Magnetfeldvektor

Der Magnetfeldvektor beschreibt den lokalen magnetischen Flussdichtevektor B. In der Praxis wird er häufig als B-Feld bezeichnet. Dabei ist B ein dreikomponentiger Vektor B = (Bx, By, Bz); seine Einheiten im Internationalen Einheitensystem sind Tesla (T).

Physikalisch gibt der Magnetfeldvektor die Stärke und Richtung des magnetischen Flusses an, der durch magnetische Quellen wie elektrische Ströme oder magnetisierte Materialien erzeugt wird. Das Feld wird durch die Maxwell-Gleichungen beschrieben: in Vakuum gilt B = μ0 H; in Materialien erweitert sich diese Beziehung zu B = μ0(H + M) bzw. B = μ μ0 H für lineare, isotrope Medien mit der Relativdurchlässigkeit μr.

Mathematisch erfüllt B grundlegende Eigenschaften: Die Divergenz von B ist Null (∇·B = 0), und seine Zirkulation wird durch zeitliche Änderungen des E-Feldes sowie durch Ströme bestimmt (∇×E = -∂B/∂t; ∇×H = J + ∂D/∂t).

Energetisch führt das Magnetfeld zu einer Feldenergie pro Volumen von u = 1/2 B · H; in Vakuum vereinfacht sich dies zu u = B^2/(2 μ0). Messungen erfolgen mit Hall-Sensoren, Fluxgate- oder SQUID-Geräten; die B-Feld-Referenz wird in vielen Anwendungen herangezogen.

Der Magnetfeldvektor dient als Koordinatenbeschreibung des magnetischen Flusses; seine Richtung folgt häufig der Rechtshandregel in Bezug auf Ströme und Magnetisierung.