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Magnetische Flasche
 
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Second_Q



Anmeldungsdatum: 30.09.2007
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Beitrag Second_Q Verfasst am: 08. Dez 2008 20:13    Titel: Magnetische Flasche Antworten mit Zitat

Hallo
grübelnd

Ein kurze wischen Frage was ist eine Magnetische Flasche und wie ist sie aufgebaut ?

Kann es auch eine „Elektrische Flasche“ geben
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
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Beitrag dermarkus Verfasst am: 09. Dez 2008 00:58    Titel: Antworten mit Zitat

Eine magnetische Flasche ist ein Ding mit Magnetfeldern, das Teilchen gefangen halten kann. Wie so etwas zum Beispiel im Prinzip funktinieren kann, siehst du dort:

http://leifi.physik.uni-muenchen.de/web_ph10/musteraufgaben/10_lorentzkraft/flasche/flasche.htm

Wie würdest du ein Ding machen, das es mit elektrischen Feldern schafft, Teilchen gefangen zu halten? Wie würdest du also vorschlagen, eine "elektrische Flasche" zu bauen?
Second_Q



Anmeldungsdatum: 30.09.2007
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Beitrag Second_Q Verfasst am: 10. Dez 2008 19:58    Titel: Antworten mit Zitat

Es erklärt aber nicht den Aufbau.

Ich müsste erst den Aufbau der Magnetische Flasche kennen um eine Konstruktion einer "elektrische Flasche" zu versuchen.
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
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Beitrag dermarkus Verfasst am: 10. Dez 2008 20:45    Titel: Antworten mit Zitat

Es erklärt ein mögliches Funktionsprinzip und damit auch eine Möglichkeit, so eine magnetische Flasche aufzubauen.

Wofür interessiert dich die Sache, und was weißt du bisher schon über das Thema?
Second_Q



Anmeldungsdatum: 30.09.2007
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Beitrag Second_Q Verfasst am: 12. Dez 2008 19:33    Titel: Antworten mit Zitat

Ich habe davon gehört wusste aber nicht was das sein könnte und was man damit macht.

Ich habe herausgefunden das die Hauptkomponenten Helmholtzspulen sind.

Da ich jetzt weiß wofür es da ist würde ich es gerne nach bauen wollen.
dermarkus
Administrator


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Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 12. Dez 2008 19:39    Titel: Antworten mit Zitat

Na, bevor du so etwas wirklich bauen kannst, musst du ja erst einmal das nötige Grundwissen haben und verstehen, wie das funktioniert.

Was sind Helmholtzspulen, und was machen sie? Und warum sind folglich gerade Helmholtzspulen also nicht besonders gut geeignet, um das Magnetfeld für so eine magnetische Flasche zu erzeugen?
Second_Q



Anmeldungsdatum: 30.09.2007
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Beitrag Second_Q Verfasst am: 12. Dez 2008 19:50    Titel: Antworten mit Zitat

Deswegen bin ich ja auch hier um mir mit eurer Hilfe das endsprechende Grundwissen anzueignen um dann eine magnetische Flasche bauen zu können.

dermarkus hat Folgendes geschrieben:
Und warum sind folglich gerade Helmholtzspulen also nicht besonders gut geeignet, um das Magnetfeld für so eine magnetische Flasche zu erzeugen?
grübelnd
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 12. Dez 2008 19:54    Titel: Antworten mit Zitat

Das geht aber nur dann, wenn du selbst schon genügend Grundkenntnisse und Grundverständnis mitbringst.

Und das geht nur so schnell , wie du es selbst schaffst, diese Dinge zu lernen und zu verstehen.

Magst du mal erzählen, was du dir bereits mit Hilfe des Leifi-Links von oben erarbeiten konntest, und was du damit bereits über das Funktionsprinzip einer magnetischen Flasche verstanden hast?
Second_Q



Anmeldungsdatum: 30.09.2007
Beiträge: 155
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Beitrag Second_Q Verfasst am: 14. Dez 2008 21:20    Titel: Antworten mit Zitat

Durch weitere Recherchen
Bei
http://www.ipf.uni-stuttgart.de/lehre/plasmaphys/p10_05.html
http://www.physik.uni-wuerzburg.de/~reusch/uebungen/sosem2007/MFlasche.html

jedes Teilchen stellt sozusagen einen kleinen Elementarmagneten dar, der sich im Magnetfeld in einer bestimmten Weise ausrichtet. Magnetische Momente (und damit die Teilchen) erfahren in konstanten Magnetfeldern keine Kraft, wohl aber in einem örtlich veränderlichem Magnetfeld, weil der Drehimpuls konstant bleibt, bleibt die Orientierung des Drehimpulses und des "Elementarmagneten" stabil, solange keine äußere Einwirkung entsteht. In dem starken inhomogenen Magnetfeld richten sich die "Elementarmagneten" der Teilchen alle aus und erfahren eine Kraft. Die Teilchen, deren magnetisches Moment nicht parallel zum Magnetfeld ist, werden zum Fallenzentrum gedrückt. Bei geeigneter Verteilung des Magnetfelds bleiben sie auf einem kleinen Raum konzentriert und führen die Kreisbewegungen wie in http://www.physik.uni-wuerzburg.de/~reusch/uebungen/sosem2007/MFlasche.html zusehen aus.

Dann kam ich auf den Radius den das Teilchen beschreibt auf denn Larmor-Radius http://de.wikipedia.org/wiki/Larmor-Radius
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 15. Dez 2008 00:36    Titel: Antworten mit Zitat

Da hast du in der Tat ein paar schöne Links und schöne Informationen zum Thema gefunden smile

Unterscheide aber bei deinen Erklärungen, was du in deiner magnetischen Flasche aufbewahren möchtest:

* Wenn du geladene Teilchen da drin haben möchtest, dann hast du es in der Tat mit Kreisbahnen beziehungsweise spiralenförmigen Bahnen zu tun, wie du sie zum Beispiel in deinen drei Links siehst und beschreiben kannst.

* Wenn du kleine Magnete da drin haben möchtest (zum Beispiel ein neutrales Teilchen mit einem Spin), wo du es in deinem Text
Second_Q hat Folgendes geschrieben:

jedes Teilchen stellt sozusagen einen kleinen Elementarmagneten dar, der sich im Magnetfeld in einer bestimmten Weise ausrichtet. Magnetische Momente (und damit die Teilchen) erfahren in konstanten Magnetfeldern keine Kraft, wohl aber in einem örtlich veränderlichem Magnetfeld, weil der Drehimpuls konstant bleibt, bleibt die Orientierung des Drehimpulses und des "Elementarmagneten" stabil, solange keine äußere Einwirkung entsteht. In dem starken inhomogenen Magnetfeld richten sich die "Elementarmagneten" der Teilchen alle aus und erfahren eine Kraft. Die Teilchen, deren magnetisches Moment nicht parallel zum Magnetfeld ist, werden zum Fallenzentrum gedrückt. Bei geeigneter Verteilung des Magnetfelds bleiben sie auf einem kleinen Raum konzentriert


beschreibst, dann funktioniert die Flasche nicht mit der Lorentzkraft auf bewegte Ladungen, sondern anders. Dann werden diese kleinen, im Magnetfeld ausgerichteten Magnete dorthin gezogen, wo ihre Energie im inhomogenen Magnetfeld minimal ist.
Second_Q



Anmeldungsdatum: 30.09.2007
Beiträge: 155
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Beitrag Second_Q Verfasst am: 15. Dez 2008 18:33    Titel: Antworten mit Zitat

also nur mit geladene Teilchen aber hat nicht jedes geladene Teilchen auch ein Magnetfeld?

Aber die Frage des Aufbaues steht immer noch im Raum wenn in der magnetischen Flasche geladene Teilchen gefangengehalten werden sollen.

Der Link http://www.physik.uni-wuerzburg.de/~reusch/uebungen/sosem2007/MFlasche.html sagt nicht viel über den Aufbau aus nur das am Rand Spulen einer bestimmten Stärke und rund rum eine Spule einer bestimmten Stärke angebracht sind.

Wie sich aber der Spulenaufbau und Form und das weglassen der Spule um die Flasche auf das Einfangverhalten der Teilchen auswirkt ist unbekannt.

Mit dem Larmor-Radius in der Flasche lag ich richtig?
isi1



Anmeldungsdatum: 03.09.2006
Beiträge: 2782

Beitrag isi1 Verfasst am: 06. Feb 2018 10:51    Titel: Antworten mit Zitat

Second_Q hat Folgendes geschrieben:
Aber die Frage des Aufbaues steht immer noch im Raum wenn in der magnetischen Flasche geladene Teilchen gefangengehalten werden sollen.
Darf ich es mit meinen Worten versuchen, den Aufbau an Hand des 'Van-Allen-Gürtels' verständlich zu machen?
Schon vor fast 100 Jahren hörten die Funkamateure ein geheimnisvolles in der Frequenz abfallendes Pfeifen aus dem All (Whistler).
Später fand man heraus, dass eine der Ursachen das Magnetfeld der Erde ist, das an den Polen eine immer größer werdende Feldliniendichte hat und die geladen Teilchen (z.B. aus dem Sonnenwind) einfängt. Die Teilchen werden durch das Magnetfeld gezwungen, um die Feldlinien zu kreisen, sie können sich aber entlang der Feldlinien bewegen. Das dichter werdende Feld an den Polen reflektiert die Teilchen und so pendeln sie - je nach ihrer Energie - von Pol zu Pol. Sie sind sozusagen in einer magnetischen Flasche gefangen, solange sie in einem bestimmten Energiebereich sind.
Elektrostatisch wird das wohl nur schwer nachzubauen sein, da die elektrischen Felder im Gegensatz zu den magnetischen die Ladungsteilchen bei stärkerem Feld beim Gegenpol stärker anziehen und nur beim gleich gepolten Ende abstoßen. Auch viele Gleichgepolte haben zwischendrinn sattelförmige Feldverläufe, durch die das Teilchen entschwindet.

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Grüße aus München, isi •≡≈ ¹₁₂½√∠∞±∫αβγδεηκλπρσφω ΔΣΦΩ
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