Fall 1
- Magnetische Feldstärke
- 0.5T
- Stromstärke im Leiter
- 10A
- Leiterlänge im Feld
- 0.2m
1,00N
Mit diesen Werten öffnenRechner für die Magnetkraft auf einen Leiter
1,00N
Ergebnis: 1,00 NEin Leiter mit 10 A in einem Feld von 0,5 T erfährt über 0,2 m genau 1 N. Das ist die BIL-Regel: Feld mal Strom mal der Leiterlänge im Feld. Sie setzt voraus, dass der Strom senkrecht zum Feld verläuft — das ergibt die größte Kraft; unter dem Winkel θ sinkt sie um sin θ.
Die Zahlen auf einen Blick
Festgehalten: Magnetische Feldstärke 0,5000 T, Stromstärke im Leiter 10,000 A.
| Leiterlänge im Feld (m) | Ergebnis (N) |
|---|---|
| 0,0500 | 0,25 |
| 0,1000 | 0,50 |
| 0,1500 | 0,75 |
| 0,2000Dein Wert | 1,00 |
| 0,2500 | 1,25 |
| 0,3000 | 1,50 |
| 0,3500 | 1,75 |
| 0,4000 | 2,00 |
Beispiele durchgerechnet
Fall 2
- Magnetische Feldstärke
- 2T
- Stromstärke im Leiter
- 5A
- Leiterlänge im Feld
- 3m
30,00N
Mit diesen Werten öffnenFall 3
- Magnetische Feldstärke
- 1.5T
- Stromstärke im Leiter
- 100A
- Leiterlänge im Feld
- 0.25m
37,50N
Mit diesen Werten öffnenSo wird gerechnet
F = B × I × L
- SchrittDie Flussdichte B in Tesla eintragen — ein MRT liegt bei rund 1,5 T.
- SchrittDie Stromstärke in Ampere eintragen.
- SchrittNur die Leiterlänge eintragen, die wirklich im Feld liegt.
- ErgebnisDie Kraft in Newton ablesen; Strom oder Feld umkehren kehrt sie um.
Referenztabelle
| Feld, Strom, Länge | Situation | Kraft (N) |
|---|---|---|
| 0,05, 2, 1,5 | Schwaches Feld, langer Leiter | 0,15 |
| 0,5, 10, 0,2 | Schwingspule eines Lautsprechers | 1 |
| 1, 1, 1 | Ein Tesla, ein Ampere, ein Meter | 1 |
| 2, 5, 3 | Starker Magnet, drei Meter Stab | 30 |
| 1,5, 100, 0,25 | Motorwicklung bei hohem Strom | 37,5 |
Fragen
Wie berechne ich die magnetische Kraft auf einen Leiter?
Multipliziere die Feldstärke mit der Stromstärke und mit der Leiterlänge im Feld: F = B × I × L. Verwende Tesla, Ampere und Meter, um die Kraft in Newton zu erhalten. Ein Leiter in einem 0,5-T-Feld mit 10 A über 0,2 m erfährt 1 N.
Was bedeutet die BIL-Formel?
BIL ist die Kurzform von F = B × I × L, der Kraft auf einen geraden stromdurchflossenen Leiter im Magnetfeld. B ist die Flussdichte in Tesla, I der Strom in Ampere und L die Leiterlänge im Feld in Metern. Sie ist die Grundlage dafür, wie Elektromotoren und Lautsprecher Strom in Bewegung umwandeln.
Muss der Leiter senkrecht zum Feld stehen?
Die einfache Formel setzt voraus, dass der Strom senkrecht zum Feld verläuft, was die maximale Kraft ergibt. Allgemein gilt F = B × I × L × sin θ mit θ als Winkel zwischen Leiter und Feld. Ein Leiter, der entlang des Feldes liegt, erfährt gar keine Kraft.
Welche Einheiten soll ich verwenden?
Tesla für das Feld, Ampere für den Strom und Meter für die Leiterlänge, was die Kraft in Newton ergibt. Ein Tesla ist ein starkes Feld: Ein Kühlschrankmagnet hat etwa 0,01 T, ein MRT erreicht rund 1,5 T.
Wo kommt diese Kraft im Alltag vor?
Sie lässt Elektromotoren drehen und treibt die Membran eines Lautsprechers an. Kehrst du die Stromrichtung oder die Feldrichtung um, kehrt sich die Kraft um — genau so hält ein Motor seine Drehrichtung bei.
Quellen und letzte Prüfung
Information, keine Fachberatung.