Elektrische, magnetische und elektromagnetische Felder / 2.3 Das magnetische Feld

Ursache von Magnetfeldern sind permanente Magnete und bewegte elektrische Ladungen. Werden Letztere durch eine Leitung bewegt, so sprechen wir von einem Stromfluss, und jeder stromdurchflossene Leiter erzeugt um sich ein magnetisches Feld. Die Stärke dieser Felder (Feldstärke) ist sowohl von der Stromstärke als auch vom Abstand zum stromdurchflossenen Leiter abhängig. Die Maßeinheit für magnetische Felder ist die "Magnetische Feldstärke" (H) und wird in "Ampere/Meter" (A/m) angegeben. Häufig wird anstelle der Feldstärke die sog. "Magnetische Flussdichte" (B) mit der Einheit Tesla (T) angegeben (1 T = 1 Vs/m²). Der Zusammenhang zwischen H und B ist durch eine stoffabhängige Konstante µ bestimmt, welche für Luft 1,256 Vs/Am beträgt. Mit der Formel B = µ * H lassen sich beide Größen leicht ineinander umrechnen. So entsprechen in Luft oder biologischem Gewebe 80 A/m rund 100 Mikrotesla (µT), das sind 0,0001 T. Da ein Tesla eine sehr große Einheit darstellt, wird üblicherweise von Mikro- oder Nanotesla gesprochen, um die magnetische Flussdichte zu beschreiben, also von Millionsteln bzw. Milliardsteln dieser Einheit.

Ändert der Strom fortlaufend seine Richtung wie beim 50-Hz-Wechselstrom, so wird auch das Magnetfeld im gleichen Rhythmus verändert – wir haben es mit einem magnetischen Wechselfeld der gleichen Frequenz zu tun. Magnetische Wechselfelder induzieren Wirbelströme in leitfähigen Körpern. Dies ist auch ihre Wirkung auf den menschlichen Körper. Diese induzierten Ströme hängen von der Feldstärke, der Feldorientierung sowie der Form und Größe des Körpers ab. Magnetfelder in der Umgebung elektrischer Leitungen sind im Gegensatz zum Gleichfeld des Erdmagnetfelds also zeitlich veränderlich und überlagern dieses.

Die magnetische Feldstärke lässt sich im Gegensatz zur elektris...