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[quote="Ari"]Hey ihr :wink: wir haben Hausaufgaben bekommen (oh wunder) und haben nur noch eine Stunde vor der Klausur. Bisher bearbeitet: bewegte Elektronen im Magnetfeld. (Lorentzkraft, Elektronenstrahl, magn. Flussdichte). Komme bei zwei Aufgaben nicht weiter. [quote]Ein Flugzeug komplett aus Metall mit Spannweite s=44m fliegt mit [latex]v=900\frac{km}{h}=250\frac{m}{s}[/latex] von Osten nach Westen. Flussdichte des Erdmagnetfeldes [latex]B=5,5\cdot10^{-5}T[/latex], der Vektor [latex]\vec{B}[/latex] bildet mit der Horizontalen den Winkel [latex]\alpha=75[/latex]° und weist in die Erde hinein. Die Horizontalkomponente soll als exakt von Süden nach Norden weisend angenommen werden. Bestimmen Sie die Spannung zwischen den Flügelspitzen des Flugzeugs und die Polung der Spannung[/quote] Meine Überlegungen dazu: Wir hatten bisher ausgenommen den abgelenkten Elektronenstrahö in Helmholtzspulen wenig mit Spannung. Müsste ich da die Formel von HALL verwenden? Dass [latex]|F_{Lorentzkraft}|=|F_{Feld}|[/latex] gilt und damit [latex]U=v\cdot B\cdot s[/latex]? Damit hätte ich [latex]U=0,583\frac{m^2T}{s}=0,583V[/latex]. Was mich verwirrt: Als Elektronengeschwindigkeit hab ich die Gesch. des Flugzeugs genommen - dabei fließt da gar kein Strom ?( Brauche eure Hilfe!! Liebe Grüße, Ariane[/quote]
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Ari
Verfasst am: 07. Okt 2006 12:48
Titel:
Tut mir leid bishop, werds mir für die Zukunft merken
bishop
Verfasst am: 06. Okt 2006 18:09
Titel:
puh, alles klar, hätte ichs doch nachrechnen sollen -.-
@Ari: nächstes Mal eine saubere Notation bitte
dermarkus
Verfasst am: 06. Okt 2006 16:16
Titel:
Das hat sie auch gemacht, aber nicht extra hingeschrieben
Dass Ari richtig die vertikale Komponente
für das B in der Formel eingesetzt hat, sieht man nur am richtigen Ergebnis
bishop
Verfasst am: 06. Okt 2006 16:08
Titel:
ähm, also entweder bin ich jetzt schwer von Begriff (wahrscheinlich), oder markus hat was übersehen (unwahrscheinlich). Die Spannung gilt ja nur für Magnetfelder, die senkrecht zur bewegungsrichtung stehen. D.h, wenn das Flugzeug horizontal fliegt (was wir annehmen müssen), dann ist es nicht das ganze Magnetfeld, sondern nur die Vertikale komponente dazu. Also sollte Ari mit Trigonometrie die komponente isolieren, und die dann einsetzen.
Ari
Verfasst am: 06. Okt 2006 14:00
Titel:
ahhh, tausend Dank Markus! Jetzt hab ich die Aufgabe schonmal fertig
dermarkus
Verfasst am: 06. Okt 2006 13:37
Titel:
Stimmt, die Lorentzkraft auf die Elektronen zeigt hier schräg nach oben. Die Komponente der Lorentzkraft, die die Elektronen zwischen den Spitzen der Flugzeugtragflächen verschiebt, ist allerdings die horizontale Komponente (solange das Flugzeug schön geradeaus fliegt und sich nicht in die Kurve legt und schräg in der Luft steht
).
Und diese horizontale Komponente der Lorentzkraft zeigt hier nach Norden.
(denn
, und wenn die Geschwindigkeit von Ost nach West zeigt, und das Magnetfeld von oben nach unten zeigt, dann zeigt nach der Dreifingerregel der Daumen nach Westen, der Zeigefinger nach unten, und der Mittelfinger (der linken Hand, da die Elektronen negativ geladen sind) und damit auch die Lorentzkraft auf die Elektronen nach Norden)
Also werden die Elektronen nach Norden abgelenkt, und damit wird hier die nördliche Tragflächenspitze negativ geladen, und die südliche positiv.
Ari
Verfasst am: 06. Okt 2006 12:44
Titel:
wow *freu* danke für die Kontrolle!!
Einziges Problem bliebe die Polung der Spannung..die Lorentzkraft würde ja in diesem Fall in Richtung Himmel (von der Erde weg) zeigen, oder? Wie bestimme ich denn die Polung?
dermarkus
Verfasst am: 05. Okt 2006 22:11
Titel:
Gratuliere
Deine Rechnung stimmt komplett!
Wenn das Flugzeug mit seiner Geschwindigkeit senkrecht zu einem Magnetfeld fliegt, dann fliegen auch die Elektronen in diesem Flugzeug mit derselben Geschwindigkeit relativ zum Magnetfeld. Und weil die Elektronen beweglich sind (das Flugzeug ist ja elektrisch leitend), werden sie durch die Lorentzkraft zur Seite abgelenkt, und das solange, bis das elektrische Feld zwischen den Flügelspitzen so groß geworden ist, dass die elektrische Feldkraft genausogroß geworden ist wie die Lorentzkraft.
Und damit hast du genau die Formel für den Hall-Effekt
Ari
Verfasst am: 05. Okt 2006 21:58
Titel: Flugzeug im Magnetfeld - Spannung zw. Flügeln
Hey ihr
wir haben Hausaufgaben bekommen (oh wunder) und haben nur noch eine Stunde vor der Klausur. Bisher bearbeitet: bewegte Elektronen im Magnetfeld. (Lorentzkraft, Elektronenstrahl, magn. Flussdichte).
Komme bei zwei Aufgaben nicht weiter.
Zitat:
Ein Flugzeug komplett aus Metall mit Spannweite s=44m fliegt mit
von Osten nach Westen.
Flussdichte des Erdmagnetfeldes
, der Vektor
bildet mit der Horizontalen den Winkel
° und weist in die Erde hinein. Die Horizontalkomponente soll als exakt von Süden nach Norden weisend angenommen werden. Bestimmen Sie die Spannung zwischen den Flügelspitzen des Flugzeugs und die Polung der Spannung
Meine Überlegungen dazu:
Wir hatten bisher ausgenommen den abgelenkten Elektronenstrahö in Helmholtzspulen wenig mit Spannung. Müsste ich da die Formel von HALL verwenden? Dass
gilt und damit
? Damit hätte ich
.
Was mich verwirrt: Als Elektronengeschwindigkeit hab ich die Gesch. des Flugzeugs genommen - dabei fließt da gar kein Strom
Brauche eure Hilfe!!
Liebe Grüße,
Ariane