Stromleiter in einem magnetischen Feld

Rund um jede stromführende Leitung formiert sich ein magnetisches Feld. Dieser Sachverhalt wird als Elektromagnetismus bezeichnet. Ursächlich für den Elektromagnetismus sind sich bewegende Ladungen, also elektrischer Strom.

Die Linienführung des Magnetfeldes erscheint kreisförmig um den Leiter herum angeordnet. Die Orientierung dieser Feldlinien wird durch die Richtung des Stromflusses vorgegeben, was dem Prinzip der Schraubenregel folgt. Bei einer Änderung des Stromflusses passt sich die Ausrichtung des Magnetfeldes entsprechend an.

Stromdurchflossene Leiter im Magnetfeld

Elektrisch leitende Kabel, durch die Strom fließt, erfahren im Einflussbereich eines Magnetfeldes eine Richtungsänderung. Durch die Überlagerung der Magnetfelder, die sowohl vom externen Magneten als auch vom stromführenden Leiter selbst erzeugt werden, kommt es auf einer Seite des Leiters (rechts) zu einer Verstärkung des Magnetfeldes. Auf der gegenüberliegenden Seite (links) hingegen wird das Magnetfeld abgeschwächt. Dies führt dazu, dass der Leiter in Richtung des schwächeren Magnetfeldes, also nach links, abgelenkt wird.
Elektrisch leitende Materialien, die Strom führen, erfahren eine Ablenkung hin zu Bereichen mit geringerer Dichte der Feldlinien.
Mithilfe der 3-Finger-Regel der rechten Hand kann die Richtung, in die ein stromdurchflossener Leiter im Magnetfeld abgelenkt wird, ermittelt werden (dies wird auch als Rechte-Hand-Regel oder Korkenzieherregel bezeichnet).
Hierbei muss der Daumen die Richtung des Stromflusses anzeigen. Der Zeigefinger gibt die Ausrichtung des Magnetfeldes an. Der Mittelfinger, der im 90-Grad-Winkel von der Hand absteht, zeigt die Richtung der Ablenkung an.
Die magnetische Beeinflussung von sich bewegenden Ladungen, wie beispielsweise Elektronen, findet in Kathodenstrahlröhrenbildschirmen und Oszilloskopen Anwendung. Weitere Einsatzgebiete umfassen magnetische Linsensysteme in Elektronenmikroskopen sowie den Hall-Effekt.
Auch die Beschleunigung von Teilchen in Kernreaktoren basiert auf demselben grundlegenden Prinzip.

Magnetische Wirkung auf parallele Leitungen

Wenn sich zwei parallele Leiter mit in gleicher Richtung fließendem Strom befinden, üben sie eine Anziehungskraft aufeinander aus. Die Darstellung der Feldlinien zeigt, dass das Magnetfeld zwischen diesen Leitern reduziert und außerhalb der Leitungen verstärkt wird.
Befinden sich zwei Leiter mit entgegengesetzt gerichteten Stromflüssen nebeneinander, stoßen sie sich gegenseitig ab. Die Visualisierung der Feldlinien verdeutlicht, dass das Magnetfeld zwischen diesen Leitern intensiver und außerhalb der Leitungen schwächer wird.

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