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Braun'sche Röhre, Zylinderspule
 
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ossi



Anmeldungsdatum: 18.05.2016
Beiträge: 1

Beitrag ossi Verfasst am: 18. Mai 2016 18:07    Titel: Braun'sche Röhre, Zylinderspule Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Hallo mein Name ist Oskar und ich gehe in die 11. Klasse. Morgen ist Klausurtermin und unsere Lehrer hat uns mehrere Übungsaufgaben geben aber zwei davon kann ich nicht lösen.

Hier die Aufgaben:
1. Welcher Strom fließt durch eine lange (40cm) Zylinderspule mit 600 Windungen, wenn in ihrer Mitte ein Magnetfeld von 6,6*10^-23Vs/m^2 besteht? Berechne mit Lösungsweg!

2. Kathode und Anode einer Braun'schen Röhre sollen nun einen Abstand von 8cm und einen Potenzialunterschied von 4kV haben. Berechnen Sie die Kraft, mit der ein Elektron beschleunigt wird.


Meine Ideen:
Da Physik mein schlechtestes Fach ist und ich dort sehr selten was verstehe habe ich leider keine Lösungsansätze. Ich hoffe ihr könnt mir trotzdem irgendwie helfen!
Danke im Voraus!
yellowfur
Moderator


Anmeldungsdatum: 30.11.2008
Beiträge: 804

Beitrag yellowfur Verfasst am: 18. Mai 2016 18:24    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo Oskar!

Bei der ersten Aufgabe brauchst du die Formel für die magnetische Flussdichte einer schlanken Spule. Die habt ihr doch bestimmt mal im Unterricht durchgenommen. Sie besagt, wie groß die magnetische Flussdichte B wird, wenn die Spule eine bestimmte Länge L und eine gewisse Anzahl Windungen N hat.

Schau auch mal hier nach:

https://de.wikipedia.org/wiki/Spule_%28Elektrotechnik%29#Magnetfeld_und_Stromfluss

Kannst du die Formel nach I auflösen?

In Aufgabe 2. musst du wissen, dass man das elektrische Feld dadurch beschreiben kann, dass es auf eine Ladung q eine Kraft F ausübt:



d ist der Abstand zwischen den Platten und q = e ist die Elementarladung deines einzelnen Elektrons. Kommt dir die Formel aus der Schule bekannt vor? Damit kannst du die Aufgabe lösen, da nichts weiter als ein (konstantes) Potential angegeben ist. Versuch mal, damit was auszurechnen smile

_________________
Wenn du einen Traum hast, dann folge ihm. Wer weiß, wo er dich hinführen könnte.
mrossi97



Anmeldungsdatum: 18.05.2016
Beiträge: 4

Beitrag mrossi97 Verfasst am: 18. Mai 2016 18:45    Titel: Antworten mit Zitat

Erstmal vielen Dank für die schnelle Antwort.
Meine Auflöskenntnisse sind ziemlich schlecht aber ich habe es mal versucht: von B=ur*u0*(N*I)/l zu
I=(n*u0*ur)/l
Ist das richtig umgestellt?
Und danach einfach einsetzen?

zu 2.: das habe ich nicht so ganz verstanden: einfach für U die 5kV einsetzen und für d die 8cm? Und was für e einsetzen?

noch einmal vielen Dank du(bzw. ihr) rettet mir den Tag
yellowfur
Moderator


Anmeldungsdatum: 30.11.2008
Beiträge: 804

Beitrag yellowfur Verfasst am: 18. Mai 2016 20:43    Titel: Antworten mit Zitat

Unterscheide zwischen dem, was du von I wegdividieren musst, das steht dann auf der anderen Seite des Gleichheitszeichens unter dem Bruchstrich und dem, was auf der Seite von I schon geteilt wird, das musst du hinmultiplizieren, sodass es auf der anderen Seite des Gleichheitszeichens oben (im Zähler) steht. Mach das ruhig Schritt für Schritt, etwa so:


Durch n teilen:

l multiplizieren:


... und so weiter. Du musst jede Operation auf beiden Seiten ausführen, damit das Gleichheitszeichen noch gilt. Am Ende hast du



Hier kannst du jetzt Zahlenwerte einsetzen. Wenn deine Spule noch ein magnetisierbares Material umschlingen würde, zum Beispiel einen Eisenkern, müsstest du noch wissen. Wir setzen das auf 1, weil du hier kein ferromagnetisches Material zwischen der Spule hast.
ist die magnetische Permeabilität von Vakuum, die magnetische Feldkonstante, und beträgt n ist die Anzahl der Spulenwindungen, l ist die Länge der Spule, B ist die magnetische Flussdichte. Jetzt brauchst du einfach nur noch einsetzen.

Zur 2. :

Die Spannung U ist eine Potentialdifferenz zwischen zwei Punkten (in deinem Fall Anode und Kathode) und hat als Einheit das Volt. Die Angabe 5 kV bedeutet also, dass 5000 Volt anliegen. Für d setzt du 8 cm in Metern umgerechnet (immer alles in Basiseinheiten einsetzen) ein. 8 cm sind 0.08 Meter. e ist die Elementarladung des Elektrons, die ist
C ist die Basiseinheit Coulomb. Das kannst du jetzt alles so einsetzen.

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mrossi97



Anmeldungsdatum: 18.05.2016
Beiträge: 4

Beitrag mrossi97 Verfasst am: 18. Mai 2016 21:03    Titel: Antworten mit Zitat

Vielen Dank! ich habe es jetzt beides verstanden! Du warst mir eine große Hilfe!!! Prost
mrossi97



Anmeldungsdatum: 18.05.2016
Beiträge: 4

Beitrag mrossi97 Verfasst am: 18. Mai 2016 21:16    Titel: Antworten mit Zitat

dazu muss ich noch sagen, dass mein Physiklehrer ne glatte 0 im erklären ist und ich es bei dir im 2. Anlauf direkt verstanden habe! Dankeeeeeee

Willkommen im Physikerboard!
Du bist hier mit zwei Accounts unterwegs. Der User "ossi" wird daher demnächst gelöscht.
Viele Grüße
Steffen
franz



Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583

Beitrag franz Verfasst am: 18. Mai 2016 23:00    Titel: Antworten mit Zitat

OT

mrossi97 hat Folgendes geschrieben:
dazu muss ich noch sagen, dass mein Physiklehrer ne glatte 0 im erklären ist

Abgesehen von der Unhöflichkeit über abwesende Leute zu urteilen, die so nicht widersprechen können: Das beste, was einem interessierten Schüler passieren kann, ist ein Lehrer, der keinen Durchblick hat und alles durcheinander bringt! Dieser Schüler muß ununterbrochen aufpassen, alle Rechnung nachkontrollieren, ständig Fehler suchen und Sachverhalte recherchieren; auch mal, wenn es sein muß, eine Kontroverse führen - immer höflich und sachlich.
Eine gute Schule für's Leben, wie ich finde. smile
yellowfur
Moderator


Anmeldungsdatum: 30.11.2008
Beiträge: 804

Beitrag yellowfur Verfasst am: 19. Mai 2016 09:14    Titel: Antworten mit Zitat

Freut mich, dass ich dir helfen konnte smile

franz hat Folgendes geschrieben:
OT

mrossi97 hat Folgendes geschrieben:
dazu muss ich noch sagen, dass mein Physiklehrer ne glatte 0 im erklären ist

Abgesehen von der Unhöflichkeit über abwesende Leute zu urteilen, die so nicht widersprechen können: Das beste, was einem interessierten Schüler passieren kann, ist ein Lehrer, der keinen Durchblick hat und alles durcheinander bringt! Dieser Schüler muß ununterbrochen aufpassen, alle Rechnung nachkontrollieren, ständig Fehler suchen und Sachverhalte recherchieren; auch mal, wenn es sein muß, eine Kontroverse führen - immer höflich und sachlich.
Eine gute Schule für's Leben, wie ich finde. smile


(auch mal off topic)

Abgesehen davon, dass ich die Wortwahl auch nicht hervorragend finde, finde ich überhaupt nicht, dass ein Lehrer, der nichts im Unterricht leistet, sofort gut für den Schüler ist. Man vergisst oft, dass der Schüler noch andere Fächer abzuleisten hat; sind vor allem noch sprachliche Fächer dabei oder Mathematik, hast du eben jede Woche alle Aufgaben Seite 1-9 im Buch und 200 Vokabeln zu lernen. Wenn du Glück hast, hast du heutzutage mit einem viel zu sehr gekürzten und meines Erachtens "schlechten" Physikbuch irgendeinen Unterricht, der pro Woche zwei bis vier Stunden umfasst. Wenn man als Schüler von 0 auf 100 quasi alles selbst lernen könnte, bräuchte man keine Schule mehr. Als ich zur Schule ging, hatte ich zu irgendeinem Zeitpunkt damals auch noch nie von dem Konzept elektromagnetischer Felder gehört; trotzdem wird dir quasi ohne (gute) Erklärung der Idee oder des Hintergrunds oft aus Zeitmangel der Stoff hingeknallt. Nein, es braucht gerade in Physik einen guten Lehrer, der das mit Motivation und Hintergrund erklärt. Das soll einem aber nicht die eigene Motivation nehmen, Dinge zu hinterfragen, denn das ist das Beste, was du man tun kann.

_________________
Wenn du einen Traum hast, dann folge ihm. Wer weiß, wo er dich hinführen könnte.
mrossi97



Anmeldungsdatum: 18.05.2016
Beiträge: 4

Beitrag mrossi97 Verfasst am: 19. Mai 2016 20:34    Titel: Antworten mit Zitat

yellowfur hat Folgendes geschrieben:
Freut mich, dass ich dir helfen konnte smile

franz hat Folgendes geschrieben:
OT

mrossi97 hat Folgendes geschrieben:
dazu muss ich noch sagen, dass mein Physiklehrer ne glatte 0 im erklären ist

Abgesehen von der Unhöflichkeit über abwesende Leute zu urteilen, die so nicht widersprechen können: Das beste, was einem interessierten Schüler passieren kann, ist ein Lehrer, der keinen Durchblick hat und alles durcheinander bringt! Dieser Schüler muß ununterbrochen aufpassen, alle Rechnung nachkontrollieren, ständig Fehler suchen und Sachverhalte recherchieren; auch mal, wenn es sein muß, eine Kontroverse führen - immer höflich und sachlich.
Eine gute Schule für's Leben, wie ich finde. smile


(auch mal off topic)

Abgesehen davon, dass ich die Wortwahl auch nicht hervorragend finde, finde ich überhaupt nicht, dass ein Lehrer, der nichts im Unterricht leistet, sofort gut für den Schüler ist. Man vergisst oft, dass der Schüler noch andere Fächer abzuleisten hat; sind vor allem noch sprachliche Fächer dabei oder Mathematik, hast du eben jede Woche alle Aufgaben Seite 1-9 im Buch und 200 Vokabeln zu lernen. Wenn du Glück hast, hast du heutzutage mit einem viel zu sehr gekürzten und meines Erachtens "schlechten" Physikbuch irgendeinen Unterricht, der pro Woche zwei bis vier Stunden umfasst. Wenn man als Schüler von 0 auf 100 quasi alles selbst lernen könnte, bräuchte man keine Schule mehr. Als ich zur Schule ging, hatte ich zu irgendeinem Zeitpunkt damals auch noch nie von dem Konzept elektromagnetischer Felder gehört; trotzdem wird dir quasi ohne (gute) Erklärung der Idee oder des Hintergrunds oft aus Zeitmangel der Stoff hingeknallt. Nein, es braucht gerade in Physik einen guten Lehrer, der das mit Motivation und Hintergrund erklärt. Das soll einem aber nicht die eigene Motivation nehmen, Dinge zu hinterfragen, denn das ist das Beste, was du man tun kann.


So Klausur gelaufen und gut hinbekommen durch deine Hilfe. Zu meinem "Physiklehrer" ist zu sagen, dass er weiß wovon er redet aber es den Schülern leider nicht richtig rüber bringen kann. Dazu muss ich erwähnen, dass er nie Physik auf Lehramt studiert hat. Von der Person her mag ich ihn aber es frustriert immer mit Hausnummern in Physik von der Schule zu kommen und das seit Jahren (ist bei 90% der Schüler so). Deswegen ist meiner Meinung nach die Wortwahl auch nicht besonders schlimm, da sie gerechtfertigt ist. Wir haben noch einen anderen Physiklehrer auf der Schule. Dieser bringt den Schülern auch bei mit dem CAS richtig umzugehen und damit zu rechnen. Wir haben den CAS in einem Jahr noch nicht einmal benutzt. Die Schüler haben dort auch im durchschnitt viel bessere Noten als wir.
Da es mein erstes mal war hier etwas reinzuschreiben und es mir sehr geholfen hat und ich auch mit Sicherheit in Zukunft so gut wie nichts bei meinem Lehrer verstehen werde, kann ich garantieren, dass die nächste Frage sicher kommen wird.
Ich kann nicht genug danken und deswegen nochmal vielen Dank für die Hilfe. Rock
yellowfur
Moderator


Anmeldungsdatum: 30.11.2008
Beiträge: 804

Beitrag yellowfur Verfasst am: 20. Mai 2016 19:57    Titel: Antworten mit Zitat

mrossi97 hat Folgendes geschrieben:

So Klausur gelaufen und gut hinbekommen durch deine Hilfe. Zu meinem "Physiklehrer" ist zu sagen, dass er weiß wovon er redet aber es den Schülern leider nicht richtig rüber bringen kann. Dazu muss ich erwähnen, dass er nie Physik auf Lehramt studiert hat. Von der Person her mag ich ihn aber es frustriert immer mit Hausnummern in Physik von der Schule zu kommen und das seit Jahren (ist bei 90% der Schüler so). Deswegen ist meiner Meinung nach die Wortwahl auch nicht besonders schlimm, da sie gerechtfertigt ist. Wir haben noch einen anderen Physiklehrer auf der Schule. Dieser bringt den Schülern auch bei mit dem CAS richtig umzugehen und damit zu rechnen. Wir haben den CAS in einem Jahr noch nicht einmal benutzt. Die Schüler haben dort auch im durchschnitt viel bessere Noten als wir.
Da es mein erstes mal war hier etwas reinzuschreiben und es mir sehr geholfen hat und ich auch mit Sicherheit in Zukunft so gut wie nichts bei meinem Lehrer verstehen werde, kann ich garantieren, dass die nächste Frage sicher kommen wird.
Ich kann nicht genug danken und deswegen nochmal vielen Dank für die Hilfe. Rock


Freut mich, dass es so gut gelaufen ist und wir dir ein wenig helfen konnten.
Du darfst gerne mehr Fragen stellen, dafür ist das Forum ja da smile

_________________
Wenn du einen Traum hast, dann folge ihm. Wer weiß, wo er dich hinführen könnte.
ML



Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3384

Beitrag ML Verfasst am: 21. Mai 2016 12:06    Titel: Antworten mit Zitat

franz hat Folgendes geschrieben:
Das beste, was einem interessierten Schüler passieren kann, ist ein Lehrer, der keinen Durchblick hat und alles durcheinander bringt!

Du machst hier gerade Kabarett, oder meinst Du das wirklich ernst? grübelnd
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