Rechner für das Magnetfeld einer Spule
Ermitteln Sie das Magnetfeld im Inneren einer langen Spule aus ihren Windungen, ihrer Länge und dem Strom.
turns
m
A
Field along the central axis of an ideal long solenoid
- 1
Turns per meter
500 ÷ 0,3 = 1.666,67 - 2
Magnetic field B (T)
µ₀ × 1.666,67 × 2 = 0,004189µ₀ = 4π×10⁻⁷ T·m/A is the permeability of free space.
Wie funktioniert dieser Rechner?
Das Magnetfeld im Inneren einer langen Spule ist B = μ0 · n · I, wobei n = N/L die Windungen pro Meter und μ0 = 4π×10⁻⁷ T·m/A ist. Geben Sie die Windungen, die Spulenlänge in Metern und den Strom in Ampere ein, und der Rechner gibt das homogene axiale Feld in Tesla sowie Umrechnungen in Millitesla und Gauß zurück.
Formel
How this is calculated
Eine Spule (Solenoid) ist eine dicht gewickelte Drahtspule. Wenn Strom durch sie fließt, ist das Feld im Inneren einer idealen (unendlich langen) Spule nahezu homogen und parallel zu ihrer Achse. Dieser Rechner nimmt drei Eingaben: die Windungszahl N (dimensionslose Anzahl der Drahtschleifen), die Spulenlänge L in Metern und den Strom I in Ampere. Die Windungsdichte wird als n = N / L berechnet, die Anzahl der Windungen pro Meter.
Das axiale Feld ist dann B = μ0 · n · I, wobei μ0 = 4π×10⁻⁷ T·m/A die Permeabilität des Vakuums ist. Das Ergebnis B wird in Tesla angegeben, zusammen mit praktischen Umrechnungen in Millitesla und Gauß (1 T = 10⁴ G). Das Erhöhen der Windungen, das Erhöhen des Stroms oder das Verkürzen der Spule erhöhen jeweils das Feld.
Das Modell setzt einen Luft- (oder Vakuum-)Kern, eine lange Spule, bei der Randeffekte vernachlässigbar sind, und eine einzelne Lage gleichmäßig verteilter Windungen voraus. Für einen ferromagnetischen Kern multiplizieren Sie mit der relativen Permeabilität μr. Nahe den Enden einer realen Spule ist das Feld etwa halb so groß wie der Innenwert, und außerhalb einer idealen Spule ist das Feld näherungsweise null. Die Länge muss größer als null sein, um eine endliche Windungsdichte zu definieren.
Häufige Fragen
Für eine ideale lange Spule hängt das Innenfeld nur von den Windungen pro Längeneinheit und dem Strom ab, nicht von der Querschnittsfläche. Der Radius ist für Induktivität und Fluss von Bedeutung, aber nicht für B selbst.
Multiplizieren Sie das Ergebnis mit der relativen Permeabilität μr des Kernmaterials, also B = μr · μ0 · n · I. Ferromagnetische Kerne können das Feld um Faktoren von Hunderten bis Tausenden verstärken.
Am äußersten Ende einer endlichen Spule ist das Feld auf der Achse etwa halb so groß wie der Mittenwert. Diese Formel gibt das homogene Feld tief im Inneren einer langen Spule an.
Auch bekannt als
TG we-Calculate Editorial Team. (2026). Rechner für das Magnetfeld einer Spule [Online calculator]. TG we-Calculate. https://we-calculate.com/de/calculator/solenoid-magnetic-field-calculator
TG we-Calculate Editorial Team. "Rechner für das Magnetfeld einer Spule." TG we-Calculate. 2026. https://we-calculate.com/de/calculator/solenoid-magnetic-field-calculator.
TG we-Calculate Editorial Team, "Rechner für das Magnetfeld einer Spule," TG we-Calculate, 2026. [Online]. Available: https://we-calculate.com/de/calculator/solenoid-magnetic-field-calculator
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