Versuchsbeobachtung und -ergebnis

Verdoppelt man die Stromstärke, verdoppelt sich auch die Flussdichte in der Spule, d.h. die Flussdichte verhält sich proportional zur Stromstärke.

Halbiert man die Spulenlänge, verdoppelt sich die Flussdichte. Zwischen Spulenlänge und Flussdichte besteht damit eine indirekte Proportionalität.

Verdoppelt oder verdreifacht man die Windungszahl, verdoppelt oder verdreifacht sich auch die Flussdichte, sie ist damit proportional zu Windungszahl.

Eine Veränderung des Spulenquerschnitts hat keinen Einfluss auf die Flussdichte. Erklären lässt sich dies damit, dass ein Punkt innerhalb der Spule bei vergrößertem Spulenquerschnitt zwar einen größeren Abstand zu den Windungsstücken hat, die Windungen aber auch länger sind.

Zusammgefasst ergibt sich:

\( I\;\;\;\;\;B \sim I \)

\( II\;\;\;B \sim \frac{1}{l} \)

\( III\;B \sim n \)

und somit \( B \sim \frac{I \cdot n}{l} \) bzw. \( B=konst. \cdot \frac{I \cdot n}{l} \)

Die Proportionalitätskonstante wird magnetische Feldkonstante \( \mu_0 \) genannt. Ihr Wert ist:

\( \mu_0=4\pi \cdot 10^{-7}\frac{V \cdot s}{A \cdot m}=1,257 \cdot 10^{-6} \frac{V \cdot s}{A \cdot m}\)

Die magnetische Flussdichte im Inneren einer langgestreckten Spule lässt sich mit der folgenden Gleichung berechnen:

\( \boxed{B=\mu_0 \cdot \frac{I \cdot n}{l}} \;\;\;Magnetische\;Flussdichte\;einer\;langgestreckten\;Spule\)