Die Analogie elektrischer und magnetischer Größen ist eine Folge der starken Symmetrie in den Maxwellschen Gleichungen zwischen den auftretenden elektrischen und magnetischen Größen. Diese Analogien sind für das Verstehen elektromagnetischer und elektrotechnischer Zusammenhänge und Erscheinungen hilfreich und werden in Lehrbüchern häufig angegeben.
So haben die Größen des stationären Strömungsfeldes eine starke Analogie zur Strömungsmechanik sowie zur Thermodynamik und sind recht anschaulich erklärbar (siehe auch Elektro-Hydraulische Analogie). Die Größen des elektrostatischen und des magnetischen Feldes sind eher abstrakt, können aber über die Analogie gut verstanden werden. Darüber hinaus wird der Unterschied zwischen elektrischem und magnetischem Feld (z. B. elektrische und magnetische Monopole, Lenzsche Regel) in den Analogien sehr deutlich.
Elektrische Größen Magnetische Größen Elektrostatisches Feld Stationäres Strömungsfeld Magnetisches Feld Partikuläre Quellgröße Elektrische Ladung keine Quellgröße bekannt (Fiktiver magnetischer Monopol) Feldstärke Elektrische Feldstärke Magnetische Feldstärke MaterialparameterPermittivitätSpezifischer Leitwert / WiderstandPermeabilität Komplexe Permittivität PermeabilitätFlussdichtegröße Elektrische FlussdichteStromdichte Magnetische FlussdichteFlussgröße Fluss Elektrischer FlussStrom (Ladungsfluss)Magnetischer FlussDer magnetische Fluss ergibt sich durch Integration der Flussdichte über eine Fläche. Bei einer Spule mit einer Windung ist dies gerade die von der Windung umschlossene Fläche. Die Fläche bei Spulen mit mehreren Windungen ist eigentlich eine Schrauben- oder Wendelfläche. Da diese Windungen meist von ein und demselben magnetischen Fluss durchsetzt sind, werden sie als Einzelwindungen betrachtet und in der Elektrotechnik der verkettete magnetische Fluss definiert. Es ergeben sich damit, in Übereinstimmung mit den meisten Lehrbüchern, die zusätzlichen Parameter bzw. . Für eine Windung oder bei eigentlich korrekter Berücksichtigung der dreidimensionalen Leitergeometrie in einer Spule kann der verkettete Fluss durch den magnetischen Fluss ersetzt werden und (siehe auch Magnetischer Fluss).Fluss durch Volumen Umfasste Ladung Integraler Knotensatz Integraler magnetischer KnotensatzKnotenpunktsatz 1. Kirchhoffsches GesetzMagnetischer KnotenpunktsatzIntegrale Feldstärkegrößen Elektrische SpannungMagnetische SpannungPotential Elektrisches PotentialMagnetisches Potential Integrale Quellgröße Elektrische Quellspannung (Induktionsgesetz) Magnetische Quellspannung (Durchflutung)Maschensätze 2. Kirchhoffsches Gesetz Magnetischer MaschensatzEnergiedichte Elektrische Energiedichte Verlustleistungsdichte Magnetische EnergiedichteFeldenergie Elektrische Feldenergie Magnetische Feldenergie Elektrotechnisches Bauelement Kondensator Widerstand Induktivität / Spule Eigenschaft Kapazität Widerstand Induktivität Definitionsgleichung Kapazität Leitwert / Widerstand Induktivität Bemessungsgleichung aus Feldgrößen Bemessungsgleichungen für homogenes Feld Kapazität Elektrischer Leitwert / Widerstand Induktivität / Magnetischer Widerstand Widerstand Magnetischer Widerstand Strom-Spannungs-Beziehung Ohmsches Gesetz
Anmerkung
Einzelnachweise
Kategorie:Elektrodynamik Kategorie:Theoretische Elektrotechnik