Forskel på B- og H-felt (magnetisme)?

Hvis man laver en lang spole med N vindinger pr meter og sender en strøm, I, gennem spolen, får man i spolen et magnetfelt, H, som er N*I. Feltet har retning langs spolen. H måles A/m.

Fører man nu en ledning med længden L gennem feltet sådan at ledningen står vinkelret på feltet og bevægelsesretningen er vinkelret på både feltet og ledningen og farten er v, vil der mellem ledningens ender induceres en spændingsforskel, der er U₀ = L*v*μ₀*H.

Hvis man lægger en jernstang ind i spolen og gentager forsøget, får man en større spændingsforskel:

U = μ_r*U₀ = L*v*μ_r*μ₀*H.

Det er praktisk at give størrelsen μ_r*μ₀*H en betegnelse. Den kaldes den den magnetiske induktion og man betegner den med B. Lidt forvirrende, omtales den somme tider som magnetfeltet, men det er strængt taget forkert. B måles i T (Tesla), som er det samme som Wb/m² (Weber pr kvadratmeter). Vores prøveledning vil i løbet at 1s bevæge sig over et areal A = L*v*1s. Derved passerer den en magnetisk flux, der er Φ = A*B. Generelt: Hvis en ledning på 1s passerer en magnetisk flux, Φ, vil der induceres en spændingsforskel,

U = Φ. Det er her uden betydning, hvor store A og B er, når bare deres produkt er Φ.

B betegnes også som som fluxtætheden.

Til mange praktiske ting er det en fordel at have en stor værdi af B. Det kan man få ved at gøre H stor og ved at udfylde så meget som muligt af rummet med jern eller andet, der har magnetiske egenskaber, der ligner jerns.

Okay først skal jeg lige forstå (undskyld hvis det er et dumt spørgsmål): hvad mener du med vindinger per meter? Vil det sige, at du har en meter ledning og vikler den rundt om spolens "skelet" N antal gange? Eller er det spolens længe i meter? Eller...?

Ok så H er magnetfeltet? Det er ikke styrken på det? Og hvordan ved man, at det er strømstyrken gange vindingerne? Altså hvor kommer formlen faktisk fra, sådan rent intuitivt?

Sry, jeg spørger meget, men jeg vil virkelig gerne forstå det her ordentligt denne gang :-) Mange tak for dit svar indtil videre.

H-feltet kaldes den magnetiske feltstyrke.  B-feltet kaldes den magnetiske induktion.

Du kan sammenligne H-feltet med en elektrisk spænding, U, og kan sammenligne B-feltet med en elektrisk strøm, I.

I = U / R  eller  I = U * G, hvor G betegner den elektriske ledningsevne = 1/R.

alias

B = H * μ, hvor μ betegner den magnetiske permeabilitet ( magnetiske ledningsevne ).

Endvidere gælder følgende sammehænge:

Elektrisk:  P = U * I.

Magnetisk: E_dens = ½*H*B, hvor E_dens er energitætheden i et magnetfelt med enheden [J/m³].

Har du en ringkerne i en (elektro)magnet og saver et luftgab i ringkernen, så at det bliver en C-kerne, vil H-feltet i magneten være størst i luftgabet ( og altså energitætheden ). B-feltet vil stort set være det samme hele vejen rundt.

Har du et elektrisk kredsløb bestående af et batteri, en modstand R1=1Ω og en modstand R2=10Ω i serie, vil spændingsfaldet over R2 være større end over R1 ( og altså effektafsættelsen ). Strømmen vil være den samme hele vejen rundt.

En magnetisk pol forårsages af en diskontinuitet i den magnetiske permeabilitet ( diskontinuitet i H-feltet ), der bevirker en diskontinuitet i den magnetiske energitæthed. Så en magnetisk pol sidder ikke i enden af en stangmagnet men i grænsefladen mellem kerne og luftgab.

#1: Ad: Generelt: Hvis en ledning på 1s passerer en magnetisk flux, Φ, vil der induceres en spændingsforskel, U = Φ. Det er her uden betydning, hvor store A og B er, når bare deres produkt er Φ.

Endnu mere generelt:  U(t) = ψ_v(t)/dt, hvor ψ_v er fluxvindingstallet.

Okay tak for svar igen. Det giver en smule mere mening nu, men jeg er stadig ret forvirret. Jeg forstår godt sammenligningen, men hvorfor kan man sammenligne B med I og H med U? Hvad er de egentlig? 

Jeg tror, jeg har en god forståelse af, hvad magnetiske flux er. Måske kan de relateres til dette? 

Altså jeg har svært ved at 'se' B- og H-feltet for mig. Jeg forestiller mig et magnetfelt, og så tænker jeg egentlig: 'hvad er B, og hvad er H så i forhold til dette?' F.eks. kan jeg se fluxen for mig, fordi jeg kan forestille mig et slags 'net' eller et overfladeafsnit/udskæring, hvor magnetfeltet strømmer igennem, og så ved jeg, at fluxen afhænger af, hvor stort et arealudsnit, det er, hvilken vej det vender, og hvor meget af magnetfeltet "strømmer" igennem det. 

B og H er to magnetiske størrelser (felter), der på mange måder minder om de elektriske størrelser: spænding og strøm ( U og I ). En væsentlig forskel er dog at magnetiske felter altid er cirkulationsfelter (bider sig selv i halen), mens et elektrisk spændingsfelt ikke nødvendigvis gør det.

Egentlig svarer B til strømtæthed og fluxen til strøm.

B og H danner tilsammen et "magnetfelt", ligesom U og I tilsammen danner elektrisk effekt. Der er dog den lille forskel, at mens du godt kan have et elektrisk spændingsfelt uden at der løber en strøm ( fx i en isolator), kan du ikke have et H-felt uden der også er et B-felt. Dette fordi alle medier har en permeabilitet, μ > 0, selv i vacuum hvor μ = μ₀ = 4E-7*π.

Du må prøve at undgå at anvende termen: "magnetfelt" (der strømmer igennem). Det bliver hurtigt noget vrøvl. Det svarer til at kalde elektrisk spænding og strøm for "elektricitet", over en kam:

"Der løber elektricitet i ledningen".  Nej der gør ikke, der løber strøm men der er spænding (ses bort fra en spændingsbølges udbredelseshastighed, når man tænder for kontakten).

Ok men er fluxen ikke større i midten af ringkernen/C-kernens luftgab? Vil det så ikke medføre, at B også er større? Forstår ikke, hvordan B kan være den samme hele vejen rundt men H ikke er, eller hvordan de "tilsammen" kan danne det samlede magnetfelt... 

Ok, men hvis jeg ikke må bruge "strømmer", hvordan skal jeg så forklare, hvad fluxtæthed er? Ja det er flux pr. kvadratmeter, men hvordan skal jeg så definere flux? B * A, men det er jo bare en cirkelforklaring... Jeg kan heller ikke sige, at fluxen afhænger af feltlinje-vektorernes retning og hastighed, for feltlinjerne er jo ikke "virkelige", selvom det er en god måde at visualisere det på. Så hvordan skal jeg forklare det uden at "vrøvle" :P?

Flux = ∫_A B • dA , hvor A er tværsnitsarealet i luftgabet. Hvis endefladerne i luftgabet er parallelle er B-feltet nogenlunde jævnt i luftgabet. Men altså B-feltet kan variere over et areal, men det kan fluxen ikke: Den er hvad den er gennem det givne areal. Du kan have et kabel med 17 ledere, hvor strømmene gennem de forskellige ledere er forskellige, men den samlede strøm gennem kablets ledere er hvad den er.

Fluxtæthed = B-felt , svarende til strømtæthed.

Det jeg skriver i #6 er at B-felter og flux godt kan siges at strømme gennen et magnetisk kredløb ( uden at vrøvle ), fx gennem en transformerkerne, men det kan et H-felt ikke siges at gøre. H-feltet svarer til elektrisk spænding, og er der i et elektrisk kredsløb et spændingsfald over en given modstand, så "strømmer" dette spændingsfald ingen steder hen. Det bliver hvor det er, liggende over denne modstand.

Eftersom et "magnetfelt" er sammensat af et B-felt og et H-felt, er det så at "vrøvle", når man siger at magnetfeltet "strømmer".

Indenfor el-læren har man Kirchhoffs strømlov:

Summen af strømmene, regnet med fortegn, ind mod et knudepunkt = 0

Denne lov gælder også for fluxe i et magnetisk kredsløb. Derfor vil fluxen være ens gennem forskellige tværsnit i en C-kerne, og hvis B-feltet er jævnt fordelt i disse tværsnit vil Kirchhoffs strømlov også gælde for B-feltet ( altså hvis tværsnittenes areal er ens ).

Når talen er om H-feltet, kan du benytte Kirchhoffs spændingslov:

Summen af spændingsændringerne, regnet med fortegn, langs en lukket cirkulationsvej i et kredsløb = 0

Denne lov gælder også for H-felter.

For at undgå at "vrøvle" skal du anvende termerne "H-felt" og "B-felt" eller lignende, og ikke slå dem sammen til "et magnetfelt", nogen gange forklaret ved:

Med "magnetfelt" menes normalt/typisk/som regel den magnetiske induktion.

Det er ikke hvad jeg kalder "klar tale".      :)

Hmm okay, men synes altså stadig det er lidt kompliceret :P Hvordan lyder denne her forklaring på stikordsform, er den OK?