Ing: GdE: Definition der magnetischen Flussdichte

Die magnetische Flussdichte B leitet sich aus der Kraft auf bewegte Ladungen ab. Wir wissen bereits, dass die Kraft auf bewegte Ladung durch folgende Formel beschrieben wird:

$F={\frac {\mu }{4\pi }}{\frac {(Q_{1}v_{1})\cdot (Q_{2}v_{2})}{r^{2}}}$

Angenommen eine der beiden bewegten Ladungen ist eine Probeladung dessen Ladung und Geschwindigkeit bekannt ist, teilt man nun die Kraft durch die diese beiden Werte, so erhält man die magnetische Flussdichte in diesem Feld.

$F=Qv\cdot B$

Die Richtung der magnetischen Flussdichte kann man mit einem magnetischen Dipol (z.B. einer Kompassnadel ) feststellen. Die positive Richtung der magnetischen Flussdichte ist die Richtung, in die der Nordpol des magnetischen Dipols zeigt.

Man kann experimentell feststellen, daß die magnetischen Kraftlinien (Feldlinien) tangential im Uhrzeigersinn um die Bewegungsrichtung der Ladung verlaufen. Die Feldlinien der magnetischen Induktion haben keinen Ursprung und kein Ende, sie sind in sich geschlossen.

Mit der Rechten-Hand-Regel kann die Richtung der magnetischen Feldes um eine bewegte Ladung oder um einen elektrischen Strom bestimmt werden. Zeigt der Daumen der rechten Hand in Richtung der bewegten Ladung (in Richtung des Stromes), so zeigen die gekrümmten Finger den Drehsinn des Feldes an.

Mit der so ermittelten Feldrichtung ergibt sich die Kraft auf eine bewegte Ladung in Vektorschreibweise:

${\overrightarrow {F}}=Q({\overrightarrow {v}}\times {\overrightarrow {B}})$

 

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