Ablenkung von Elektronenstrahl durch Erdmagnetfeld

darmon · Anmeldungsdatum: 12.11.2007 Beiträge: 23

hallo,

sitz wie sollte es anders sein, wieder einmal vor einer aufgabe, wo ich nicht weiss wich ich diese lösen könnte grübelnd

vielleicht kann mir der ein oder andere einen tip geben......

also
"ein computermonitor (bildröhre: betriebsspannung 13kV, elektronenfulgstrecke 39cm), der ursprünglich mit dem bildschirm nach osten stand, wird um 180° gedreht. um wieviel verschiebt sich das bild dadurch, falls er keine magnetische abschirmung enthält?
hinweis: erdmagnetfeld 0.5G feldlinien bilden einen winkel zur horizontalen von ca. 65°. auslenkung nur für bildmitte berechnen. da die ablenkung klein ist, dürfen sie die kraft als konstant und gleich dem anfänglichen wert annehmen."

so was hab ich mir gedacht?????
man kann die geschwindigkeit der elektronen berechnen, mit dem erdmagnetfeld die resultierende mag. feldstärke berechnen und somit die wirkende lorentzkraft. aber was mir nicht in den kopf will ist die sache mit der ablenkung.
muss man beachten das der elektronenstrahl einen halbkreis durchläuft? spielt das drehmoment mit in die sache ein und wenn ja ist dann die ablenkung durch die allgemeine definition des drehmoments M=F*hebel
zu bestimmen?????

bitte helft mir weil diese aufgabe wurmt mich nun schon fast den ganzen tag!!!!

danke,
liebe grüsse,
darmon

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

darmon · Anmeldungsdatum: 12.11.2007 Beiträge: 23

okay, aber wie ist die sache mit der auslenkung zu verstehen???
wenn ich fertig bin mit dem drehen des monitors zeigt die lorentzkraft in die genau entgegengesetzte richtung wie am anfang, oder? und mit dieser kraft soll nun auf die aulenkung schliessen können???

ich verstehs einfach nicht!!!!!!

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Ich stelle mir das so vor:

Der Strahl, der ganz ohne Erdmagnetfeld direkt in der Bildmitte auftreffen würde, wird in der einen Monitorposition ein bisschen in die eine Richtung abgelenkt, und in der anderen Monitorposition ein bisschen in eine andere Richtung abgelenkt. Und der Abstand zwischen diesen beiden Auftreffpunkten ist gesucht.

Wie man ausrechnet, wie weit ein Elektron bekannter Geschwindigkeit durch eine konstante Kraft abgelenkt wird, das dürfte dir schon mal zum Beispiel bei der elektrischen Feldkraft in einem Plattenkondensator begegnet sein, vermute ich da richtig?

darmon · Anmeldungsdatum: 12.11.2007 Beiträge: 23

ja das hab ich schonmal gemacht.......
okay wenn ich mir nun die geschwindigkeiten in x und y richtung berechne mit x als horizontale bekomm ich als wert für v in x richtung = 68,86*10^6 m/s und für v in y richtung = 3,1 m/s
tan alpha = v_y / v_x und somit tan alpha = 4,51*10^-8
der abstand auf der einen seite ist somit y= 4,51*10^-8 * länge des elektronenstrahls(0.39m) also y=1,76*10^-8 m diesen wert mit zwei multipliziert und ich habe meine auslenkung??

dies glaub ich stimmt aber nicht!!!!!
wo liegt mein fehler???

die gleichung für v_y = F(lorentz) / m(elektron) * l(länge 0.39m) / v_x

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

darmon · Anmeldungsdatum: 12.11.2007 Beiträge: 23

nein, das wollt ich nicht ich habs ähnlich wie im elektrischen feld berechnet, wo der elektronenstrahl durch einen kondensator abgelenkt wird, dort ist ja auch die kraft konstant und es handelt sich um eine gleichmässig beschleunigte bewegung. der v_y wert von vorhin war die geschwindigkeit am ende der bildröhre in y richtung.

F(lorentz)=m*a und a=v_y/t mit t=länge/v_x

oder stimmt dies nicht???

gruss,
darmon

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Das stimmt schon.

Aber möchtest du nun nicht einfach mit

die Strecke ausrechnen, die bei dieser beschleunigten Bewegung in y-Richtung zurückgelegt wird? Ich würde sagen, das ist hier sicher das genaueste und einfachste smile

darmon · Anmeldungsdatum: 12.11.2007 Beiträge: 23

hallo markus,
okay mit einsetzten der bekannten grössen bekomm ich nun folgende gleichung:

s_y= 0.5* (q*B_res*länge^2)/(m_e*v_x) diese wegstrecke mit 2 multipliziert und ich müsste meine auslenkung(nach drehung um 180°) haben???
lieg ich soweit richtig???

gruss,
darmon

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Einverstanden smile