/ Magnetisches Feld

Feldstärke (langer Leiter)

Magnetische Feldstärke um einen langen, geraden, stromdurchflossenen Leiter: H = I / (2 · π · r). Der Wert nimmt mit dem Abstand linear ab.

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Feldstärke (langer Leiter) berechnen

Magnetische Feldstärke um einen langen, geraden, stromdurchflossenen Leiter: H = I / (2 · π · r). Der Wert nimmt mit dem Abstand linear ab.

Lösen für

H = I / (2 · π · r)

I Strom

r Abstand

Worum geht es?

Ein gerader, stromdurchflossener Leiter erzeugt um sich herum konzentrische Magnetfeldlinien. Die magnetische Feldstärke H hängt nur vom Strom I und vom senkrechten Abstand r ab und nimmt mit 1/r ab.

Die Richtung der Feldlinien ergibt sich aus der Rechte-Hand-Regel: Daumen in Stromrichtung, die gekrümmten Finger zeigen die Feldrichtung.

Die Formel

Formel Feldstärke langer Leiter

H = I / (2 · π · r)

Umstellungen:
    I = H · 2 · π · r
    r = I / (2 · π · H)

Die Variablen

Symbol	Bedeutung	Einheit	Erklärung
H	Feldstärke	A/m	Magnetische Feldstärke im Abstand r.
I	Strom	A	Stromstärke im Leiter.
r	Abstand	m	Senkrechter Abstand vom Leiter.

Minimal-Beispiel

Strom I = 10 A, Abstand r = 5 cm = 0,05 m.

Rechnung Feldstärke

H = I / (2 · π · r)
  = 10 / (2 · π · 0,05)
  ≈ 31,83 A/m

Praxis-Beispiele

Beispiel 1 — Hochspannungsleitung

Eine Leitung führt I = 400 A, Aufpunkt in r = 2 m.

Rechnung Feldstärke

H = 400 / (2 · π · 2)
  ≈ 31,83 A/m

Beispiel 2 — Erforderlicher Abstand

Welcher Abstand r begrenzt H auf 5 A/m bei I = 25 A?

Rechnung Abstand

r = I / (2 · π · H)
  = 25 / (2 · π · 5)
  ≈ 0,796 m

Beispiel 3 — Strom rückwärts ermitteln

Im Abstand r = 0,1 m wird H = 20 A/m gemessen.

Rechnung Strom

I = H · 2 · π · r
  = 20 · 2 · π · 0,1
  ≈ 12,57 A