Homogenes und inhomogenes Magnetfeld

In diesem Kapitel beschäftigen wir uns mit homogenen und inhomogenen Magnetfeldern. Dabei ist der Unterschied von homogenen zu inhomogenen Magnetfeldern, dass homogene Magnetfelder an jedem Ort gleich stark und gleich gerichtet sind. Die Feldlinien eines homogenen Feldes zeigen alle in die gleiche Richtung und die “Feldlinien” haben auch gleiche Abstände. Die “magnetische Kraft”, die in einem homogenen Magnetfeld auf einen Dauermagneten ist überall gleich groß und gleich gerichtet.

Erzeugung homogener und inhomogener Magnetfelder

Im Prinzip gibt es zwei Möglichkeiten, Magnetfelder zu “erzeugen”. Magnetfelder können einerseits durch elektrische Ströme erzeugt werden (stromdurchflossene Leiter). Diesen Leiter kann man zusätzlich zu einer Spule wickeln oder einen Eisenkern umwickeln (Modell eines Elektromagneten), wobei man wesentlich höhere Feldstärken erreicht. Andererseits kann man einen Dauermagneten verwenden (z.B, Stabmagnet), um ein magnetisches Feld zu erzeugen.

Mit Hilfe einiger Modelle (z.B. Eisenpulver um einen Stabmagneten) kann man die Feldlinien veranschaulichen. Die magnetische Feldlinien zeigen die Richtung des Magnetfeldes. Magnetische Feldlinien gehen vom magnetischen Nordpol aus und laufen zum Südpol. Der Abstand der Feldlinien verdeutlicht die Stärke des Magnetfeldes, wobei gilt je dichter die Feldlinien, desto stärker ist das magnetische Feld.

• Betrachtet man das magnetische Feld im Innern einer Spule, so liegt hier näherungsweise ein homogenes Magnetfeld vor.

• Man findet auch ein homogenes Magnetfeld im “Inneren” eines Hufeisenmagneten. Der Hufeisenmagnet weist ein annähernd homogenes Magnetfeld im Inneren aus, während das äußere Magnetfeld ein inhomogenes Magnetfeld ist. Man kann sich also einen Hufeisenmagnet als ein in U-Form gebogener Stabmagnet vorstellen.

• Stabmagneten erzeugen hingegen ein inhomogenes Magnetfeld.