7. Magnetostatik

Das Kapitel Magnetostatik befasst sich mit zeitunabhängigen Magnetfeldern und ihren Wirkungen auf Ladungen. Zunächst geht es mehr qualitativ um Permanentmagnete und Magnetfeldlinien. Danach führen wir die Lorentz-Kraft (die Kraft auf eine bewegte Ladung in einem Magnetfeld) ein und definieren darauf basierend das Magnetfeld E\(\vec B\). Als Anwendungen der Lorentz-Kraft geht es um Trajektorien bewegter Ladungen in Magnetfeldern, um Kräfte auf stromdurchflossene Leiter in Magnetfeldern und um den Hall-Effekt. Im Anschluss wird das Ampère’sche Durchflutungsgesetz eingeführt und dazu verwendet, Formeln für die Magnetfelder von wichtigen Stromgeometrien zu finden. Hierbei gehen wir insbesondere auf gerade Ströme, Kreisströme und Magnetspulen ein. Im Zusammenhang mit den Kreisströmen definieren wir auch das magnetische Dipolmoment. Außerdem führen wir die Energie im Magnetfeld ein. Der letzte Abschnitt befasst sich mit Magnetismus in Materie. Hierbei werden die verschiedenen Ausprägungen als Diamagnetismus, Paramagnetismus und Ferromagnetismus diskutiert.