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Level 3
Level 3 setzt die Grundlagen der Vektorrechnung, Differential- und Integralrechnung voraus. Geeignet für Studenten und zum Teil Abiturienten.

Formel: Magnetischer Dipol Potentielle Energie   Magnetisches Dipolmoment   Magnetfeld  

\[ W_{\mu} = -\boldsymbol{\mu} \cdot \boldsymbol{B} \] \[ W_{\mu} = -\boldsymbol{\mu} \cdot \boldsymbol{B} \]
Magnetischer Dipol im Magnetfeld

Potentielle Energie

\( W_{\mu} \)
Einheit \( \text{J} \)
Es ist die Energie des Dipols im externen Magnetfeld. Je größer das externe Magnetfeld und je größer das magnetische Dipolmoment ist, desto größer ist die potentielle Energie des Dipols.

Wenn das Dipolmoment und das Magnetfeld parallel ausgerichtet sind, ist die potentielle Energie negativ. Wenn sie antiparallel ausgerichtet sind, ist die Energie maximal und positiv. Und, wenn sie orthogonal zu einander sind, ist die Energie Null.

Magnetisches Dipolmoment

\( \boldsymbol{\mu} \)
Einheit \( \text{A} \, \text{m}^2 \)
Es ist ein Maß für die Stärke eines magnetischen Dipols. Auf einen magnetischen Dipol wirkt in einem externen Magnetfeld \(B\) ein Drehmoment, d.h. der magnetische Dipol will sich entlang des Magnetfeldes ausrichten. Dieser hat eine potentielle Energie im Magnetfeld.

Magnetfeld

\( \boldsymbol{B} \)
Einheit \( \text{T} \)
Es ist das externe Magnetfeld, in dem sich der magnetische Dipol befindet. Je größer \(B\), desto stärker ist das externe Magnetfeld, desto größer ist die potentielle Energie des magnetischen Dipols.
Details zur Formel
  • Zusammenfassung: Mit dieser Formel kannst Du die potentielle Energie eines magnetischen Dipols berechnen, wenn das Dipolmoment und das externe Magnetfeld gegeben sind.
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