Was ist das Biot-Savart-Gesetz

Das Biot-Savart-Gesetz wird verwendet, um die magnetische Feldstärke dH in der Nähe eines stromdurchflossenen Leiters zu bestimmen. Mit anderen Worten, es beschreibt das Verhältnis zwischen der von einem Stromelement erzeugten magnetischen Feldstärke. Dieses Gesetz wurde 1820 von Jean-Baptiste Biot und Félix Savart formuliert. Für einen geraden Draht hält sich die Richtung des Magnetfeldes an die Rechte-Hand-Regel. Das Biot-Savart-Gesetz wird auch als Laplacesches Gesetz oder Ampèresches Gesetz bezeichnet.

Betrachten wir einen Draht, der den elektrischen Strom I führt, und betrachten wir eine unendlich kleine Länge dl des Drahts in einer Entfernung x vom Punkt A.

Das Biot-Savart-Gesetz besagt, dass die magnetische Feldstärke dH an einem Punkt A durch einen Strom I, der durch ein kleines Stromelement dl fließt, den folgenden Beziehungen gehorcht:

• Direkt proportional zum Strom I.

• Direkt proportional zur Länge des Stromelements ∣dl∣.

• Direkt proportional zum Sinus des Winkels θ zwischen der Stromrichtung (dargestellt durch dl) und dem Vektor, der das Stromelement mit dem Punkt A verbindet.

• Umgekehrt proportional zum Quadrat der Entfernung r vom Stromelement zum Punkt A.

Dabei ist k eine Konstante, die von den magnetischen Eigenschaften des Mediums abhängt.

• µ₀ = absolute Permeabilität der Luft oder des Vakuums, deren Wert 4 x 10^-7 Wb/A-m beträgt

• µ_r= relative Permeabilität des Mediums.