magnetische Felstärke B berechnen

guitarlady · Anmeldungsdatum: 25.01.2011 Beiträge: 6

Meine Frage:
In einem Demonstrationsversuch zum Wien-Filter werden Elektronen in einer Röhre mit Ua = 1500 V beschleunigt. Am Kondensator (Plattenabstand d=5cm) des Geschwindigkeitsfilters liegt die Spannung Uc = 10,1 kV.

Ermitteln sie die magnetische Feldstärke B, welche die Elektronen unabgelenkt passieren lässt.

Meine Ideen:
gegeben:
Ua = 1500 V
d = 5cm = 0,05m --> r = 0,025m
Uc = 10,1 kV = 10100 V
m = 9,11*10^-31 kg
e = 1,602*10^-19

gesucht:
B

Fel = Fl
q*E = Q*B*v
m (v²/r) = e*B*v
e/m = v/(B*r)

umgestellt nach B ergibt das

das habe ich eingesetzt

aber stimmt das überhaupt? So hätte ich die Spannung ja gar nicht benötigt...

Jannick · Anmeldungsdatum: 25.07.2012 Beiträge: 107

Das ist falsch. Du verwendest hierbei die Formel fuer die Kraft die benoetigt wird um ein Teilchen auf einer Kreisbahn zu halten.

Bei einem Wien Filter gibt es allerdings keine Kreisbahnen und fuer den Radius dieser Kreisbahn setzt du den Abstand der Plattenkondensatoren ein (WIeso?).

Deine ersten beiden Glg. sind allerdings korrekt, also kannst du von der Glg

ausgehen. Nun musst du nur noch die elektrische Feldstaerke E eines Kondensators durch seine Spannung und den Abstand der Platten ausdruecken und die Geschwindigkeit eines Teilchen, welches Ladung Q besitzt und die Spannung

durchlaufen hat berechnen

guitarlady · Anmeldungsdatum: 25.01.2011 Beiträge: 6

Okay.
Aber wie berechne ich Q?
Eigentlich ja

oder kann ich die Elementarladung nehmen?
Und wie drücke ich es in einer Formel aus, dass die Ladung Q die Spannung Ua durchlaufen hat? Dividiere ich?

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Es dürfte sich wohl um die Ladung der Elektronen handeln und die gesuchte Geschwindigkeit erhälst Du aus der Beschleunigungsspannung (Energiesatz).

guitarlady · Anmeldungsdatum: 25.01.2011 Beiträge: 6

Ah!
Dann ist die potenzielle Energie = kinetischen Energie

Kann ich für h den Durchmesser nehmen?

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Welche elektrische Energie (oder Arbeit) tritt auf beim Durchqueren der Spannung U durch die Ladung e?

guitarlady · Anmeldungsdatum: 25.01.2011 Beiträge: 6

Die elektrische Energie ist die Elektrische Spannung mal der Elektrischen Ladung. okay dann ist die elektrische Energie = kinetischen Energie.

dann folgt doch

Dann stellt man nach v um und man muss nur noch die Werte einsetzen, oder?

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583