Durch eine Zylinderspule (als ausreichend lang angenommen) mit 0,5 m Länge, 1 cm Radius und 500 Windungen fließt ein Strom von 2 A. Welcher Wert liegt der magnetischen Flussdichte nahe der Mitte im Inneren am nächsten? (Im Vakuum, μ0 = 4π×10⁻⁷ H/m)

Antwort: B. Etwa 2,5 mT

Wendet man das Ampèresche Gesetz auf eine Zylinderspule an, ist das Feld im Inneren nahezu homogen mit B = μ0nI (n: Windungen pro Längeneinheit). Mit n = 500/0,5 m = 1000 m⁻¹ ergibt sich B = 4π×10⁻⁷ × 1000 × 2 ≈ 2,51×10⁻³ T ≈ 2,5 mT. Im Inneren einer ausreichend langen Zylinderspule hängt die Flussdichte nicht vom Radius ab, und das Feld außerhalb kann als nahezu 0 betrachtet werden. Mit einem Eisenkern steigt die Flussdichte um den Faktor der relativen Permeabilität, solange der Kern nicht in die magnetische Sättigung gerät.