[Physik] Elektronen im elektr. und magn. Feld?
Guten Tag,
ich benötige bei der Aufgabe d) noch etwas Hilfe. Die Abbildung (Bild 1) habe ich bereits markiert (Teil der Aufgabe d)). Habe ich das richtig markiert? Alles was nicht schwarz ist, habe ich markiert. Die Berechnung zur magnetischen Flussdichte B verstehe ich hier leider noch nicht. Meinen Ansatz zur Berechnung der magnetischen Flussdichte B befindet sich auf dem letzten Bild. Ich freue mich sehr über eure hilfreichen Antworten zur Aufgabe d).
Anbei das Blatt der Aufgabe sowie alle meine bereits gelösten Aufgaben.
Hatte mich anfangs gewundert, woher dann die Beschleunigungsspannung Ub kommt. Aber da musste ich nun noch v einsetzen.
Weitere Frage bezüglich dem Magnetfeld, welches durch die Helmholtzspulen erzeugt wird (anhand einem Bild):
Die linke Helmholtzspule ist ja mit „+“ beschriftet und die rechte mit „-“.
Aber durch beide Helmholtzspulen verlaufen hier bei der ursprünglichen Aufgabe (siehe Bild 1) die Elektronen in beiden Helmholtzspulen gegen den Uhrzeigersinn? Das verstehe ich leider noch nicht. Was hat es mit der Beschriftung von „+“ und „-“ auf sich und wie können sich dann in beiden Helmholtzspulen die Elektronen gegen den Urzeigersinn bewegen?
2 Antworten
d)
Die Flugbahn ist gerade wenn gilt:
Fc = Fl
dann wirkt keine Querbeschleunigung auf das Elektron.
mit Fc = q * U_A/d
Fl = q * v_o * B folgt:
U_A/d = v_o * B
B = U_A / (d * v_o) = 840 V / (0,06 m * 2,3 * 10^7 m/s) = 6087 * 10^-7 Vs/m^2
= 0,6087 * 10^-3 Vs/m^2 = 0,61 mT
q.e.d.
Dazu habe ich auch noch eine Ergänzung der Frage gepostet mit meinem genauen Verständnisproblem 🙋♂️
Habe ich das Aufgabenblatt (Bild 1) richtig beschriftet und die Bewegungsrichtung der Elektronen richtig beschriftet (Teil der Aufgabe d))?
Das hoffe ich doch.
Wieso gibt es überhaupt eine Bewegungsrichtung der Elektronen in den Helmholtzspulen?
Die Helmholzspulen erzeugen ein homogenes Magnetfeld und jeder Ladungsträger, der sich senkrecht zu den Magnetfeldlinien bewegt, erfährt die Lorenzkraft, die ihn übel aus der Bahn wirft, so wie zu viel Ethanol den Physiker aus der Bahn wirft.
Dazu habe ich auch noch eine Ergänzung der Frage gepostet mit meinem genauen Verständnisproblem 🙋♂️
Das bezieht sich m-E. aufs Magnetfeld. Geläufiger wären Nord- und Südpol als Bezeichnung.
Nord = + = Rot
Süd = grün = -
- Also fließen die Elektronen tatsächlich in den beiden langen Leitern der beiden Helmholtzspulen gegen den Uhrzeigersinn (hier bei der Aufgabe)? Die Elektronen fließen also entgegengesetzt zur technischen Stromrichtung.
- Und was hat es dann in der Ergänzung der Frage mit den beschrifteten Spulen mit „+“ und „-“ auf sich? Das ist noch ein Verständnisproblem von mir…
Habe erst jetzt deinen Kommentar gesehen. Also kann man hier „+“ = rot = Nord nennen und „-” = grün = Süd. Und die magnetischen Feldlinien fließen ja vom Nordpol zum Südpol.
Also fließen die Elektronen tatsächlich in den beiden langen Leitern der beiden Helmholtzspulen gegen den Uhrzeigersinn (hier bei der Aufgabe)? Die Elektronen fließen also entgegengesetzt zur technischen Stromrichtung.
Das kommt drauf an, von wo ich auf die Spulen blicke. Der Pfeil bei dem Strom zeoigt jedenfalls die technische Stromrichtung an.
Also kann man hier „+“ = rot = Nord nennen und „-” = grün = Süd. Und die magnetischen Feldlinien fließen ja vom Nordpol zum Südpol.
So sehe ich das.
Du brauchst doch nur in deinen Ansatz die Geschwindigkeit einzusetzen, die sich aus der Beschleunigungsspannung ergibt.
Habe ich das Aufgabenblatt (Bild 1) richtig beschriftet und die Bewegungsrichtung der Elektronen richtig beschriftet (Teil der Aufgabe d))? Wieso gibt es überhaupt eine Bewegungsrichtung der Elektronen in den Helmholtzspulen? Das verstehe ich leider noch nicht…
Ein Magnetfeld wird durch bewegte Elektronen erzeugt.
https://www.walter-fendt.de/html5/phde/magneticfieldwire_de.htm
Sag jetzt nicht wieder, das ist hier was ganz anderes, weil der Leiter gebogen sit.
Ich habe soeben die Frage mit einer Ergänzung ergänzt - vielleicht kannst du mir da ja weiterhelfen 🙋♂️
Die Pfeile des Stromes sind wohl für die technische Stromrichtung (von + nach -) gemeint: unten nach hinten rein. Dahinter in Reihe ist die zweite Spule geschaltet (gleicher Drehsinn). Am Ende (wenn beide Spulen durchlaufen sind) muss ja dann der andere Pol, also - sein.
Schau dir sehr gerne meine neueste Frage zu Physik an (Thema: Geschwindigkeitsfilter bei Ionenstrahlen): https://www.gutefrage.net/frage/physik-geschwindigkeitsfilter-bei-ionenstrahlen 🙋♂️
Schau dir sehr gerne meine neueste Frage an, dort geht es um ein Verständnisproblem von mir 🤯 https://www.gutefrage.net/frage/physik-plattenkondensator---wieso-nur-1-rechnung-richtig
Habe ich das Aufgabenblatt (Bild 1) richtig beschriftet und die Bewegungsrichtung der Elektronen richtig beschriftet (Teil der Aufgabe d))? Wieso gibt es überhaupt eine Bewegungsrichtung der Elektronen in den Helmholtzspulen? Das verstehe ich leider noch nicht…