Magnetischer Fluss
Magnetischer Fluss durch eine senkrecht durchströmte Fläche: Φ = B · A.
Magnetischer Fluss berechnen
Magnetischer Fluss durch eine senkrecht durchströmte Fläche: Φ = B · A.
- Phi — Magnetischer Fluss
- B — Magnetische Flussdichte
- A — Fläche
Was ist der magnetische Fluss?
Der magnetische Fluss Φ misst, wie viele Feldlinien eine gegebene Fläche durchsetzen. Bei homogenem Feld senkrecht zur Fläche gilt schlicht Φ = B · A. Steht das Feld unter dem Winkel α zur Flächennormalen, kommt ein Faktor cos(α) hinzu — diese Vereinfachung gilt hier für den senkrechten Durchsatz.
Die Einheit Weber entspricht 1 Wb = 1 T · m² = 1 V · s.
Die Formel
Φ = B · A
Umstellungen:
B = Φ / A
A = Φ / BDer magnetische Fluss ist die zentrale Größe in Faradays Induktionsgesetz — eine zeitliche Änderung von Φ erzeugt eine Induktionsspannung.
Die Variablen
| Symbol | Bedeutung | Einheit | Erklärung |
|---|---|---|---|
| Φ | Magnetischer Fluss | Wb | Gesamter Fluss durch die Fläche. |
| B | Magnetische Flussdichte | T | Flussdichte senkrecht zur Fläche. |
| A | Fläche | m² | Vom Feld senkrecht durchsetzte Fläche. |
Minimal-Beispiel
B = 0,1 T, A = 100 cm² = 0,01 m²:
Φ = B · A = 0,1 · 0,01 = 10⁻³ Wb = 1 mWbPraxis-Beispiele
Beispiel 1 — Querschnitt eines Trafos
Eisenkern mit A = 4 cm² (klassischer EI-Kern), B = 1,2 T:
Φ = 1,2 · 4 · 10⁻⁴
= 4,8 · 10⁻⁴ Wb
≈ 0,48 mWbBeispiel 2 — Erdmagnetfeld durch eine Spule
B_Erde ≈ 50 μT (Mitteleuropa), Spule mit A = 1 m²:
Φ = 5 · 10⁻⁵ · 1
= 5 · 10⁻⁵ Wb
≈ 50 μWbBeispiel 3 — Lautsprecher-Magnet
B = 1,5 T im Luftspalt, A = 3 cm²:
Φ = 1,5 · 3 · 10⁻⁴
= 4,5 · 10⁻⁴ Wb
≈ 0,45 mWbBeispiel 4 — Flussdichte aus Fluss und Fläche
Bei A = 25 cm² wird Φ = 2 mWb gemessen.
B = Φ / A
= 2 · 10⁻³ / 2,5 · 10⁻³
= 0,8 TBeispiel 5 — MRT-Scanner
B = 3 T, A = 0,3 m² (Patiententunnel-Querschnitt):
Φ = 3 · 0,3
= 0,9 Wb