Magnetismus: warum treten Feldlinien immer senkrecht aus?

3 Antworten

Soweit ich weiss;
trifft nur bei elektrostatischen Feldern zu. Bei ruhenden Ladungen verschwinden alle tangentialen Kraftkomponenten und daher steht der Feldstärkevektor senkrecht zur Oberfläche.

mfg Particle

Tun sie das denn? Auf diesem Bild (klassisches Experiment mit Eisenfeilspänen) schaut es gar nicht so aus, als ob sie es täten.

http://www.werken-technik.de/Magnet0873-BerndtMeyer.jpg

Für die Begründung, die man bei elektrostatischen Feldern geben kann, gibt es bei magnetischen Feldern auch keine Entsprechung. Ein magnetisches Feld ist kein Potentialfeld. Es gibt in dem Eisen des Magneten keine beweglichen magnetischen "Ladungsträger", die sich so verteilen könnten, daß seine Oberfläche eine Äquipotentialfläche wäre, auf der die Gradientenvektoren dann nach den Gesetzen der Vektoranalysis automatisch senkrecht stünden. Für magnetische Feldlinien gibt es keinen Grund, wieso sie senkrecht aus dem Eisen in die Luft austreten sollten. Jedenfalls dann nicht, wenn man "genau senkrecht" meint.

Das ist aber noch nicht das Ende der Geschichte. Was man wirklich sagen und auch begründen kann, das ist, daß die magnetischen Feldlinien an den Polen des Magneten annähernd senkrecht aus dem Eisen austreten.

Um das zu verstehen, denke zum Vergleich an den Knick des Lichtstrahls, wenn er aus der Luft in Wasser eintritt. Siehe: Brechungsindex, Brechungswinkel, Snelliussches Brechungsgesetz.

Was für das Licht der Brechungsindex eines Stoffes ist, das ist für das Magnetfeld die magnetische Permeabilität oder magnetische Leitfähigkeit. Beim Übergang zwischen Materialien unterschiedlicher Permeabilität findet daher eine magnetische Brechung statt. Die Permeabilität des Eisens ist, je nach Legierung, etwa 1000 mal so groß wie die der Luft. Deshalb werden die Feldlinien beim Übergang vom Eisen in die Luft sehr stark in Richtung der Senkrechten gebrochen, so daß sie annähernd senkrecht zur Oberfläche des Eisens austreten.

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@Franz1957

Hier ein Vorlesungsskript, in dem dieser Zusammenhang gleich zu Beginn erklärt wird.

<a href="http://www.uni-kassel.de/fb16/tet/www/courses/get2/V_04_05_06_1_Seite_A4.pdf" target="_blank">www.uni-kassel.de/fb16/tet/www/courses/get2/V\_04\_05\_06\_1\_Seite\_A4.pdf</a>

Ich will mal hoffen, daß das Forensystem den Link trotz der Unterstriche unversehrt läßt, wenn ich ihn als "Codebeispiel" poste...

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@Franz1957

Es ist zwecklos. Das System hat an den Links immer irgendwas dran rumzufummeln.

Mit Google findet man das Skriptum durch diese Eingabe:

uni kassel rené marklein "grundlagen der elektrotechnik II" "brechungsgesetz für magnetische feldlinien"

Den Link direkt zum Google-Fundergebnis kann man hier auch nicht posten, weil Google-URLs Pluszeichen enthalten und an denen schneidet gutefrage.net den Link einfach ab.

Wird Zeit, daß wir uns bei der Administration beschweren.

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Elektrische oder magnetische Feldlinien? Und aus was treten sie senkrecht aus?

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Masterabschluss Theoretische Physik