Text B Magnetische Felder

Text B Magnetische Felder

Der Stromfluss und der Elektromagnetismus sind untrennbar miteinander verbunden.Der Zusammenhang zwischen Strom und Magnetismus kommt im Begriff”elektromagnetisch“zum Ausdruck.Zum Beispiel bei der elektromagnetischen Verträglichkeit(EMV).Nur dort,wo ein Strom flieβt,umgibt sich der Leiter mit einem Magnetfeld.Die Feldlinien sind kreisförmig um den Leiter angeordnet.

Es gibt jedoch unterschiedliche magnetische Felder.Bei Gleichstrom entsteht ein statisches magnetisches Gleichfeld.Bei Wechselstrom entsteht ein dynamisches magnetisches Wechselfeld.Bei den Wechselfeldern unterscheidet man zwischen nieder-und hochfrequenten Feldern.Geräte,die der niederfrequenten Wechselspannung angeschlossen sind,können hochfrequente Wechselfelder abgeben,beispielsweise Elektromotoren und Leuchtstofflampen.

Die Feldstärke von magnetischen Feldern wird von der magnetischen Flussdichte in Tesla(T)angegeben.In der Praxis verwendet man die EinheitenμT und mT.International hat sich die Einheit Gauβ(G)für die magnetische Flussdichte durchgesetzt.1 G entspricht 10-4 T.Damit sind 1 mT gleich 10 G.Oder 1μT gleich 10 mG.

Der Personenschutz definiert einen Grenzwert von 1 mT für maximal 6 Stunden täglich als unschädlich.Durch Haushaltsgeräte mit groβer Leistung(Staubsauger,Bohrmaschine,Fön)können Magnetfelder mit mehreren mT auftreten.In der Regel sind wir diesen Einflüssen nur kurze Zeit ausgesetzt.Eine Gefährdung ist entsprechend gering.

Messen von elektrischen und magnetischen Feldern

Mit einem Voltmeter misst man ein elektrisches Feld.Mit einem Teslameter misst man ein magnetisches Feld.Meistens befinden sich die Messeinheiten beider Messgeräte in einem Gehäuse.So kann man elektrische und magnetische Felder mit einem Gerät messen.

Die Messgeräte sind normalerweise für einen bestimmten Frequenzbereich gebaut.Der Messfehler kann mehrere Prozent betragen.Das kann an der Toleranz des Messgeräts liegen,aber auch am menschlichen Bedienungsfehler.Grundsätzlich sind alle Messergebnisse nur unter Vorbehalt zu betrachten,wenn man keine Messungen mit eindeutigen,reproduzierbaren Messbedingungen garantieren kann.

Magnetische Größen und Einheiten

Im Zusammenhang mit Magnetismus,Elektromagnetismus und stromdurchflossenen Leitern kommt es immer wieder zur Nennung von magnetischen Gröβen und Einheiten.Im Folgenden werden

Magnetische DurchflutungΘ(Magnetische Urspannung),

Magnetische Feldstärke H,

Magnetischer FlussΦ,

Magnetische Flussdichte B,

definiert und das dazugehörige Formelzeichen,die Maβeinheit und die Formel zur Berechnung aufgelistet.

Magnetische DurchflutungΘ(Magnetische Urspannung)

Um einen stromdurchflossenen Leiter(Draht)bildet sich durch Elektronenbewegung ein Magnetfeld.Liegen,wie bei einer Spule,die stromdurchflossenen Leiter nebeneinander,steigt die magnetische Durchflutung mit der Anzahl der Spulenwindungen.Die Summe der Ströme durch die Leiter nennt man magnetische DurchflutungΘ(Theta).

Da die magnetische Durchflutung für das magnetische Feld verantwortlich ist und die elektrische Spannung in einem Stromkreis den elektrischen Strom auslöst,wird sie auch als magnetische Urspannung bezeichnet.

Das Formelzeichen der magnetischen Durchflutung istΘ(Theta)aus dem griechischen Alphabet.

Die Maβeinheit der magnetischen Durchflutung ist Ampere(A)oder Amperewindungen(AW).

Formel zur Berechnung:

图示

N:Windungen

Magnetische Feldstärke H

Die magnetische Durchflutung führt in einer Spule zu einem Magnetfeld.Dabei teilt sich das Magnetfeld auf und magnetisiert die Umgebung der Spule.Die magnetische Feldstärke ist die magnetische Durchflutung pro mittlerer Feldlinienlänge oder Spulenlänge.

Das Formelzeichen der magnetischen Feldstärke ist das groβe H.

Die Maβeinheit der magnetischen Feldstärke bildet sich aus der magnetischen Durchflutung(A)und der Spulenlänge/mittleren Feldlinienlänge.Daraus ergibt sich A/m.

Formel zur Berechnung:

图示

l:mittlere Feldlinienlänge

Magnetischer FlussΦ(Phi)

Obwohl in Wirklichkeit nichts flieβt,vergleicht man die Summe aller magnetischen Feldlinien mit dem elektrischen Strom und nennt es den magnetischen FlussΦ(Phi).(https://www.daowen.com)

Das Formelzeichen des magnetischen Flusses istΦ(Phi)aus dem griechischen Alphabet.

Die Maβeinheit des magnetischen Flusses wird aus dem Induktionsgesetz abgeleitet und lautet Voltsekunde(Vs)oder auch Weber(Wb).

Magnetische Flussdichte B

Die magnetische Wirkung eines Magneten ist umso gröβer,je dichter der magnetische Fluss ist.Die magnetische Flussdichte B bildet sich aus dem magnetischen Fluss und der Querschnittsfläche des Magneten in m2.In Elektromotoren und Transformatoren wird mit einer magnetischen Flussdichte von ca.1 T gearbeitet.

Das Formelzeichen der magnetischen Flussdichte ist das groβe B.

Die Maβeinheit der magnetischen Flussdichte ist Tesla(T).

Formel zur Berechnung:

图示

A:Querschnittsfläche

Quelle:http://www.elektronik-kompendium.de/sites/grd/1003181.htm

Ⅰ.Fragen zum Text

1.Welche Magnetischen Felder gibt es?

2.Beschreiben Sie die folgenden Größen.

Magnetische DurchflutungΘ

Magnetische Feldstärke H

Magnetischer FlussΦ

Ⅱ.Grammatik zum Text—Präpositionen

Ergänzen Sie die fehlenden Präpositionen.

Die Kraftvektoren(Feldstärkevektoren)sind Tangenten________den Feldlinien.Sie verlaufen definitionsgemäβ________+________-:Die Richtung der Feldlinien________einem Punkt entspricht der Richtung der elektrischen Feldstärke,d.h.der Kraftwirkung________eine positive Ladung________diesem Punkt.Feldlinien gehen________positiven Ladungen________und laufen________negative Ladungen zu.

Ⅲ.Übersetzen Sie die folgenden Sätze ins Chinesische.

1.Der Zusammenhang zwischen Strom und Magnetismus kommt im Begriff”elektromagnetisch“zum Ausdruck.

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2.Bei Gleichstrom entsteht ein statisches magnetisches Gleichfeld.Bei Wechselstrom entsteht ein dynamisches magnetisches Wechselfeld.

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3.Die Messgeräte sind normalerweise für einen bestimmten Frequenzbereich gebaut.Der Messfehler kann mehrere Prozent betragen.

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4.Grundsätzlich sind alle Messergebnisse nur unter Vorbehalt zu betrachten,wenn man keine Messungen mit eindeutigen,reproduzierbaren Messbedingungen garantieren kann.

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Ⅳ.Hören Sie zu und ergänzen Sie.图示

Ein________kann auf verschiedene Weise________werden.Die einfachste Bauweise ist zwei_________Flächen.Die eines Kondensators ist dann________durch________der Platten und________sowie dem die Platten________________zwischen den Platten.Andere Kondensatorbauformen sind z.B.________.Den Isolator zwischen________leitenden Platten nennt man auch________.Ein Kondensator ist________gesprochen ein________.Wenn der Kondensator________________,ist kein_________mehr________,der Stromfluss wird durch den Kondensator________.Schlieβt man einen________an dem_________Kondensator________,liefert dieser Strom bis er________________und zwar genau die Menge an________,die vorher beim Laden________wurde.

Quelle:https://gesa-de.webnode.com/-files/200000135-1ddb4led39/Elektrotechnik 3.pdf