Rechner für die magnetische Flussdichte

Berechnen der magnetischen Flussdichte in Tesla aus verschiedenen Eingaben. Die magnetische Flussdichte beschreibt, wie stark ein magnetisches Feld eine Fläche durchsetzt und ist eine zentrale physikalische Größe, insbesondere in der Elektrotechnik und Physik. Die Berechnung basiert auf der Formel B = Φ / A, wobei Φ (der griechische Buchstabe Phi) der magnetische Fluss in Weber, B die magnetische Flussdichte in Tesla und A die Fläche ist. Die Einheit Tesla ist definiert als 1 Tesla gleich 1 Weber pro Quadratmeter, was direkt die magnetische Flussdichte beschreibt. Die alternative Darstellung über die SI-Basiseinheiten für Tesla ist 1 Kilogramm durch Ampere mal Sekunde zum Quadrat, kg/(As²). Diese ist zwar physikalisch äquivalent, hat aber für die praktische Berechnung der Flussdichte selbst keinen direkten Bezug.
Bitte geben Sie zwei der drei Werte magnetischer Fluss, Fläche oder Flussdichte ein. Der dritte Wert wird berechnet.

Beispiel für die Berechnung der magnetischen Flussdichte in einem kleinen Elektromotor: Angenommen, der magnetische Fluss durch die Polfläche des Motors beträgt 0,005 Weber und die wirksame Polfläche misst 0,01 Quadratmeter, dann ergibt sich die magnetische Flussdichte zu B gleich Φ durch A, also 0,005 Weber (5 Milliweber) geteilt durch 0,01 Quadratmeter (100 Quadratzentimeter), was einer Flussdichte von 0,5 Tesla entspricht. Dieser Wert liegt im typischen Bereich für starke Permanentmagnete, wie sie in industriellen Elektromotoren oder auch in einfachen Magnetresonanztomographen mit niedriger Feldstärke vorkommen. Zum Vergleich: Ein Kühlschrankmagnet erreicht etwa 0,005 Tesla, während Hochleistungs-MRT-Geräte Flussdichten von 1,5 bis 3 Tesla erzeugen.

Die magnetische Flussdichte ist auch in der Sensorik und Energietechnik von Bedeutung. Hall-Sensoren nutzen sie, um Drehzahlen oder Positionen zu messen, wobei schon Flussdichten im Millitesla-Bereich präzise Signale liefern. In Transformatorenkernen liegen typische Werte zwischen 1,2 und 1,8 Tesla, um Sättigungseffekte zu vermeiden und die Effizienz zu optimieren. Induktionskochfelder steuern die Flussdichte gezielt, um Wirbelströme im Kochgeschirr zu erzeugen, wobei lokal Spitzenwerte von bis zu 0,1 Tesla auftreten.