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Physik Lorentzkraft

Frage: Physik Lorentzkraft
(27 Antworten)


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Hallo, ich brauche dringend Hilfe bei meinen Physikhausaufgaben. Ich weiß nicht mal im Ansatz wie man das macht!


1) In einer Braunschen Röhre beträgt die Anodenspannung 250V.
a) Wie groß ist der Betrag der Elektronengeschwindigkeit nach Durchlaufen des elektrischen Feldes bis zur Anode? (Leiten Sie zunächst eine allgemeine Fromel her und setzten Sie dann Zahlenwerte ein)

b) Der aus der durchbohrten Anode austretende Elektronenstrahl soll auf eine Kreisbahn abgelenkt werden. Wie muss das dazu nötige homogene Magnetfeld angeordnet sein? WEshalb entsteht eine Kreisbahn?

c)Wie groß ist die Flussdichte des ablenkenden magnetischen Feldes, wenn der Durchmesser der Kreisbahn 170mm beträgt?

d) Wie groß ist die Lorentzkraft auf ein Elektron?


also wie gesagt, ich kann das gar nicht. bitte sagt mir wie man sowas ausrechnen kann -.-
Frage von HaiDelin | am 11.01.2010 - 19:37


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Antwort von HaiDelin | 11.01.2010 - 20:02

hiiiiilfe............. -.-


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Antwort von HaiDelin | 11.01.2010 - 20:22
ich weine gleich...keiner hilft mir mehr in letzter zeit^^


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Antwort von Franky1971 | 11.01.2010 - 21:17
zu 1)
Die Anodenspannung U bewirkt ein elektrisches Feld, in welchem Elektronen der Ladung e beschleunigt werden. Dabei verliert jedes Elektron die potenzielle Energie E_pot = e * U gewinnt jedoch an kinetischer Energie E_kin = (1/2) * m * v^2.

Wegen Energieerhaltung gilt: E_pot = E_kin
... und man erhält die Gleichung: (1/2) * m * v^2 = e * U

e := Elektronen-Ladung (Konstante)
m := Elektronenmasse (Konstante)

--> nach v auflösen und Du hast die Formel für die Geschwindigkeit.


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Antwort von Franky1971 | 11.01.2010 - 21:21
für die Aufgaben b) bis d) kannst Du mal folgenden Link anschauen:
http://www.physicsmasterclasses.org/unischule/exp/lorentzkr.htm

Das ist die Basis für diese Teilaufgaben und Teilweise auch schon nahezu die Lösung


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Antwort von HaiDelin | 11.01.2010 - 21:30
also bei a) hab ich jetzt v= 9,37 raus, kann das sein?


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Antwort von Franky1971 | 11.01.2010 - 21:35
9.37*10^6 m/s ! ... hast Du die Einheiten mitgeführt?


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Antwort von HaiDelin | 11.01.2010 - 21:41
mist...natürlich nich -.-


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Antwort von Franky1971 | 11.01.2010 - 21:42
Masse von e = 9,1*10^−31 kg
Ladund von e = (−)1,6*10^−19 C


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Antwort von Franky1971 | 11.01.2010 - 21:43
2.Versuch
Masse von e = 9,1*10^-31 kg
Ladund von e = (-)1,6*10^-19 C


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Antwort von HaiDelin | 11.01.2010 - 21:45
vielen dank^^.......


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Antwort von HaiDelin | 11.01.2010 - 21:52
hm kann vllt einer noch was zu c sagen?


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Antwort von Franky1971 | 11.01.2010 - 21:57
... und dann, bevor Du ins Bett gehst, den Rest berechnen:

zu b)
Da die Lorentzkraft senkrecht zur Bewegungsrichtung wirkt, wird das Elektron auch senkrecht zur Bewegungsrichtung beschleunigt.
--> es ändert seinen Betrag nicht, ändert jedoh konstant die Richtung --> es beschreibt eine Kreisbahn.

c)
B = (e * v) / F_Lorentz

d)
F_Lorentz = (m * v^2) / r


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Antwort von HaiDelin | 11.01.2010 - 22:10
also, hab bei c) raus: 2,986*10^10 ...oO


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Antwort von Franky1971 | 11.01.2010 - 22:14
wo ist denn die Einheit? ... oder hab` ich`s an den Augen

... kommt da nicht 3.19 * 10^13 T (T wie Tesla) raus?


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Antwort von HaiDelin | 11.01.2010 - 22:14
ne gelogen^^ ich hab 1,49*10^10 raus...kann das sein?


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Antwort von Franky1971 | 11.01.2010 - 22:20
Du lügst? ...tztztz ... grins

... erst Lorenzkraft ausrechnen und dann die Flussdichte ... und bitte, bitte mit Einheiten


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Antwort von Franky1971 | 11.01.2010 - 22:29
F_lorenz = m * v^2 / r

r in Meter!
v = Dein Ergebnis von Aufgabe a) in m/s
Masse von e = 9,1*10^-31 kg


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Antwort von HaiDelin | 11.01.2010 - 22:32
das hab ich gemacht...wahrscheinlich hab ich mm falsch in meter umgewandelt oder son scheiß...ich hab kp und ich hab auch radius genommen und nicht durchmesser und ich weiß doch nicht was ich falsch mache!


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Antwort von HaiDelin | 11.01.2010 - 22:37
also für F_L hab ich 1,003*10^-22 raus ?!


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Antwort von Franky1971 | 11.01.2010 - 22:45
F_lorenz = m * v^2 / r = 9.1*10^-31 kg * (9.37*10^6 m/s)^2 / 0.17 m
F_lorenz = 4.7*10^-6 N

B = e * v / F_lorenz = (1.6*10^-19 C * 9.37*10^6 m/s) / 4.7*10^-6 N
B = 3189.8 T (Tesla)

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