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ML
Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3388
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 ML Verfasst am: 10. Jun 2016 21:02 Titel: |
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Hallo,
| pulse hat Folgendes geschrieben: |
Jedoch driften die Elektronen jetzt nach oben mit einer Driftgeschwindigkeit und wenn ich das Kreuzprodukt anwende, habe ich nun eine andere Lorentzkraft, die in die entgegengesetzte Richtung wie die Zugkraft zeigt.
Aber warum sind beiden Kräfte gleich? Wenn sie gleich sein würden, dann würde der Stab ja einfach stehen bleiben oder nicht?
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Am Anfang (wenn der Stab von 0 auf v beschleunigt) sind die Kräfte nicht gleich groß. Wenn die Endgeschwindigkeit des Stabes aber erreicht ist, wird der Stab entsprechend  bloß nicht mehr schneller oder langsamer.
Viele Grüße
Michael
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 11. Jun 2016 12:29 Titel: |
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| pulse hat Folgendes geschrieben: | ...
Ich bewege den Stab ja mit  nach rechts.
Und ) .
v ist die Driftgeschwdindigkeit der Elektronen, d.h. eigentlich auch zugleich die Geschwindigkeit mit der sich der Stab nach rechts bewegt. |
Nein, das sind unterschiedliche Geschwindigkeiten.
| pulse hat Folgendes geschrieben: | D.h. laut dem Kreuzprodukt muss die Lorentzkraft nach oben zeigen, d.h. die Elektronen werden nach oben gedrieben und darus resultiert eben die Stromrichtung.
Genau das ist der Grund für die "Stromerzeugung", stimmts? |
Stimmt.
| pulse hat Folgendes geschrieben: | Weiter gehts:
Jedoch driften die Elektronen jetzt nach oben ... |
Nein, sie driften nach unten, da sie negativ geladen sind.
| pulse hat Folgendes geschrieben: | | ... mit einer Driftgeschwindigkeit ... |
... die sowohl vom Betrage als auch von der Richtung eine andere ist, als die Geschwindigkeit, mit der der Stab bewegt wird.
| pulse hat Folgendes geschrieben: | | ... und wenn ich das Kreuzprodukt anwende, habe ich nun eine andere Lorentzkraft, die in die entgegengesetzte Richtung wie die Zugkraft zeigt. |
Richtig.
| pulse hat Folgendes geschrieben: | | Aber warum sind beiden Kräfte gleich? Wenn sie gleich sein würden, dann würde der Stab ja einfach stehen bleiben oder nicht? |
Nein. Wenn der Stab stehenbleiben würde, hieße das, dass er abgebremst würde, d.h. die Lorentzkraft müsste größer sein als die Zugkraft. Gerade weil laut Aufgabenstellung die Geschwindigkeit konstant sein soll, müssen Zugkraft und Lorentzkraft entgegengesetzt gleich sein, muss die Gesamtkraft also Null sein (Newton I: Ein Körper verharrt im Zustand der Ruhe oder der gleichförmigen Bewegung, sofern keine äußeren Kräfte auf ihn wirken).
| pulse hat Folgendes geschrieben: | | edit: Ich glaub ich hab ne Antwort darauf, bin mir aber ned sicher ob es stimmt. Also der Stab wird ja mit einer Geschwindigkeit nach rechts bewegt und während der Bewegung entsteht halt ein Strom nach oben, jedoch verursacht dieser eine Lorentzkraft nach Links und somit bleibt der Stab einfach stehen. Kann man das so sehen? |
Nein (s.o.)
| pulse hat Folgendes geschrieben: | | Aber warum genau derselbe Betrag der Zugkraft erzeugt wird ist mir ein Rätsel. |
Siehe oben.
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pulse
Anmeldungsdatum: 05.12.2015
Beiträge: 112
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| pulse Verfasst am: 11. Jun 2016 16:00 Titel: |
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| GvC hat Folgendes geschrieben: | | pulse hat Folgendes geschrieben: | ...
Ich bewege den Stab ja mit nach rechts.
Und .
v ist die Driftgeschwdindigkeit der Elektronen, d.h. eigentlich auch zugleich die Geschwindigkeit mit der sich der Stab nach rechts bewegt. |
Nein, das sind unterschiedliche Geschwindigkeiten. |
Okay, dann müsste jedoch...
| Zitat: |
| pulse hat Folgendes geschrieben: | D.h. laut dem Kreuzprodukt muss die Lorentzkraft nach oben zeigen, d.h. die Elektronen werden nach oben gedrieben und darus resultiert eben die Stromrichtung.
Genau das ist der Grund für die "Stromerzeugung", stimmts? |
Stimmt.
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...die Driftgeschwindigkeit der Elektronen im Leiter nach rechts zeigen, sodass die Lorentzkraft laut vxB nach oben zeigen kann. (Stromrichtung) oder?
| Zitat: |
| pulse hat Folgendes geschrieben: | Weiter gehts:
Jedoch driften die Elektronen jetzt nach oben ... |
Nein, sie driften nach unten, da sie negativ geladen sind.
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Ich dachte der Strom fließt ja nach oben laut obigen Kreuzprodukt, da die Lorentzkraft ja auch nach oben zeigt und in dieselbe Richtung müssen ja die Elektronen sich auch bewegen, oder sehe ich das falsch?
| Zitat: |
| pulse hat Folgendes geschrieben: | | ... mit einer Driftgeschwindigkeit ... |
... die sowohl vom Betrage als auch von der Richtung eine andere ist, als die Geschwindigkeit, mit der der Stab bewegt wird.
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Ja jene Driftgeschwindigkeit in Stromrichtung ist natürlich anders als die Geschwindigkeit mit der sich der Stab bewegt.
| Zitat: |
Nein. Wenn der Stab stehenbleiben würde, hieße das, dass er abgebremst würde, d.h. die Lorentzkraft müsste größer sein als die Zugkraft. Gerade weil laut Aufgabenstellung die Geschwindigkeit konstant sein soll, müssen Zugkraft und Lorentzkraft entgegengesetzt gleich sein, muss die Gesamtkraft also Null sein (Newton I: Ein Körper verharrt im Zustand der Ruhe oder der gleichförmigen Bewegung, sofern keine äußeren Kräfte auf ihn wirken).
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Angenommen eine Person streckt die Arme aus und es wirken auf beide Arme dieselbe Kraft, d.h. der Krper verharrt im Zustand der Ruhe, was Newton I sagt. Wie kann dann ein Körper in gleichförmiger Bewegung sein? Ja wenn keine äußeren Kräfte wirken. Aber wie soll ich mir so ne äußere Kraft vorstellen?
Ich dachte nämlich, dass die genannten Person oben genau mein Stab ist und links und rechts 2 gleiche Kräfte wirken und somit kann er sich nicht bewegen.
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ML
Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3388
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| ML Verfasst am: 11. Jun 2016 16:30 Titel: |
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| pulse hat Folgendes geschrieben: |
Angenommen eine Person streckt die Arme aus und es wirken auf beide Arme dieselbe Kraft,
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Ok.
| Zitat: |
d.h. der Krper verharrt im Zustand der Ruhe, was Newton I sagt.
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Nein, das sagt Newton nicht. Er sagt nur, dass der Körper nicht beschleunigt oder gebremst wird.
| Zitat: |
Wie kann dann ein Körper in gleichförmiger Bewegung sein?
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z. B. indem das ganze in einem fahrenden Zug stattfindet und sich der Beobachter am Bahnsteig befindet.
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 11. Jun 2016 18:19 Titel: |
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| pulse hat Folgendes geschrieben: | Okay, dann müsste jedoch...
...die Driftgeschwindigkeit der Elektronen im Leiter nach rechts zeigen, sodass die Lorentzkraft laut vxB nach oben zeigen kann. (Stromrichtung) oder? |
Nein, das ist nicht die Driftgeschwindigkeit der Elektronen, sondern die Geschwindigkeit des Leiters, und damit die Geschwindigkeit der im Leiter befindlichen Elektronen.
| pulse hat Folgendes geschrieben: | | Ich dachte der Strom fließt ja nach oben laut obigen Kreuzprodukt, da die Lorentzkraft ja auch nach oben zeigt und in dieselbe Richtung müssen ja die Elektronen sich auch bewegen, oder sehe ich das falsch? |
Wenn der Strom nach oben fließt, bewegen sich die Elektronen nach unten. So ist der elektrische Strom definiert.
| pulse hat Folgendes geschrieben: | | Angenommen eine Person streckt die Arme aus und es wirken auf beide Arme dieselbe Kraft, d.h. der Krper verharrt im Zustand der Ruhe, was Newton I sagt. |
Newton I sagt, ein Körper verharrt im Zustand der Ruhe oder der gleichförmigen geradlinigen Bewegung, sofern ...
Gleichförmige Bewegung heißt konstante Geschwindigkeit, wie in dieser Aufgabe.
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pulse
Anmeldungsdatum: 05.12.2015
Beiträge: 112
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| pulse Verfasst am: 11. Jun 2016 18:40 Titel: |
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Okay, dass ist irgendwie leicht verwirrend.
| GvC hat Folgendes geschrieben: | | pulse hat Folgendes geschrieben: | Okay, dann müsste jedoch...
...die Driftgeschwindigkeit der Elektronen im Leiter nach rechts zeigen, sodass die Lorentzkraft laut vxB nach oben zeigen kann. (Stromrichtung) oder? |
Nein, das ist nicht die Driftgeschwindigkeit der Elektronen, sondern die Geschwindigkeit des Leiters, und damit die Geschwindigkeit der im Leiter befindlichen Elektronen.
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Ja aber ich muss ja genau das Kreuzprodukt  bilden, um herauszufinden wo die Lorentzkraft hinzeigt. Und dieses  ist definiert als die Driftgeschwindigkeit der Elektronen, also eben die Geschwindigkeit mit denen sich die Elektronen bewegt. Oder hab ich da was falsch aufgenommen?
Oder: Darf ich einfach nicht immer "driftgeschwindigkeit" sagen, denn diese ist ja definiert, wenn sich Elektronen im Leiter bewegen und nicht sicher Leiter bewegt mit den Elektronen?
Also: Die Geschwindigkeit im obigen Kreuzprodukt ist einfach immer jene Geschwindigkeit die Elektronen erfahren? Egal ob die jetzt im Leiter fließen, oder oben auf den Leiter sind und sich der Leiter bewegt?
Wenn ich die "rechte Hand"-Regel jetzt anwende, zeigt mein Lorentzkraftvektor nach oben. Daraus folgt auch die Stromrichtung nach oben.
| Zitat: |
| pulse hat Folgendes geschrieben: | | Ich dachte der Strom fließt ja nach oben laut obigen Kreuzprodukt, da die Lorentzkraft ja auch nach oben zeigt und in dieselbe Richtung müssen ja die Elektronen sich auch bewegen, oder sehe ich das falsch? |
Wenn der Strom nach oben fließt, bewegen sich die Elektronen nach unten. So ist der elektrische Strom definiert.
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Okay ja. physikalische vs technische Stromrichtung.
| Zitat: |
| pulse hat Folgendes geschrieben: | | Angenommen eine Person streckt die Arme aus und es wirken auf beide Arme dieselbe Kraft, d.h. der Krper verharrt im Zustand der Ruhe, was Newton I sagt. |
Newton I sagt, ein Körper verharrt im Zustand der Ruhe oder der gleichförmigen geradlinigen Bewegung, sofern ...
Gleichförmige Bewegung heißt konstante Geschwindigkeit, wie in dieser Aufgabe. |
Ja genau, "oder der Körper sich in gerader gleichförmiger Bewegung befindet". Daraus folgt, dass eine konstante Geschwindigkeit vorhanden ist. Das ist alles noch logisch und völlig klar.
| ML hat Folgendes geschrieben: |
z. B. indem das ganze in einem fahrenden Zug stattfindet und sich der Beobachter am Bahnsteig befindet. |
Angenommen Person A steht am Bahnsteig und ein Zug fährt mit konstanter Geschwindigkeit vorbei. Was passiert dann im/auf dem Zug, um eine gute Analogie bezüglich unseren Leiterstabs zu machen?
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ML
Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3388
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pulse
Anmeldungsdatum: 05.12.2015
Beiträge: 112
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| pulse Verfasst am: 13. Jun 2016 20:10 Titel: |
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Ah ok.
1. Von wo kommt denn die Geschwindigkeit in zwei Richtungen? Also erstmal ist klar, dass ich es eine Kraft gibt, die den Stab in Bewegung nach rechts versetzt, dass ist eben die Geschwindigkeit in x-Richtung.
Und da entsteht eine Lorenztkraft nach oben übrigens laut "Rechte-Hand" Regel und nicht nach unten oder nicht? Nach unten wärs, wenn das B-Feld aus dem "Bildschirm" kommen würde.
2. Woraus resultiert dann die Geschwindigkeit in y-Richtung? aus der Lorentzkraft im Punkt 1?
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ML
Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3388
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| ML Verfasst am: 13. Jun 2016 20:19 Titel: |
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| pulse hat Folgendes geschrieben: |
1. Von wo kommt denn die Geschwindigkeit in zwei Richtungen? Also erstmal ist klar, dass ich es eine Kraft gibt, die den Stab in Bewegung nach rechts versetzt, dass ist eben die Geschwindigkeit in x-Richtung.
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Wenn in einem senkrecht verlaufenden Rohr Wasser von oben nach unten fließt und das Rohr sich gleichzeitig mit dem Wasser nach rechts bewegt.
Welche Geschwindigkeit hat dann ein Wassermolekül, das sich innerhalb des Rohres befindet, in Bezug auf einen im Laborsystem ruhenden Beobachter?
Stell Dir zur Veranschaulichung vor, dass das Rohr durchsichtig ist und eine kleine beleuchtete Kugel schlupffrei mit dem Wasser mitfließt.
Bewegt sich die Kugel dann
- nach unten
-nach rechts oder
- nach rechts unten?
| Zitat: |
Und da entsteht eine Lorenztkraft nach oben übrigens laut "Rechte-Hand" Regel und nicht nach unten oder nicht? Nach unten wärs, wenn das B-Feld aus dem "Bildschirm" kommen würde.
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Ich denke, ich hab's richtig rum geschrieben. Ich habe die Lorentzkraft auf Elektronen (negativ geladen) betrachtet.
| Zitat: |
2. Woraus resultiert dann die Geschwindigkeit in y-Richtung? aus der Lorentzkraft im Punkt 1? |
Die kommt vom Stromfluss.
Zuletzt bearbeitet von ML am 13. Jun 2016 20:27, insgesamt einmal bearbeitet |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 13. Jun 2016 20:24 Titel: |
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| pulse hat Folgendes geschrieben: | | Und da entsteht eine Lorenztkraft nach oben übrigens laut "Rechte-Hand" Regel und nicht nach unten oder nicht? |
Die Lorentzkraft weist nach unten. Nach oben weist der Vektor  . Die Richtung der Lorentzkraft nach unten ergibt sich aus der Multiplikation dieses Vektors mit der negativen Elektronenladung.
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pulse
Anmeldungsdatum: 05.12.2015
Beiträge: 112
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| pulse Verfasst am: 13. Jun 2016 22:04 Titel: |
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Danke euch.
| ML hat Folgendes geschrieben: | | pulse hat Folgendes geschrieben: |
1. Von wo kommt denn die Geschwindigkeit in zwei Richtungen? Also erstmal ist klar, dass ich es eine Kraft gibt, die den Stab in Bewegung nach rechts versetzt, dass ist eben die Geschwindigkeit in x-Richtung.
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Wenn in einem senkrecht verlaufenden Rohr Wasser von oben nach unten fließt und das Rohr sich gleichzeitig mit dem Wasser nach rechts bewegt.
Welche Geschwindigkeit hat dann ein Wassermolekül, das sich innerhalb des Rohres befindet, in Bezug auf einen im Laborsystem ruhenden Beobachter?
Stell Dir zur Veranschaulichung vor, dass das Rohr durchsichtig ist und eine kleine beleuchtete Kugel schlupffrei mit dem Wasser mitfließt.
Bewegt sich die Kugel dann
- nach unten
-nach rechts oder
- nach rechts unten?
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Okay, stimmt. Die "Kugel" geht nach rechts unten.
| Zitat: |
| Zitat: |
Und da entsteht eine Lorenztkraft nach oben übrigens laut "Rechte-Hand" Regel und nicht nach unten oder nicht? Nach unten wärs, wenn das B-Feld aus dem "Bildschirm" kommen würde.
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| Zitat: |
Ich denke, ich hab's richtig rum geschrieben. Ich habe die Lorentzkraft auf Elektronen (negativ geladen) betracht |
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Ja genau, stimmt.
| Zitat: |
| Zitat: |
2. Woraus resultiert dann die Geschwindigkeit in y-Richtung? aus der Lorentzkraft im Punkt 1? |
Die kommt vom Stromfluss. |
Ja, dass ist der Punkt an dem ich hänge! Wann fließt Strom? Wenn ein Stromkreis geschlossen ist und eine Spannungs- oder Stromquelle da ist.
Der Stromkreis ist ja laut Bild erstmal geschlossen. Aber es ist noch keine Spannungsquelle vorhanden, da das System still und geschlossen da steht. (Ich gehe mal davon aus, dass das rechts keine angelegte Spannung ist, obwohl es so aus sieht irgendwie, jedoch geht es hier ja um das, dass unser Leiterstab die Spannungsquelle später bei Bewegung darstellt)
Nun bewegt sich der Stab und wir haben gesagt, dass der Leiterstab, dann eine Spannungsquelle darstellt und eine Spannung links am Widerstand abfällt(denken wir uns mal einen Widerstand zu vereinfachung links im Bild).
Durch was entsteht jetzt der Stromfluss nach unten? Stromfluss deutet ja auf Elektronenbewegung hin und Elektronen werden bewegt, wenn eine Lorenztkraft ausgeübt wird.
D.h. wiederum unsere Lorentzkraft, die aus dem Kreuzprodukt von der Geschwindigkeit in x-Richtung (Leiterstab) und den B-Feld resultiert, zeigt dann nach unten, wie wir schon geklärt haben. Also bewegen sich die Elektronen nach unten.
Denke ich hab diesen Teil verstanden?
Okay langer Text kurzer Sinn, aber eigentlich hast du es ja schon oben bei b) geschrieben, jedoch wollte ich nur sicher gehen^^.
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 13. Jun 2016 22:18 Titel: |
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| pulse hat Folgendes geschrieben: | | Durch was entsteht jetzt der Stromfluss nach unten? |
Nur um das nochmal klarzustellen: Der Stromfluss im Leiterstab geht nach oben, der Elektronenfluss nach unten. Er entsteht durch die Bewegung des Leiterstabes im B-Feld.
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pulse
Anmeldungsdatum: 05.12.2015
Beiträge: 112
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| pulse Verfasst am: 13. Jun 2016 23:29 Titel: |
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Danke, da war ich unvorsichtig, sorry.
Und die Elektronenbewegung nach unten entsteht halt durch die Lorentzkraft, die eben durch die Geschw. in x-Richtung mit dem Kreuzprodukt des B-Feldes entsteht, was auch im folgenden nochmals gesagt wurde.
| ML hat Folgendes geschrieben: |
a) die x-Komponente beträgt v und zeigt in die positive x-Richtung. Das ist die Geschwindigkeit, mit der sich der Leiterstab nach rechts bewegt. Diese Komponente der Geschwindigkeit bewirkt eine Lorentzkraft auf die Elektronen und zeigt "von oben nach unten". Sie treibt den Strom an.
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Und genau das ist der Grund für die entstehende Spannungsquelle. Okay, diesen Punkt verstehe ich.
Dann zu folgendem bitte noch:
| ML hat Folgendes geschrieben: |
b) die y-Komponente der Elektronengeschwindigkeit beträgt  und zeigt nach unten. Sie ist sehr klein und bewegt sich in typischen Anordnungen im Bereich µm/s...mm/s.
Das ist die Driftgeschwindigkeit, die die Elektronen relativ zum Leiter haben. Auch diese Komponente der Elektronengeschwindigkeit bewirkt eine Lorentzkraft. Diese Lorentzkraft ist das Gegenstück zur mechanischen Kraft, die den Stab antreibt. |
Genau gut, wir wissen, dass Lorentzkraft und mech. Kraft betragsmäßig gleich und entgegengesetzt sind. Und dieser Punkt ist mir noch nicht klar, also warum sich dann der Stab trotzdem weiter bewegt.
Du hattest das Beispiel mit dem Zug gebracht. Aber was würde denn im Zug passieren, wenn eine Person A am Bahnsteig steht und der Zug mit einer konsten Geschw., also Beschl.=0, vorbei fährt, um eine gute Analogie zum Leitungsstab zu schaffen?
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ML
Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3388
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| ML Verfasst am: 14. Jun 2016 08:41 Titel: |
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| pulse hat Folgendes geschrieben: |
Du hattest das Beispiel mit dem Zug gebracht. Aber was würde denn im Zug passieren, wenn eine Person A am Bahnsteig steht und der Zug mit einer konsten Geschw., also Beschl.=0, vorbei fährt, um eine gute Analogie zum Leitungsstab zu schaffen? |
Nichts.
Du hast anscheinend nicht verstanden, dass aus F=0 auch a=0 folgt. Dabei rechnet sich das wirklich sehr leicht. Einfach in die Gleichung F=m a einsetzen:
Einsetzen von F=0 ergibt
Also: keine Kraft, keine Beschleunigung. Die Geschwindigkeit ändert sich nicht.
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pulse
Anmeldungsdatum: 05.12.2015
Beiträge: 112
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| pulse Verfasst am: 14. Jun 2016 15:59 Titel: |
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Ja danke, dass ist wirklich nicht so schwer.
Ich möchte nochmals ins Detail gehen bitte:
1. Der Stab wird von 0 auf v beschleunigt und genau in dem Zeitrahmen ist die mechanische Kraft ungleich Null, da die Beschleunigung a ungleich Null ist. Also das ist mir klar.
2. Also muss die Lorentzkraft während der Beschleunigungsphase kleiner als die mechanische Kraft sein, richtig?
2.1. Da  ist diese auf jedenfall schonmal ungleich Null, jedoch betragsmäßig kleiner als die mechanische Kraft.
3. Nach der Beschleunigungsphase ist ja die mechanische Kraft = Null, da sich der Gegenstand mit einer konstanten Geschwindigkeit v bewegt.
Jedoch von wo kommt das, dass die Lorentzkraft nach links betragsmäßig gleich der mechanischen Kraft ist?
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 14. Jun 2016 17:16 Titel: |
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| pulse hat Folgendes geschrieben: | ...
Ich möchte nochmals ins Detail gehen bitte:
1. Der Stab wird von 0 auf v beschleunigt und genau in dem Zeitrahmen ist die mechanische Kraft ungleich Null, da die Beschleunigung a ungleich Null ist. Also das ist mir klar. |
Die Beschleunigung des Stabes spielt in der vorliegenden Aufgabe keine Rolle. Laut Aufgabenstellung ist die Geschwindigkeit des Leiterstabes bei der Bewegung durch den gesamten Bereich des magnetischen Feldes konstant.
| pulse hat Folgendes geschrieben: | 2. Also muss die Lorentzkraft während der Beschleunigungsphase kleiner als die mechanische Kraft sein, richtig?
2.1. Da ist diese auf jedenfall schonmal ungleich Null, jedoch betragsmäßig kleiner als die mechanische Kraft. |
Da scheint ein Missverständnis vorzuliegen. Die mechanische Kraft auf den Leiterstab setzt sich zusammen aus der Zugkraft und der Lorentzkraft. Offenbar meinst Du mit "mechanischer Kraft" nur die Zugkraft. Wenn Du in Deinen vorstehenden Sätzen den Begriff "mechanische Kraft" durch "Zugkraft" ersetzt, dann ist das richtig. Aber wie gesagt, spielt das in der vorliegenden Aufgabe überhaupt keine Rolle.
| pulse hat Folgendes geschrieben: | | 3. Nach der Beschleunigungsphase ist ja die mechanische Kraft = Null, da sich der Gegenstand mit einer konstanten Geschwindigkeit v bewegt. |
Wenn Du mit "mechanische Kraft" nur die Zugkraft meinst, dann ist das falsch. Tatsächlich ist die auf den Leiterstab wirkende mechanische Kraft die (vektorielle) Summe aus Zugkraft und Lorentzkraft. Und die muss Null sein, da die Geschwindigkeit sich laut Aufgabenstellung nicht ändern darf.
| pulse hat Folgendes geschrieben: | | Jedoch von wo kommt das, dass die Lorentzkraft nach links betragsmäßig gleich der mechanischen Kraft ist? |
Nein, die Lorentzkraft muss betragsmäßig gleich der Zugkraft sein, damit die gesamte mechanische Kraft Null ist. Das wird in der Aufgabenstellung durch Vorgabe einer konstanten Geschwindigkeit ja gefordert.
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pulse
Anmeldungsdatum: 05.12.2015
Beiträge: 112
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| pulse Verfasst am: 14. Jun 2016 20:28 Titel: |
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Ah so ist das gemeint.
Ich versuchs nochmal:
1.
Die mech. Kraft muss Null sein, da laut Angabe die Geschwindigkeit kosntant ist. Darauf folgt, dass eben Zugkraft und Lorentzkraft betragsmäßig gleich sein müssen, um auf eine Gesamtkraft=Null zu kommen.
Was wiederum bedeutet, dass der Stab keine Beschleunigung(a=0) erfährt, da F_{ges}=m*a=0 gelten muss.
Richtig?
2.
Würde die Lorentzkraft betragsmäßig größer sein, dann würde der Leiterstab bremsen(neg. Beschleunigung), wenn die Zugkraft größer sein würde, dann beschleunigt der Leiterstab positiv.
Richtig?
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 14. Jun 2016 22:46 Titel: |
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Alles richtig.
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