/ Magnetisches Feld

Feldstärke (Spule)

Magnetische Feldstärke im Inneren einer langen, gleichmäßig gewickelten Spule: H = N · I / l. Die Felddichte hängt nur von Windungszahl, Strom und Spulenlänge ab.

Feldstärke (Spule)

01 · Eingabe

Feldstärke (Spule) berechnen

Magnetische Feldstärke im Inneren einer langen, gleichmäßig gewickelten Spule: H = N · I / l. Die Felddichte hängt nur von Windungszahl, Strom und Spulenlänge ab.

Lösen für

H = N · I / l

N Windungszahl

I Strom

l Spulenlänge

Worum geht es?

Im Inneren einer langen, gleichmäßig gewickelten Spule (Solenoid) ist das Magnetfeld nahezu homogen und parallel zur Spulenachse gerichtet. Die Feldstärke ergibt sich allein aus der Windungsdichte N/l und dem Strom I.

Die Näherung gilt, solange die Spulenlänge l deutlich größer ist als der Spulendurchmesser — andernfalls bricht das Feld an den Enden merklich ein.

Die Formel

Formel Feldstärke Spule

H = N · I / l

Umstellungen:
    N = H · l / I
    I = H · l / N
    l = N · I / H

Die Variablen

Symbol	Bedeutung	Einheit	Erklärung
H	Feldstärke	A/m	Magnetische Feldstärke im Inneren.
N	Windungszahl	—	Anzahl der Windungen.
I	Strom	A	Stromstärke durch die Wicklung.
l	Spulenlänge	m	Wirksame Länge der Spule.

Minimal-Beispiel

N = 500 Windungen, I = 2 A, l = 0,25 m.

Rechnung Feldstärke

H = N · I / l
  = 500 · 2 / 0,25
  = 4000 A/m

Praxis-Beispiele

Beispiel 1 — Magnetventilspule

Spule mit N = 1200 Wdg., l = 60 mm, I = 0,5 A.

Rechnung Feldstärke

H = 1200 · 0,5 / 0,06
  = 10 000 A/m

Beispiel 2 — Erforderlicher Strom

Welcher Strom liefert H = 2000 A/m bei N = 800 Wdg., l = 0,2 m?

Rechnung Strom

I = H · l / N
  = 2000 · 0,2 / 800
  = 0,5 A

Beispiel 3 — Erforderliche Windungszahl

H = 5000 A/m soll mit I = 1 A auf l = 0,15 m erreicht werden.

Rechnung Windungszahl

N = H · l / I
  = 5000 · 0,15 / 1
  = 750 Windungen