Von der Leiterschleife zur Spule in 3D
Eine Zylinderspule ist nichts anderes als ein Stapel kreisförmiger Windungen, und diese 3D-Simulation baut sie Windung für Windung auf, damit Sie das Feld entstehen sehen. Was als getrennte ringförmige Felder beginnt, verschmilzt zum vertrauten gleichmäßigen Innenfeld einer langen Spule.
So benutzt du diese Simulation
- Fügen Sie Windungen einzeln hinzu und beobachten Sie das Feld entstehen
- Verändern Sie den Windungsabstand und den Strom
- Drehen Sie die 3D-Ansicht und schneiden Sie die Spule auf
Worauf du achten solltest
- Das Innenfeld wird mit jeder zusätzlichen Windung gleichmäßiger
- Die äußeren Feldlinien heben sich entlang der Länge weitgehend auf
- Die Feldstärke hängt von den Windungen je Längeneinheit ab, nicht allein von der Gesamtzahl
Die Physik dahinter
Jede Windung erzeugt ein kreisförmiges Feldmuster. Gestapelt verstärken sich die Felder im Inneren, während sie sich außen weitgehend aufheben, was ein nahezu homogenes Innenfeld B = μ₀nI ergibt, wobei n die Windungen je Längeneinheit sind. Das Feld außerhalb einer langen Spule ist sehr schwach, und an den Enden versagt die Näherung der Homogenität.