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Magnetfeld einer Röhre berechnen
 
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D2



Anmeldungsdatum: 10.01.2012
Beiträge: 1723

Beitrag D2 Verfasst am: 19. Apr 2014 11:38    Titel: Magnetfeld einer Röhre berechnen Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Wie berechnet man Magnetfeld einer Röhre? s. Bild

Welche Parameter(Länge der Röhre, Höhe der Anodenspannung, Stärke des Kathodenstroms )sind relevant?

Meine Ideen:
Vielleicht ist dies hilfreich?

http://www.helpster.de/elektromagnet-berechnen-die-physikexpertin-erklaert-es-fuer-eine-spule_131790#anleitung

http://lp.uni-goettingen.de/get/text/4280
http://de.wikipedia.org/wiki/Elektronenkanone



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asdsd
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Beitrag asdsd Verfasst am: 19. Apr 2014 14:16    Titel: Antworten mit Zitat

Das hängt davon ab, wie genau du es berechnen willst. Im einfachsten Fall ist es nichts anderes als das Magnetfeld eines stromdurchfloßenen Leiters.
D2



Anmeldungsdatum: 10.01.2012
Beiträge: 1723

Beitrag D2 Verfasst am: 19. Apr 2014 21:21    Titel: Antworten mit Zitat

Es gibt eine quasirichtige Erklärungen wie hier
http://home.arcor.de/noodelens/Physik/Essay/Elektromagnetisches%20Paradoxon.pdf
richtige Erklärung hier
"die Länge eines bewegten Objektes tatsächlich kürzer gemessen wird. "
http://www.relativitätsprinzip.info/laengenkontraktion.html

Zurück zu meiner Frage

http://www.imn.htwk-leipzig.de/~lueders/informatik/lehrinhalte/b08_magstat.pdf
aber die Elektronen in der Kathodenröhre stoßen sich ab, da zwischen ihnen nur abstoßende Kräfte wirken
http://www.brinkmann-du.de/physik/sek1pdf/ph09_12.pdf
Die Elektronen haben in der Kathodenröhre gewaltige Geschwindigkeiten, im Draht sind es wenige mm/sek.
Trotzdem habe ich nicht gehört, dass die Magnetfelder um die Kathodenröhren
("Es fließen Ströme im Bereich unter 1 mA pro Kathode"
http://de.wikipedia.org/wiki/Kathodenstrahlr%C3%B6hre) sehr hoch waren.
Warum nicht?
Anscheinend ist die Anzahl der Elektronen die in der Kathodenröhre unterwegs sind, recht klein!

Welche Formel wird dann Magnetfeld um die Kathodenröhre genau beschreiben?



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Beitrag asdasd Verfasst am: 19. Apr 2014 22:22    Titel: Antworten mit Zitat

Diese

Zitat:
Die Elektronen haben in der Kathodenröhre gewaltige Geschwindigkeiten, im Draht sind es wenige mm/sek.
Mit dieser Aussage muss man vorsichtig sein. Man spricht da von einer Driftgeschwindigkeit der Elektronen. Die an dem Ladungstransport beteiligte Elektronen bewegen sich sehr schnell, im Bereich von einigen % von Lichtgeschwindigkeit.
D2



Anmeldungsdatum: 10.01.2012
Beiträge: 1723

Beitrag D2 Verfasst am: 20. Apr 2014 10:13    Titel: Antworten mit Zitat

asdasd hat Folgendes geschrieben:

Zitat:
Die Elektronen haben in der Kathodenröhre gewaltige Geschwindigkeiten, im Draht sind es wenige mm/sek.
Mit dieser Aussage muss man vorsichtig sein. Man spricht da von einer Driftgeschwindigkeit der Elektronen. Die an dem Ladungstransport beteiligte Elektronen bewegen sich sehr schnell, im Bereich von einigen % von Lichtgeschwindigkeit.

Die Berechnung über die Höhe der Driftgeschwindigkeit kann man hier entnehmen:
http://www.bildung-niedersachsen.de/elektrotechnik/e_grundlagen_kap_04_2v5.html

Ich möchte über die Kontinuitätsgleichung
http://de.wikipedia.org/wiki/Kontinuit%C3%A4tsgleichung
sprechen.

Im Abstand r von der Zuleitung herrscht gleiches Magnetfeld, unabhängig von der Elektronengeschwindigkeit im Draht oder in der Kathodenröhre.

Wenn auf einer Seite der Zuleitung(vor A) n Elektronen reinkommen, müssen
aus anderem Ende der Zuleitung(nach B) gleiche Anzahl der Elektronen n rauskommen. In der Kathodenröhre haben wir zig millionenfache an der Driftgeschwindigkeit im Draht aber das Magnetfeld bleibt konstant. Also müssen in der Kathodenröhre selbst extrem wenig Elektronen vorhanden sein! Dafür wollte ich die Formel haben.



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asaasdsd
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Beitrag asaasdsd Verfasst am: 20. Apr 2014 13:24    Titel: Antworten mit Zitat

de.wikipedia.org/wiki/Edison-Richardson-Effekt
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Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 20. Apr 2014 13:40    Titel: Antworten mit Zitat

Deine letzte Skizze, D2, ist irreführend, denn in der Nähe der Kathode ist die Elektronendichte deutlich höher als in der Nähe der Anode. Das Produkt aus Elektronendichte und -geschwindigkeit ist jedoch an jeder Stelle zwischen Kathode und Anode dasselbe (Stromdichte).
D2



Anmeldungsdatum: 10.01.2012
Beiträge: 1723

Beitrag D2 Verfasst am: 20. Apr 2014 20:39    Titel: Antworten mit Zitat

Danke GVC,

beschreibt dann die blaue Geschwindigkeitskurve annähernd richtig die Ladungsbewegung in der Zuleitung mit Driftgeschwindigkeit VL und in der Kathodenröhre mit sich ändernden Geschwindigkeit VR?



RöhreABGeschw.gif
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Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 21. Apr 2014 11:48    Titel: Antworten mit Zitat

Na ja, wenn man in erster Näherung mal ein homogenes Feld zwischen Kathode und Anode voraussetzt, ist die Krümmung der Geschwindigkeitskurve gerade andersrum. Denn nach Energieerhaltungssatz ist



mit s=Abstand von der Kathode
D2



Anmeldungsdatum: 10.01.2012
Beiträge: 1723

Beitrag D2 Verfasst am: 21. Apr 2014 15:30    Titel: Antworten mit Zitat

s. Bild unten
http://www.weiterbildungskolleg-duisburg.de/physik/elektron_in_der_braunschen_roehre.htm
Jetzt muss noch die Elektronendichte berücksichtig werden.
Kann man die Zeichnung so stehen lassen?

Wenn ja, da in der Nähe der Anode die Elektronen seltener vorkommen,
wird dann auch Magnetfeld um die Kathodenröhre rechts auf dem Bild Dellen haben?
Ich gehe von Momentaufnahme aus, direkt in der Nähe der Elektronen haben wir Magnetfeld,
je weiter rechts oder links vom Elektron weg, desto kleiner dieses Feld in Y Richtung.



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