/ Magnetisches Feld

Feldstärke (Toroid)

Magnetische Feldstärke in einer Ringspule (Toroid): H = N · I / (2 · π · r). Das Feld ist auf das Kerninnere konzentriert; r ist der mittlere Radius.

Feldstärke (Toroid)

01 · Eingabe

Feldstärke (Toroid) berechnen

Magnetische Feldstärke in einer Ringspule (Toroid): H = N · I / (2 · π · r). Das Feld ist auf das Kerninnere konzentriert; r ist der mittlere Radius.

Lösen für

H = N · I / (2 · π · r)

N Windungszahl

I Strom

r Mittlerer Radius

Worum geht es?

Ein Toroid ist eine Ringspule, deren Wicklung einen geschlossenen Kreis bildet. Das Magnetfeld bleibt fast vollständig im Inneren des Kerns und folgt entlang des mittleren Radius r.

Die Feldstärke ergibt sich aus dem Durchflutungssatz N · I geteilt durch den Umfang 2 · π · r des mittleren Kreises. Toroide sind ideal, wenn nur geringe Streufelder erwünscht sind (z. B. EMV-Drosseln).

Die Formel

Formel Feldstärke Toroid

H = N · I / (2 · π · r)

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

Die Variablen

Symbol	Bedeutung	Einheit	Erklärung
H	Feldstärke	A/m	Magnetische Feldstärke im Toroidkern.
N	Windungszahl	—	Anzahl der Windungen.
I	Strom	A	Stromstärke durch die Wicklung.
r	Mittlerer Radius	m	Mittlerer Radius des Toroidrings.

Minimal-Beispiel

N = 300 Wdg., I = 1 A, mittlerer Radius r = 0,04 m.

Rechnung Feldstärke

H = N · I / (2 · π · r)
  = 300 · 1 / (2 · π · 0,04)
  ≈ 1194 A/m

Praxis-Beispiele

Beispiel 1 — EMV-Drossel

Ferritkern mit N = 50 Wdg., I = 3 A, r = 15 mm.

Rechnung Feldstärke

H = 50 · 3 / (2 · π · 0,015)
  ≈ 1592 A/m

Beispiel 2 — Mittlerer Radius

H = 800 A/m bei N = 200 Wdg., I = 0,5 A.

Rechnung Radius

r = N · I / (2 · π · H)
  = 200 · 0,5 / (2 · π · 800)
  ≈ 0,0199 m

Beispiel 3 — Erforderlicher Strom

H = 2500 A/m, N = 500 Wdg., r = 0,03 m.

Rechnung Strom

I = H · 2 · π · r / N
  = 2500 · 2 · π · 0,03 / 500
  ≈ 0,942 A