Die magnetische Durchflutung kann als Ursache für das magnetische Feld angesehen werden kann - vergleichbar mit der Spannung im Stromkreis als die Ursache für den Strom. Die magnetische Durchflutung Θ - auch magnetische Spannung genannt - ist das Maß für die erregende Kraft einer magnetischen Feldstärke H. Die Einheit der magnetischen Spannung ist das Ampere. Wir wissen aus Erfahrung dass jede Bewegung von Ladungsträgern ein Magnetfeld zur Folge hat. In einem stromdurchflossenen Leiter ist die Ladungsträgerbewegung die Ursache für das sich ausbreitende Magnetfeld. Dabei geht die Durchflutung des Raumes senkrecht zur Bewegungsrichtung der Elektronen aus. Wir können die Stromstärke mit Hilfe des Magnetfeldes messen. Was wir brauchen ist der mathematische Zusammenhang von Strom und Magnetfeld. Diesen liefert uns das Durchflutungsgesetz. Das Magnetfeld lernen wir ausschließlich durch die Erfahrung kennen. Auch den quantitativen Zusammenhang zwischen Strom und Durchflutung liefert uns die Erfahrung. Bauen wir uns eine Messeinrichtung, mit welcher wir die Feldstärke H und damit die Durchflutung Θ vergleichend bestimmen können, zum Beispiel mit einer einfachen Kompassnadel, stellen wir fest, dass die Durchflutung gleich dem Strom I ist. Mit einem Trick können wir die Durchflutung erhöhen ohne den Strom erhöhen zu müssen. Wir nehmen ganz einfach den Leiter mit dem selben Strom mehrfach. Liegen mehrere stromdurchflossene Leiter nebeneinander (z. B. Spule), so erhöht sich die Durchflutung proportional zur Anzahl der Leiter beziehungsweise Windungen.

Die Ursache elektrischer Felder sind Ladungen. Die Ursache magnetischer Felder sind bewegte Ladungen, also elektrische Ströme. Bewegte Ladungen haben immer ein Magnetfeld senkrecht zur Bewegungsrichtung der Ladungsträger zur Folge. Um einen stromdurchflossenen Leiter (Draht) bildet sich durch Elektronenbewegung ein Magnetfeld. Liegen, wie bei einer Spule, die stromdurchflossenen Leiter nebeneinander, steigt die magnetische Durchflutung mit der Anzahl der Spulenwindungen. Wir können die Windungen der Spule als zueinander parallel liegende Leiter betrachten. Das Magnetfeld ist davon abhängig wie groß der Strom ist, welche Richtung der Strom hat und wie viele Windungen die Spule hat durch die er fließt.

Menge

Wird die Menge der bewegten Ladungsträger größer, wird das dadurch verursachte Magnetfeld direkt proportional größer.

Die Durchflutung (magnetische Spannung) ist direkt proportional der Summe aller sich in der Zeiteinheit in der Längsrichtung des Leiters bewegenden Ladungsträger.

Die Menge der Ladungsträger wird größer wenn:

• die Stromstärke größer wird,

• derselbe Strom mehrfach (durch mehrere Windungen) parallel geführt wird.

• Die Geschwindigkeit v der Ladungsträger in Vorzugsrichtung größer wird.

Θ

 I

 N

Magnetische Durchflutung (Theta)

Elektrische Stromstärke

Windungszahl

[A]

[A]

dimensionslos

Θ = I · N

Das Formelzeichen der Durchflutung (magnetischen Spannung) ist Θ.

Die Einheit der Durchflutung ist das Ampere (A)        (Veraltet auch Amperewindung)

Die Durchflutung ist das Produkt aus Strom und Windungszahl.

Die
Ladungs-
menge
in einem
Volumen
ist
ent-
scheidend

Jedes bewegte Elektron durchflutet den Raum um sich, senkrecht zu seiner Bewegungsrichtung. Der Raum ist in einem Zustand der magnetischen Spannung. Mit jedem Elektron welches sich in der gleichen Richtung bewegt, wird die magnetische Durchflutung (magnetische Spannung) größer. Die Durchflutung wird auch mit größerer Geschwindigkeit des Elektrons größer. Die Durchflutung ist unabhängig vom Abstand zum elektrischen Leiter im ganzen Raum gleich groß. Welche Auswirkung die magnetische Durchflutung auf den Raum hat, kann man sich von der Anzahl der Durchflutungslinien abhängig vorstellen. Das Bild oben rechts zeigt eine größere Durchflutung als das Bild oben Mitte. Wird die Anzahl der Elektronen welche sich in der gleichen Richtung bewegen größer, wird auch die Durchflutung größer. Die Anzahl der Elektronen wird mit steigender Stromstärke größer. Sie wird aber auch größer wenn die Leitungen mehrfach durch den Raum parallel geführt werden. (Windungszahl wird größer) .Die Bewegungsrichtung der Elektronen ist der technischen Stromrichtung entgegengesetzt.

Ein homogener Raum wird von bewegten Ladungsträgern senkrecht zu ihrer Bewegungsrichtung gleichmäßig Durchflutet. Die Durchflutung ist unabhängig vom Abstand zum Leiter.

Analogie

Die magnetische Spannung Θ ist die Ursache für ein Magnetfeld, mit der magnetischen Feldstärke H und dem Fluss Φ. Bei der Feldstärke H fragen wir nach der Kraft eines durch Stromfluss erzeugten magnetischen Feldes auf einen Probemagneten. Diese Kraft kann im Laborversuch einfach bestimmt werden.

Wir haben zur Berechnung eine weitere Größe für das magnetische Feld eingeführt, nämlich die Fußdichte B. Bei der Flussdichte B fragen wir nach der Kraft eines magnetischen Feldes auf einen stromdurchflossenen Leiter welcher die Feldlinien schneidet. Ist der Leiter parallel zu den Feldlinien ist keine Kraft. Feldstärke H und Flussdichte B sind einander proportionale Größen. Der Proportionalitätsfaktor ist die magnetische Leitfähigkeit μ.

Die Durchflutung Θ ist eine Rechengröße zur Berechnung einer vom elektrischen Strom I erzeugten magnetischen Feldstärke H.

Elektrische Felder werden durch ruhende Ladungen verursacht und werden in Volt/Meter gemessen. Magnetische Felder werden durch bewegte Ladungen (Ströme) verursacht und werden in Ampere/Meter gemessen.
Elektrische und magnetische Felder sind immer verkettet.