Axiales Magnetfeld einer kreisförmigen Schleife berechnen
Schätzen Sie die magnetische Feldstärke auf der Symmetrieachse einer idealisierten kreisförmigen Stromschleife oder flachen Spule ab. Die Berechnung verwendet den Schleifendurchmesser, die Anzahl eng beieinanderliegender Windungen, den Strom und den axialen Abstand vom Schleifenmittelpunkt.
Dies ist ein magnetostatisches beziehungsweise quasistatisches Modell für eine dünne kreisförmige Schleife in Luft oder Vakuum. Nicht berechnet werden außeraxiale Felder, frequenzabhängige Stromverteilung, Resonanz, der Übergang vom reaktiven zum abstrahlenden Feld oder die Fernfeldstrahlung.
Modellgleichungen:
H = (N × I × r²) / (2 × (R² + r²)3/2)
B = μ₀ × H
dBµA/m = 20 log₁₀(H / 1 µA/m)
dBpT = 20 log₁₀(B / 1 pT)
R wird auf der Symmetrieachse vom Mittelpunkt der Schleife gemessen.
Variablen:
- H = magnetische Feldstärke auf der Schleifenachse (A/m)
- B = magnetische Flussdichte in Luft oder Vakuum (T)
- N = Anzahl eng beieinanderliegender Windungen
- I = Strom in jeder Windung (A)
- r = Schleifenradius bis zur Leitermitte (m)
- R = axialer Abstand vom Schleifenmittelpunkt (m)
Der Rechner liefert:
Die magnetische Feldstärke H in A/m und dBµA/m.
Die magnetische Flussdichte B in Tesla, Pikotesla, Gauss und dBpT über B = μ₀H für Luft oder Vakuum.
Eine idealisierte axiale Abschätzung für Vergleiche und die technische Orientierung, jedoch keinen Ersatz für Antennensimulation, Feldmessung, EMV-Bewertung oder Konformitätsbewertung.
Autor: IBL-Editors Team
Technische Überprüfung: Andreas Bender - Deputy Managing Director | IBL-Lab GmbH Feedback zu diesem Artikel geben