5.6 Die Magnetfelder eines langen magnetisierten Eisenstabes

In bestimmten Situationen kann man magnetostatische Problemstellungen durch ein skalares (Magnet-)Potential beschreiben. Unter welchen Bedingungen dies möglich ist und welche Gleichungen zuständig sind, soll hier hinterfragt werden. Durch die Betrachtung eines Problems mit Zylindersymmetrie kann man die Umsetzung dieser Formulierung der Magnetostatik näher kennen lernen.

Aufgabenstellung

Charakterisiere die Situation, in der es möglich ist, ein skalares Potential bei der Formulierung der Magnetostatik zu benutzen. Leite die benötigten Gleichungen her. Benutze diese Gleichnungen zur Lösung der folgenden Aufgabe: Ein langer, zylindrischer Eisenstab ist senkrecht zu seiner Achse magnetisiert (Abb. 0.1).

Abbildung 0.1: Der Eisenstab

Berechne die magnetische Feldstärke und die magnetische Induktion innerhalb und außerhalb des Zylinders mit Hilfe eines Skalarpotentials.

Rechne im CGS System.

Fragen zur schrittweisen Gewinnung der Lösung

Lösung

Aufruf der Lösung

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