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Resonazfrequenz mit Eigenfrequenz von außen anregen?

Tuturuuu 👋🏾

Wenn ein Schwingkreis mit einer Resonanzfrequenz von f = 100 HZ mit einer Eigenfrequenz von f = 100 Hz von außen angeregt wird, erhöht sich dann die Frequenz des Schwingkreises auf 200 Hz ?

Konkret geht es darum

Ein R-C-L-Schwingkreis besteht aus einer Induktivität mit L = 40 mH und einem Widerstand mit R = 10Ω. Der Schwingkreis besitzt eine Resonanzfrequenz von f = 100 Hz.

a) Berechnen Sie die Kapazität C.

b) Nun wird dieser Schwingkreis mit der Eigenfrequenz von f = 100 Hz von außen angeregt. Berechnen sie sowohl den kapazitiven als auch den induktiven Widerstand und den Betrag der Impedanz Z dieses Schwingkreises.

Die a) haben wir mittlerweile hingekriegt (Da hatte ich die Tage ja auch schon mal ne Frag' dazu hier gepostet). Da haben wir jetzt einfach die Thomschon'se Schwingungsgleichung genommen und nach C umgestellt.

So, jetzt zum Wesentlichen. Bei der b) brauch man ja den kapzitären und induktiven Widerstand.

Soll icke da jetzt bei 1/ 2πf C für das die Frequenz f = 100 Hz nehmen oder ist die Frequenz jetzt schon auf f = 200 H erhöht, weil der Schwingkreis nochmal mit 'ner Eigenfrequenz von f = 100 Hz von außen angeregt wird??

Wenn ich f = 100 Hz nehme kommt 8π raus.
Für f = 200 Hz kommt 4π raus.

Dasselbe Spielchen gilt für den induktiven WIderstand

R = 2 π f L.

Für f = 100 kommt hier wieder 8 π raus.
Nimmt man f = 200 Hz sind wir bei 16 π.

Setzt man das dann in dei Formel für die Impedanz an kommt je nach f = 100 Hz oder f = 200 Hz entweder 10 Ohm oder 39 Ohm raus.

Ich bin jetzt nicht sicher ob sich die Frequenz durch das Anregen von Außen nochmal erhöht oder nicht.

Vorteil bei f = 100 Hz wäre das eben eine schöne runde Zahl rauskommt (10 Ohm).
Nachteil widerum wäre, dass das dersselbe Wert wie der gegebene Widerstand wäre und das einige ja schon im anderen Thröt supsket fanden.

Für f = 200 Hz widerum spreche, dass für den kapazitiven Widerstand 4 π und den induktiven WIderstand 16 π rauskommt, wobei 4 π ziemlich nah an dem ursprünglichen 2 π aus dem Schwingkreis liegt.

Kommilitonen sind sich auch uneinig. Einige rechnenmit f = 100 Hz weiter, andere verwenden f = 200 Hz.

Was meint ihr?

Liebe Grüße,

Helmut Kohl,
Bundeskanzler a.D.
(Name geändert)

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Ohne meinen Anwalt sag ich nichts! 50%
f = 100 Hz 38%
Keins, von beiden sondern... 13%
f = 200 Hz 0%
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Geschwidnigkeit von Elektronen im Elektronenstrahl?

Fatto diretto al punto (Ich komme direkt zum Punkt, wie der Italiener sagen würde).

Ein zylinderförmiger Elektronenstrahl hat einen Durchmesser von 0.5 mm. Der Strahl enthält 2 × 10^8 Elektronen pro Kubikmillimeter. Die Energie der Elektronen beträgt 0.3 keV.

a) Wie schnell sind die Elektronen im Elektronenstrahl?

b) Berechnen Sie den elektrischen Strom.

c) Der Elektronenstrahl durchläuft ein transversales magnetisches Feld von 2 Tesla. Berechnen Sie den Krümmungsradius der Kreisbahn im Magnetfeld.

Jensek81'scher Ansatz

a) E_kin = 1/2 m v²

Umformen zu v = Wurzel (2 E / m)

E = 0,3keV = 0,3 * 10³ * (1,6022*10^-19)

m = 9,11*10^-31 kg

Einsetzen: v = Wurzel (2 E / m) = v = Wurzel (2 * 0,3 * 10^-3 / (9,11*10^-31 kg))

= 10272468,08 m/s

b) Stromstärke Elektronenstrahl

I = n * e * A * v

n = Dichte = 2 * 10^-8 e/cm³ = 2*10^-14 e/m³

e = 1,6022 * 10^-19 C

A = π r², wobei d = 2 * r (da Zylinder) =>> 0,5 mm = 2 * r => r = 0,25 mm = 0,00025 m

V = 10272468,08 m/s (aus vorheriger Aufgabe)

Einsetzen: I = n * e * A * v = 2 * 10^-14 e/m³ * 1,6022 * 10^-19 C * π * (0,0025m)² * 10272468,08 m/s

= 6,46 * 10^-5 A

c) r = (mv)/(e*B)

= (9,11*10-31 kg * 10272468,08 m/s) / (1,6022*^10^-29 * 2 T) = 2,92*10^-5 m

Stimmt das so? Insbesodnere die 10272468,08 m/s erscheinen mir doch sehr skrupellos...

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Wie wird Licht zu Wärme?

Hallo zusammen,

diesmal habe ich eine Frage an Physiker und Chemiker;)

und zwar frage ich mich, wie auf genauer atomarer Ebene Licht in Wärme umgewandelt wird.

Zum Kontext: Ich schreibe gerade meine W-Seminararbeit über Giftschlangen, und eine von diesen, der Inlandtaipan, ändert seine Farbe von gelb im Sommer zu fast schwarz im Winter. Schon klar, er will sich damit im Winter warmhalten, schließlich weiß man ja, dass dunkle Gegenstände wärmer werden.

Aber ich frag mich jetzt, wie genau das funktioniert.

Mir ist klar, dass das mit der Absorbtion von Licht zu tun hat. Irgendetwas auf molekularer Ebene verändert sich vermutlich da in der Haut der Schlange. Meine Theorie ist: irgendeine Änderung in Richtung Elektronen delokalisieren.

Delokalisierte Elektronen brauchen ja weniger Energie, um angeregt zu werden. Ändert sich etwas in den Molekülen der Haut der Schlange, sodass die Elektronen dieser Moleküle delokalisierter sind, dann wird reicht nun auch Energie von Licht aus dem längerwelligeren Bereich aus, um die Elektronen anzuregen.

Wird dieses Licht absorbiert, also durch diese Verschiebung (fast) alles Licht aus dem sichtbaren Bereich, erscheint die Schlange viel dunkler bzw fast schwarz.

Wäre toll, wenn mir das soweit schonmal jemand bestätigen könnte:)

Und jetzt die eigentliche Frage: Wie genau führt dann die dunklere Hautfarbe zu einer höheren Temperatur?

Eigentlich lautet meine Frage: Warum gehen die Elektronen der Moleküle in der dunklen Schlangenhaut nicht aus dem instablilen, erregten Zustand in den Grundzustand über, indem sie die Aktivierungsenergie in Form von Photonen, also Licht, wieder abgeben? Schon klar, dann würde die Haut ja nicht schwarz sondern farbig sein, aber warum wird beim Übergang vom angereten Zustand in den Grundzustand die Energie in - logischerweise - Wärmeenergie abgegeben? Und wie funktioniert das überhaupt, diese Umwandlung in Wärmeenergie?

Wär super, wenn mir da jemand weiterhelfen könnte!

Ganz liebe Grüße,

Luisa

Farbe, Licht, Wärme, Atom, Moleküle, Physik, Elektronen

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