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Lorentzkraft
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Spinatwachtel
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Anmeldungsdatum: 01.12.2008
Beiträge: 25

BeitragVerfasst am: 23 Apr 2011 - 15:41:31    Titel: Lorentzkraft

Hallo,
ich wiederhole gerade die Physik Themen der 12. und 13. Klasse für die Abitursvorbereitung. Ich bin auf folgende Aufgabe gestoßen, bei deren Lösung ich mir nicht sicher bin:

Elektronen werden durch die Spannung U beschleunigt und treten dann senkrecht zu den Feldlinien in ein scharf begrenzter homogenes Magnetfeld ein. Ihre Bahn im Magnetfeld ist ein Halbkreis.

1. Bei der Spannung U1 = 250 V hat der Halbkreis den Radius r1 = 1,6 cm.
Berechnen sie die Flussdichte des Magnetfeldes.

mein Ansatz ist einmal die Formel für die magnetische Flussdichte
F= Q * V * B

Q ist die negative Elementarladung also -e=-1,6022*10^-19 C

V ist nach der Formel für Beschleunigungsspannung eines Ladungsträgers:
1/2 m * V² = e*U also V= Wurzel 2*e*U/m Wurzel ende
V= 9377694,83 m/s = ungefähr 9,3 * 10^6 m/s

F ist gleich die Radialkraft die man brauch um das Elektron auf der Bahn zu halten also F=m*V²/r
F= 5.0068 *10^-15

Alles eingesetzt und umgeformt ist B= -0,00333 T

Aber wie darf man sich eine negative magnetische Flussdichte vorstellen ? Oder hab ich mich einfach nur verrechnet ?

Vielen Dank auf jeden Fall schon mal das ihr es euch durch gelesen habt Smile. Philippe
Cheater!
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Anmeldungsdatum: 28.10.2007
Beiträge: 5224
Wohnort: Stuttgart

BeitragVerfasst am: 23 Apr 2011 - 15:46:55    Titel:

Das Vorzeichen gibt dir die Richtung des Magnetfelds an.

vergleiche das Bild bei
http://de.wikipedia.org/wiki/Lorentzkraft#Lorentzkraft_auf_bewegte_Punktladungen
Spinatwachtel
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Anmeldungsdatum: 01.12.2008
Beiträge: 25

BeitragVerfasst am: 23 Apr 2011 - 16:18:37    Titel:

ahh okay danke Very Happy. Es hat sich gerade noch eine zweite Frage bei mir ergeben. Bei der nächsten Aufgabe.

In einem Fadenstrahlrohr werden die Elektronen durch die Spannung 970 V beschleunigt. Sie bewegen sich senkrecht zu den Feldlinien eines homogenen Magnetfeldes der Flussdichte 2,5 mT auf einem Kreis mit 8,4 Durchmesser. Berechen sie aus diesen Werten die spezifische Ladung e/m des Elektrons.

Mein Ansatz ist wieder F=-e*B*V

B= 0,0025 T

V= Wurzel 2*e*U/m Wurzel ende

F= m * V²/r

alles eingesetzt und umgeformt -V/(r*B) = e/m

aber V ist nicht gegeben und auch nicht auszurechnen ohne e oder m (die soll ich ja bestimmen). Also hat jemand vielleicht eine Lösung für mich ?
Cheater!
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Anmeldungsdatum: 28.10.2007
Beiträge: 5224
Wohnort: Stuttgart

BeitragVerfasst am: 23 Apr 2011 - 16:34:27    Titel:

V= Wurzel[2*e*U/m]

setz doch einfach ein Smile
Spinatwachtel
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Anmeldungsdatum: 01.12.2008
Beiträge: 25

BeitragVerfasst am: 02 Mai 2011 - 20:11:28    Titel:

ahh ja stimmt hat sich wunderbar gelöst. vielen dank für den tipp Smile.
Stromberg1313
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Anmeldungsdatum: 15.01.2012
Beiträge: 1

BeitragVerfasst am: 15 Jan 2012 - 22:34:09    Titel:

Ist diese Lösung dann richtig?

v= Wurzel[2eU/m] = 1675453841 m/s ?

habe für e die ladung eines elektrons und für m die masse eines elektrons eingesetzt.

e/m= 1675453841/0.0025*0.042 = 1.595670325*10Hoch13


Das kann doch nicht sein oder?
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