Magnetisches Feld

 

Jeder Magnetmagnet (Dauermagnet) auf Erden weist zwei Pole auf, nämlich einen Nord- und einen Südpol (= magnetische Dipole). Teilt man einen Dipol, so erhält man 2 kleinere Dipole, teilt man diese wiederum, so gibt es 4 noch kleinere Dipole und so weiter. Theoretisch geht man davon aus, dass auch Magneten mit nur einem Pol existieren (= magnetische Monopole).

 

Aufgrund der zwei unterschiedlichen Pole, verursacht jeder Magnet ein magnetisches Feld. Wie schon beim elektrischen Feld werden auch hier Feldlinien als grafisches Element genutzt, um Richtung und Stärke des Feldes zu visualisieren.


dauermagnet


Mittels Eisenfeilspänen können die magnetischen Kräfte eines Dipols  leicht sichtbar gemacht werden (die Späne richten sich entlang der Feldlinien aus):

 

 

Das grösste magnetische Gleichfeld auf unserem Planeten stellt das Erdmagnetfeld dar. Der menschliche Körper hat sich über die Jahrtausende an dieses Feld angepasst und Störungen des Erdmagnetfelds können sich negativ auf die Gesundheit auswirken (am häufigsten sind Ein- und/oder Durchschlafstörungen). Durch vermeiden von Magneten (z.B. Lautsprecher) und magnetisierbaren Gegenständen (Metall, z.B. Federkernmatratzen) in Bettnähe, kann derartigen Beeinträchtigungen entgegenwirkt werden.

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Nicht nur Dauermagneten verursachen ein Magnetfeld, sondern auch von Strom200px-Manoderecha.svg durchflossene Leiter (Bild links). Auslöser sind hier die Bewegungen der elektrischen Ladungen.  Je grösser die Stromstärke ist, desto stärker ist auch das resultierende Magnetfeld. Um herauszufinden in welcher Richtung sich das Magnetfeld dreht, bedient man sich der Rechte-Hand- oder Korkenzieher-Regel (Bild rechts).

Wenn Gleichstrom fliesst bildet sich ein magnetisches Gleichfeld (Magnetostatik), fliesst hingegen Wechselstrom so bildet sich ein magnetisches Wechselfeld.


Masseinheit für magnetische Felder ist A/m (Ampere pro Meter). Öfters wird aber die magnetische Flussdichte gemessen, welche die Einheit T (Tesla bzw. Mikro- oder Nanotesla, µT oder nT) aufweist. Insbesondere in den USA wird dafür noch die Einheit G (Gauss) verwendet.

 

 

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Induktive (bzw. magnetische) Ankopplung


Bringt man einen elektrisch leitfähigen Körper (z.B. einen Menschen) in ein bestehendes magnetisches Wechselfeld, so geschehen zwei Dinge:

  1. im eingebrachten Körper wird eine Spannung erzeugt (induziert)
  2. die induzierte Spannung führt zu einem Stromfluss im eingebrachten Körper

Aufgrund dieser physikalischen Gegebenheiten lässt sich schnell verstehen, weshalb auch magnetische Wechselfelder einen Einfluss auf den menschlichen Organismus haben (bzgl. magnetischer Gleichfelder siehe oben).

 

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