Das homogene Magnetfeld

Zusammenfassung

Um die magnetischen Eigenschaften eines Körpers, der sich unter gewöhnlichen Verhältnissen als unmagnetisch erweist, zu messen, bringt man ihn in ein „magnetisches Feld“ und untersucht dann nach irgend einer Methode die Veränderungen im magnetischen Verhalten des Körpers, die hierdurch hervorgerufen werden. Da wir es bei allen Körpern mit Gebilden endlicher Abmessungen zu tun haben, muß das magnetische Feld homogen, d. h. für alle Punkte des Körpers, für ein bestimmtes endliches Gebiet, von gleicher Größe und Richtung sein. Das magnetische Feld eines natürlichen oder künstlichen Magnets besitzt diese Eigenschaft nicht; wir können aber ein derartiges homogenes Magnetfeld dadurch herstellen, daß wir einen Draht aus einem elektrizitäsleitenden Material, etwa einem Metall, zu einer im Verhältnis zu ihrer Länge engen Spule gleichmäßig wickeln und einen elektrischen Strom durch die Spule schicken. Bezeichnen wir mit l die Spulenlänge, mit r den mittleren Spulenhalbmesser, mit a die Entfernung des Punktes, für den die Stärke des magnetischen Feldes gesucht ist, vom benachbarten Spulenende, ferner mit n die Zahl der Windungen pro Zentimeter und mit i die Stromstärke (in Ampere), so ist¹) die Feldstärke ℌ gegeben durch

$$\mathfrak{H} = {\text{0,2}}\pi in\left[ {\frac{a}{{\sqrt {{r^2} + {a^2}} }} + \frac{{l - a}}{{\sqrt {{r^2} + {{(l - a)}^2}} }}} \right] $$

(1)

oder

$$\mathfrak{H} = 0,4\pi in.f$$

(1a)

wobei f ein Zahlenfaktor ≦ 1 ist. Solange f nicht merklich verschieden von 1 ist, ist das Feld ℌ homogen.