Helmholtz-Spule

Eine wichtige und besondere Art der Spule ist die Helmholtz-Spule, die ihren Namen dem Erfinder und deutschen Physiker Hermann von Helmholtz verdankt. Der Aufbau besteht dabei aus zwei kurzen Spulen, deren Radius gleich dem Abstand zwischen den Spulen ist. Die Spulen sind zueinander parallel und werden in gleiche Richtung vom Strom durchflossen.

 

Wenn man jede Spule isoliert betrachtet, ergeben sich zwei inhomogene Magnetfelder. Jedoch entsteht durch die Überlagerung der beiden Felder ein homogenes Magnetfeld, welches sich zwischen den beiden Spulen befindet. Der größte Vorteil einer Helmholtz-Spule ist ihr exakter mathematischer Aufbau. Aus den genauen geometrischen Eigenschaften lässt sich die magnetische Feldstärke sehr exakt bestimmen. Infolgedessen ist auch der Hauptverwendungszweck von Helmholtz-Spulen die Kalibrierung von Magnetometern und Qualitätskontrolle von Dauermagneten. Um eine noch bessere Untersuchung von Gegenständen zu ermöglichen, wurden mittlerweile viele verschiedene Bauarten der Spule erfunden. So bilden drei orthogonal aufgestellte Paare der Helmholtz-Spule eine Anordnung, die durch Stromänderung ein Magnetfeld in beliebiger Richtung erzeugen kann. Dadurch können Objekte untersucht werden, ohne diese bewegen oder drehen zu müssen. Weitere Anwendungsbereiche sind zum Beispiel Hall-Effektuntersuchungen oder die Magnetfeldtherapie, bei der Patienten bestimmten Magnetfeldimpulsen ausgesetzt werden.

 

 


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