmungsmittelpunkt (Punkt 0, siehe Abbildung unten) , wenn der Krümmungsradius des Drahts 50 cm beträgt . (µ <sub>o </sub> = 4π · 10 <sup>-7 </sup> Wb · A <sup>-1 </sup> m<sup> -1 </sup> )
Bekannt:
Radius (r) = 50 cm = 0.5 m
Elektrischer Strom (I) = 1.5 Ampere
Die Vakuumpermeabilität (µ o ) = 4π.10 -7 Wb.A -1 m -1
Gesucht: Die Stärke des Magnetfelds
Lösung:
360 ° = 1 Umfang eines Kreises . 120 ° / 360 ° = 1/3, also 120 ° = 1/3 x Umfang eines Kreises.
Die Gleichung des Magnetfelds im Zentrum der Spule mit mehreren Windungen:
B = Stärke des Magnetfelds, N = Anzahl der Windungen, I = elektrischer Strom, r = Krümmungsradius
Im obigen Problem gibt es nur eine Windung, sodass N aus der Gleichung entfällt. Die Drahtspule im obigen Problem ist nicht ein Kreis, sondern ein Drittelkreis.
Die Stärke des Magnetfelds im Krümmungsmittelpunkt:
2. Ausgehend von der untenstehenden Abbildung beträgt der elektrische Strom im Draht 6 A und der Krümmungsradius R = 3π cm. Bestimmen Sie die Stärke des Magnetfelds am Punkt P.
Bekannt:
Krümmungsradius (r) = 3π cm = (3π/100) m
= 3π/10 2 m = 3π.10 -2 m
Elektrischer Strom (I) = 6 A
Die Vakuumpermeabilität (µ o ) = 4π.10 -7 Wb.A -1 m -1
Gesucht: Die Stärke des Magnetfelds
Lösung:
360o = 1 Umfang eines Kreises. 45o / 360o = 1/8 dann 45o = 1 / 8 x Umfang eines Kreises.
Die Stärke des Magnetfelds im Krümmungsmittelpunkt:
3. Im Draht fließt ein elektrischer Strom von 9 A, der Krümmungsradius (R) beträgt 2π cm und µ o = 4π.10 -7 Wb.A -1 .m -1 , bestimmen Sie die Stärke des Magnetfelds am Punkt P.
Bekannt:
Krümmungsradius (r) = 2π cm = (2π/100) m
= 2π/10 2 m = 2π.10 -2 m
Elektrischer Strom (I) = 9 A
Die Vakuumpermeabilität (µ o ) = 4π.10 -7 Wb.A -1 m -1
Gesucht: Die Stärke des Magnetfelds am Punkt P
Lösung:
360o - 120o = 240o. 240o / 360o = 2/3 dann 240o = 2/3 x Umfang eines Kreises.
Die Stärke des Magnetfelds im Krümmungsmittelpunkt:
