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[quote="Nightbreezer"]Habe hier aber noch eine Aufgabe, bei der ich leider nicht weiter komme. und zwar: [quote]In einem bestimmten Gebiet des interstellaren Raumes (Gasnebel im Weltraum) gibt es freie Elektronen mit der kinetischen Energie 1 meV, die sich auf Kreisbahnen vom Radius 25 km bewegen. Wie groß ist die magnetische Feldstärke, die diese Bahn verursacht? (1 eV=1,6021*10^-19 J)[/quote] Hier mein Ansatz: E=1meV=1,6021*10^-22 r=25km=25000m m=8,85*10-31kg Fl=Ft Q*v*B=m*(v^2/r) B=m*(v^2)/r*Q*v B=m*v/r*Q Hier habe ich jetzt Schwierigkeiten. Ich mein es ist doch überhaupt keine Geschwindigkeit gegeben, wie soll ich das also berechnen? Oder ist der ganze Ansatz falsch. War leider an dem Tag als eingeführt wurde nicht da, deshalb wäre es nett, wenn mir nochmal jemand helfen könnte. Danke[/quote]
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Ari
Verfasst am: 22. Mai 2007 16:46
Titel:
Das ist richtig, wobei ich als Elektronenmasse
habe, aber der Unterschied ist nicht allzu riesig
Tipp: es ist keine der vier Himmelsrichtungen. Wenn die Kraft senkrecht auf den Vektoren (Richtungen) für die Bewegungsrichtung und die magnetische Flussdichte ist, kann sie auch nicht annährend in deren Richtungen verlaufen. Stell dir mal vor, du siehst das Flugzeug aus dem Weltraum, also wie auf einer Atlaskarte. Probier dann nochmal deine Finger entsprechend auszurichten - in welche Richtung wirkt die Kraft?
Nightbreezer
Verfasst am: 22. Mai 2007 14:49
Titel:
Der Mittelfinger zeigt zu mir, aber Süden kann es ja nicht sein, da das magnetfeld ja nach Süden verläuft.
Also wäre
v^2=1meV/0,5m, daraus dann die Wurzel.
Also um das mal mit Zahlen zu füllen.
v=19027,19 m/s
Und dann wäre B=m*v/r*Q
Also:
B=-4,21*10-12T
Stimmt das so?
Ari
Verfasst am: 21. Mai 2007 23:37
Titel:
Hmm dann würde die Lorentzkraft nach deiner Überlegung die Bewegung des Ladungsträgers bremsen...In welche Richtung zeigt denn der Mittelfinger, wenn die Ladung sich in Richtung Westen bewegt und das Magnetfeld (senkrecht dazu) von Norden nach Süden verläuft?
Die kinetische Energie hast du gegeben und die Geschwindigkeit der Elektronen kannst du über
bestimmen. Elektronenmasse, Elementarladung und Radius sind gegeben, daraus kannst du dann die magnetische Flussdichte berechnen.
Hilft dir das so etwas weiter?
Der Ansatz ist komplett richtig. Ich meine bei uns wurde das so veranschaulicht, dass Elektronen in ein magnetisches Feld (von Helmholtzspulen erzeugt) eingetreten sind und daraufhin eine Kreisbewegung (je nach Geschwindigkeit, also angelegter Spannung oder magnetischer Flussdichte) ausführten. Dann ist die Kraft auf den bewegten Ladungsträger gleich der Zentripetalkraft, also
, wie du es bereits geschrieben hast.
Nightbreezer
Verfasst am: 21. Mai 2007 21:08
Titel: Magnetfeld bei Teilchen auf Kreisbahn (interstellarer Nebel)
Habe hier aber noch eine Aufgabe, bei der ich leider nicht weiter komme. und zwar:
Zitat:
In einem bestimmten Gebiet des interstellaren Raumes (Gasnebel im Weltraum) gibt es freie Elektronen mit der kinetischen Energie 1 meV, die sich auf Kreisbahnen vom Radius 25 km bewegen.
Wie groß ist die magnetische Feldstärke, die diese Bahn verursacht?
(1 eV=1,6021*10^-19 J)
Hier mein Ansatz:
E=1meV=1,6021*10^-22
r=25km=25000m
m=8,85*10-31kg
Fl=Ft
Q*v*B=m*(v^2/r)
B=m*(v^2)/r*Q*v
B=m*v/r*Q
Hier habe ich jetzt Schwierigkeiten. Ich mein es ist doch überhaupt keine Geschwindigkeit gegeben, wie soll ich das also berechnen?
Oder ist der ganze Ansatz falsch. War leider an dem Tag als eingeführt wurde nicht da, deshalb wäre es nett, wenn mir nochmal jemand helfen könnte.
Danke