|
2.2 Elektromagnetismus Magnetismus ist ein physikalisches Phänomen, das sich als Kraftwirkung zwischen Magneten, magnetisierten bzw. magnetisierbaren Gegenständen und bewegten elektrischen Ladungen wie z. B. in stromdurchflossenen Leitern äußert. Magnetfelder entstehen bei jeder Bewegung von elektrischen Ladungen. Dies ist die Grundlage von Elektromagneten. |
|
|
2.2.1. Rechte Hand Regel Der Daumen der rechten Hand zeigt in die technische Stromrichtung, die gekrümmten Fingern verlaufen analog zu den Feldlinien. Um die Stromrichtungen in einer Zeichnung darzustellen, werden bei der elektrischen Stromrichtung die Symbole ⊙ (aus der Ebene heraus zum Betrachter) und ⊗ (vom Betrachter in die Ebene hinein) verwendet. Als Eselsbrücke zum Behalten dieser Symbole kann man sich eine Rakete vorstellen: Wenn die Rakete auf den Beobachter zufliegt, ist nur der Punkt der Spitze zu sehen. Fliegt sie von dem Beobachter weg, so sind die Finnen am Ende der Rakete als Kreuz zu sehen. |
 |
| 2.2.2. Magnetfeld in
der Spule Das Magnetfeld einer Spule wird aus den Magnetfeldlinien der einzelnen Leiterschleifen gebildet und entspricht dem eines Stabmagneten. Innerhalb der Spule verlaufen die Magnetfeldlinien stets vom Süd- zum Nordpol. |
 |
|
2.2.3. Lorentzkraft Die Lorentzkraft ist die Kraft, die eine bewegte Ladung in einem magnetischen oder elektrischen Feld erfährt. In Magnetfeldern ist sie am größten, wenn die Bewegungsrichtung der Ladungen senkrecht zu den Feldlinien des Magnetfelds verläuft. Ist die Bewegungsrichtung der Ladungen parallel zu den Feldlinien, tritt keine Lorentzkraft auf. Die Lorentzkraft wirkt immer senkrecht zur Bewegungsrichtung der Ladungen und den Magnetfeldlinien. Ihre Wirkungsrichtung kann mit der 3-Finger-Regel bestimmt werden. |
 |
|
2.2.4. Drehfeld Als Drehfeld wird in der Elektrotechnik ein Magnetfeld bezeichnet, das sich fortlaufend um eine Rotationsachse dreht. Drehfelder werden erzeugt, um die Antriebswellen von Drehstrommotoren und selbstständig anlaufenden Wechselstrommotoren anzutreiben. Das Drehfeld zieht den koaxial auf der Welle des Motors befestigten Rotor magnetisch mit. Der Dreiphasenwechselstrom bietet durch den zeitlichen Versatz der drei Wechselströme die Möglichkeit, durch die kreisförmige Anordnung von Spulen ein Drehfeld zu erzeugen. |
 |
| Visualisierung des Drehfeldes der einzelnen Spulen phasenversetzt |
 |
| Visualisierung des Drehfeldes der einzelnen Spulen als Summenvektor |
 |