Das Magnetische Feld in der Umgebung stromführender Leiter

Zwei parallele, unendlich lange Leiter im Abstand werden gegensinnig jeweils vom Strom durchflossen. In der eingezeichneten Ebene AB befindet sich im Abstand von der Leiterebene der Punkt

Skizzieren Sie den Verlauf der magnetischen Feldlinien in einer Ebene senkrecht zu zwei stromführenden, geraden, parallelen, dünnen Leitern falls die Stromstärken gleich gross und entgegengerichtet sind.

Drei lange, gerade, parallel verlaufende Leiter bilden nach Bild a Eckpunkte eines gleichschenkligen Dreiecks Die fließenden Ströme betragen und Ihre Richtungen sind aus Bild a ersichtlich.
1) Welche magnetische Feldstärke herrscht im Punkt in der Mitte zwischen den beiden unteren Leiterm?
2) Welcher Winkel besteht zwischen der Richtung dieser Feldstärke und der Waagerechten (der Linie )?

a) Gegebene Anordnung,
b) von den Strömen im Punkt P erzeugte Feldstärkekomponenten

c) vektorielle Addition der Feldstärkekomponenten

Zwei lange, gerade, parallel verlaufende Leiter nach Bild 5.6a mit einem gegenseitigem Abstand von führen die Ströme und . Die Richtungen dieser Ströme sind aus Bild 5.6a ersichtlich. Ein angenommener Punkt ist nach Bild von den Leitern und entfernt.
Wie groß ist die im Punkt P vorhandene magnetische Feldstärke und welcher Winkel besteht zwischen der Richtung dieser Feldstärke und der Linie ?

a) Gegebene Anordnung,
b) von den Strömen im Punkt P erzeugte Feldstärkekomponenten und deren vektorielle Addition

Ein langer, gerader Leiter führt nach Bild a den Strom . Im Abstand befindet sich eine Leiterschleife. Sie hat die Form eines gleichschenkligen Dreiecks mit der Grundlinie und der Höhe .

Welcher magnetische Fluss verläuft bei der Permeabilitätszahl durch die Leiterschleife?

a) Gegebene Anordnung,
b) Einfùhrung eines Flächenelements zur Berechnung des Flusses

Ein unendlich langer, gerader Leiter mit kreisförmigem Querschnitt wird von dem Strom durchflossen. Der Leiter liegt im Nullpunkt der -Ebene eines kartesischen Koordinatensystems und verläuft parallel zur -Achse. Die Zählrichtung des Stromes weist in der linken Abbildung in die Zeichenebene hinein, also in -Richtung.

Abbildung 1

a) Bestimmen Sie die magnetische Feldstärke an einem beliebigen aber festen Punkt außerhalb des Leiters. Stellen Sie den Vektor der magnetischen Feldstärke als Summe seiner kartesischen Komponenten dar.

Der Leiter steht weiterhin senkrecht auf der -Ebene des kartesischen Koordinatensystems. Der Leitermittelpunkt wird nun aber gegenüber dem Koordinatenursprung um verschoben (Abbildung rechts).

b) Bestimmen Sie die magnetische Feldstärke im Punkt . Stellen Sie den Vektor der magnetischen Feldstärke als Summe seiner kartesischen Komponenten dar.

Gegeben ist eine lange Doppelleitung mit und einem Leiterabstand . Der Leiterradius soll gegen den Leiterabstand vernachlässigt werden.

a) Für einen Strom skizzieren Sie die magnetische Feldstärke und die magnetische Induktion in der -Ebene.

b) Leiten Sie allgemein den Betrag der Feldstärke für die einzelnen Leiter in jedem Punkt der -Ebene her.

c) Überlagern Sie die einzelnen Feldstärken für den Sonderfall (entlang der -Achse).

d) Warum kann man die Gesamtfeldstärke aus den Beträgen der Einzelfeldstärken für die Leiter nur in bestimmten Sonderfällen einfach bestimmen?

e) Zeichnen Sie den Betrag der Feldstärke auf der -Achse für einen Strom von und einen Leiterabstand von

f) Im Fall eines Kurzschlusses ergebe sich ein Kurzschlussstrom . Berechnen Sie die Kraft die die Leiter bei einer Leiterlänge von aufeinander ausüben.