Magnetischer Fluss
Über die Umrechnung des magnetischen Flusses
Der magnetische Fluss misst das gesamte Magnetfeld, das durch eine Fläche hindurchgeht – die „Menge“ der Magnetfeldlinien, die eine Fläche durchdringen. Während die Flussdichte (Tesla) die Feldstärke an einem Punkt beschreibt, erfasst der Fluss (Weber) das integrierte Gesamtfeld durch eine gesamte Fläche. Stellen Sie es sich wie Wasserströmung vor: Die Flussdichte ist die Geschwindigkeit, der Fluss ist der gesamte Volumenstrom. Für ein gleichförmiges Feld senkrecht zu einer Fläche: Φ = B × A. Für gewinkelte oder ungleichmäßige Felder ist eine Integration erforderlich: Φ = ∫B·dA.
Die SI-Einheit ist das Weber (Wb), gleich Voltsekunden (V·s) oder Tesla-Quadratmeter (T·m²). Diese Voltsekunden-Beziehung ergibt sich direkt aus dem Faradayschen Gesetz: Ändernder magnetischer Fluss durch eine Spule induziert Spannung, EMK = -dΦ/dt. Eine Änderung von 1 Wb/s induziert 1 V. Dieses Prinzip liegt allen Generatoren, Transformatoren und Elektromotoren zugrunde. Der magnetische Fluss bestimmt auch die Induktivität: Eine Induktivität speichert Energie in ihrem magnetischen Fluss, und die Flussverkettung (NΦ) steht in Beziehung zu Strom und Induktivität durch NΦ = LI.
Unser Umrechner verarbeitet alle gängigen Einheiten des magnetischen Flusses, die in der Physik, Elektrotechnik und Energiesystemen verwendet werden.
Gängige Umrechnungen des magnetischen Flusses
| Von | Nach | Multiplikator |
|---|---|---|
| Wb | Maxwell (Mx) | 10⁸ |
| Maxwell | Wb | 10⁻⁸ |
| Wb | V·s | 1 (äquivalent) |
| Wb | T·m² | 1 (äquivalent) |
| Wb | mWb | 1.000 |
| mWb | Wb | 0,001 |
| Wb | μWb | 10⁶ |
| Kiloline | Wb | 10⁻⁵ |
Referenz der Einheiten des magnetischen Flusses
Weber (Wb) – Die SI-Einheit des magnetischen Flusses, benannt nach dem deutschen Physiker Wilhelm Weber (1804–1891). Per Definition: 1 Wb = 1 V·s = 1 T·m² = 1 kg·m²/(A·s²). Eine Flussänderung von 1 Weber durch eine einwindige Spule induziert 1 Volt für 1 Sekunde. Typische Werte: Ein Transformatorkern im Nennbetrieb hat möglicherweise 0,1–1 Wb Spitzenfluss; große Leistungstransformatoren können 10+ Wb haben. Das Weber ist eine relativ große Einheit für alltägliche Anwendungen.
Maxwell (Mx) – Die CGS-Einheit des magnetischen Flusses, gleich 10⁻⁸ Wb (ein Hundertmillionstel Weber). Benannt nach James Clerk Maxwell. 1 Wb = 10⁸ Mx = 100 Millionen Maxwell. Das Maxwell war bequemer für frühe magnetische Messungen, bei denen Weber unhandlich kleine Brüche gewesen wären. Noch in älterer Literatur und einigen Spezialanwendungen anzutreffen.
Voltsekunde (V·s) – Alternativer Ausdruck für das Weber, der die Beziehung zum Faradayschen Gesetz betont. Aus EMK = -dΦ/dt folgt, dass der Fluss das Zeitintegral der Spannung ist: Φ = ∫V dt. Diese Notation ist in der Leistungselektronik und Magnetverstärkeranalyse nützlich, wo der Fluss durch angelegte Voltsekunden gesteuert wird.
Milliweber (mWb) – 10⁻³ Wb = 10⁵ Maxwell. Die praktische Einheit für die meisten Berechnungen magnetischer Kreise. Typische Induktorkerne arbeiten mit Milliweber Fluss. Praktisch, weil die meisten praktischen Flusswerte im Bereich von 0,1–100 mWb liegen.
Mikroweber (μWb) – 10⁻⁶ Wb = 100 Maxwell. Verwendet für kleine magnetische Kreise wie Schreib-/Leseköpfe, kleine Sensoren und MEMS-Magnetgeräte. In einigen älteren Referenzen auch als „Einheitspol“ bezeichnet.
Linie (magnetische Linie) – Ein informeller Begriff, der einem Maxwell entspricht und vom Konzept der „Feldlinien“ in der Magnetfeldvisualisierung abgeleitet ist. 1 Linie = 1 Mx = 10⁻⁸ Wb. Die Kilolinie (1000 Linien = 10⁻⁵ Wb) erscheint gelegentlich in älterer amerikanischer Ingenieurs-Literatur.