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Magnetfeld 



verhalt sich das Solenoid \vie ein zylindrischer 

 Magnetstab, bei dem sich magnetische Mengen 

 nur auf den Endflachen befinden, also wie ein 

 magnetisches Solenoid (s. 4 d). 



Um das Feld ini Innern zu erhalten, z. B. in 

 P, muB man sich die den Punkt P enthaltende 

 Doppelschicht weggebogen deuken ohne dabei 

 ihre Starke zu andern - - wegen der vorlaufigen 



es 1st also die Feldstarke H im Abstande r vom 



Pdngzentrum 



Fig. 31. 



Unkenntnis der Verhaltnisse im Innern der Schicht 

 (50). Hat die Magnetisierung 5 die Richtung der 

 Pfeile, so befindet sich jetzt rechts von P frei- 

 wirkender Nordmagnetismus, links freiwirkender 

 Siidmagnetismus. Da die Schichten wie imnier 

 sehr diinn sein sollen, so ist gegen das von diesen 

 beiden magnetischen Belegungenherruhrende Feld 

 das der abgebogenen Doppelschicht zu vernach- 

 lassigen; es kommt indessen noch hinzu die 

 entgegengesetzt gerichtete Wirkung von den 

 Solenoidenden. Macht man das Solenoid so 

 lang, daB auch diese Wirkung verschwindet, so 

 ist das Feld in P lediglich das im Innern einer 

 aus Luft bestehenden Doppelschicht von der 

 Dicke d die ihre positive Seite rechts, die 

 negative links und die Starke l.J.d = x.i hat. 

 Die Potentialdifferenz. der beiden Seiten ist nach 

 4f Gleichung 10 gleich 4?rx.i und daher die 

 Feldstarke nach 3 d 4 und 5 





d 



- 4?r x.n.i 1 ). 



3. Tor old. Das gerade Solenoid werde zu 

 einem Kieisringe gebogen und die Enden ver- 

 bunden. Es entsteht so ein sogenanntes Toroid. 

 Die Gesamtzahl der Windungen sei N. Die 

 -Linien sind aus Symmetriegriinden kon- 

 zentrische, im Innern des Toroides laufende 

 Kreise mit dem Mittelpunkte des Toroides als 

 Zentrum, wahrend auBerhalb keine Linien ver- 

 laufen. Bewegt sich ein Einheitsnordpol auf 

 einem dieser Kreise vom Radius r in der Rich- 

 tung des Feldes, so leisten die magnetischen 

 Krafte beieinmaligem Umlaufe nach 5d Gleichung 

 13 eine Arbeit gleich der magnetomotorischen 

 Kraft 



legungen sich erst auf gro'Bere Entfernung auf- 

 heben. 



1 ) Die starksten auf diese Weise herstell- 

 baren Felder haben etwa 1500 absolute Einheiten 

 Oder Gau 6 (s. id); die starksten iiberhaupt her- 

 zustellenden Stromf elder (vgl. den Artikel ,,Ma- 

 gnetische Influenz" 8b) etwa 40000 Ein- 

 heiten. 



H = 



2x.N.i 



6. Das ^-Linienbild des Feldes. 6a) 

 Das - L i n i e 11 b i 1 d als R e p r a - 

 sen taut der Felderscheinungen. 

 Das in 1 a genannte Ziel, die Mannigfaltig- 

 keit der Felderscheinungen zusammenzu- 

 fassen durch eine Felddarstellung, die den 

 Verlauf aller moglichen magnetischen Vor- 

 gange iibersehen laBt, ist bis zu gewissern 

 Grade erreicht mit der Feldabbildung durch 

 i die -Linien. 



Fiir das Feld von Sromen ist sogar, so- 

 lange sie nur von Luft umgeben sind (wie 

 dies in Abschnitt 5 vorausgesetzt wurde), 

 das Jp-Linienbild entbehrlich; schon durch 

 die Gestalt der Strombahnen und die 

 Stromstarken i oder die magnetomotori- 

 schen Krafte4^^.N.i (siehe Gleichung 13) 

 sind die Feldintensitat und damit alle 

 auf sie zuriickfiihrbaren Vorgange im Feld 

 vollig bestimmt, und in einfachen Fallen 

 berechenbar (s. 50 und f). Es laBt sich zeigen, 

 daB dies auch ganz allgemein bei beliebiger 

 materieller Feldbeschalfenheit gilt (vgl. den 

 Artikel ,, M a g n e t i s c h e Influenz" 

 5 a). 



Das >-Linienbild ist aber unvollstandig. 

 Es fehlt fiir das Innere fester Kb'rper, beson- 

 ders der Magnete. Zu einer vollstandigen 

 Felddarstellung gelangt man mit Hilfe 

 ernes neuen, aus den Induktionserscheinungen 

 im magnetischen Felde abgeleiteten Felcl- 

 maBes. 



6b) G e s e t z e der I n d u k t i o n. Der 



, V e k t o r S3. Das Untersuchungsmittel 



ist eine einfache, etwa Icreisformige Draht- 



schleife S (Figur 32) mit zwei unmittelbar 



nebeneinander laufenclen 



Zuleitungen 



z, 



O 



Fig. 32. 



und Z 2 . Die Kreisflache der Schleife sei so 

 klein, daB tiber ihre Ausdehnung das Feld 

 als unveranderlich betrachtet werden kann. 

 ; An die Zuleitungen Z, und Z, sei ein Gal- 

 vanometer angeschlossen. Man beobachtet 

 nun folgendes: 



1. Bringt man die Drahtschleife S von 

 einer Stelle des Raumes, an der kein Feld 

 wahrzunehmen ist, in das Feld hinein, so 

 i'lieBt durch das Galvanometer eine Elek- 

 trizitatsmenge - ein sogenanuter Strom- 

 stoB oder InduktionsstoB - deren Ge- 

 samtbetrag sich nur mit der Endlage der 

 Sclileife verandert, also z. B. ganz unabhangig 

 ist von dem Wege, auf dem sie in ihre schlieB- 



