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Sarahlein
Anmeldungsdatum: 21.06.2016
Beiträge: 7
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 Sarahlein Verfasst am: 21. Jun 2016 16:33 Titel: Elektromagnetismus |
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Meine Frage:
Ein Proton bewegt sich in einem äußerem B-Feld der Stärke 1 Tesla, das senkrecht zur Bewegungsrichtung des Protons ausgerichtet ist. Wie stark muss das B-Feld sein, wenn die Bahnkurve halbiert werden soll?
Meine Ideen:
Ich habe es versuche mit der Magnetische Flussdichte-Formel die Übung zu berechnen.
B= F/IxS Aber komme ich irgendwie nicht zur Lösung.
Vielleicht mit Lorenzkraft? F= Bx qx V ?
Es wäre mega cool, wenn ihr mir weiter helfen könnt  |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 21. Jun 2016 16:42 Titel: |
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| Sarahlein hat Folgendes geschrieben: | | Wie stark muss das B-Feld sein, wenn die Bahnkurve halbiert werden soll? |
Was meinst Du denn damit? Soll der Radius der Bahnkurve halbiert werden?
Wenn das so ist, dann schau Dir mal das Kräftegleichgewicht zwischen Lorentz- und Zentrifugalkraft an. Dort siehst Du, wie der Radius der Bahnkurve und die magnetische Flussdichte zusammenhängen. |
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Sarahlein
Anmeldungsdatum: 21.06.2016
Beiträge: 7
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| Sarahlein Verfasst am: 22. Jun 2016 16:48 Titel: Gelöst! |
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| GvC hat Folgendes geschrieben: | | Sarahlein hat Folgendes geschrieben: | | Wie stark muss das B-Feld sein, wenn die Bahnkurve halbiert werden soll? |
Was meinst Du denn damit? Soll der Radius der Bahnkurve halbiert werden?
Wenn das so ist, dann schau Dir mal das Kräftegleichgewicht zwischen Lorentz- und Zentrifugalkraft an. Dort siehst Du, wie der Radius der Bahnkurve und die magnetische Flussdichte zusammenhängen. |
Danke sehr für die Antwort! Ich habe mir, wie du es erklärt hast, beide Formel angeguckt (FL=FZ) und hat es mir viel geholfen! |
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ML
Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3388
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| ML Verfasst am: 22. Jun 2016 17:19 Titel: |
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Hallo GvC,
| GvC hat Folgendes geschrieben: |
Wenn das so ist, dann schau Dir mal das Kräftegleichgewicht zwischen Lorentz- und Zentrifugalkraft an. Dort siehst Du, wie der Radius der Bahnkurve und die magnetische Flussdichte zusammenhängen. |
bei einer nicht-vektoriellen Rechnung hilft Dein Tipp weiter. Es gibt aber trotzdem ein Problem damit. Ich möchte hier nicht haarspalterisch sein um des Haarspaltens willen. Die Sache mit den Bezugssystemen ist mir aber wichtig.
- Im Laborsystem S, in dem sich die Ladung im Magnetfeld bewegt und dann seitlich abgelenkt wird, gibt es kein Kräftegleichgewicht, sondern ein Kräfteungleichgewicht (bzw. eine resultierende Gesamtkraft ungleich null). Die resultierene Gesamtkraft ist die Lorentzkraft. Sie wirkt zum Mittelpunkt der Kreisbahn und wirkt in diesem Fall als Zentripetalkraft. Sie ist die Ursache dafür, dass die Ladung ihre geradlinige Bahn verlässt. Eine Zentrifugalkraft ist in diesem Bezugssystem nicht vorhanden.
- Im "mitbewegten System" S' (d. h. in einem System, in dem die Ladung ruht), gibt es die Zentrifugalkraft. Es gibt aber keine Lorentzkraft, da in diesem System die Ladung eine Geschwindigkeit von v'=0 aufweist.
Die Aufgabenstellung deutet darauf hin, dass dort davon ausgegangen wird, dass sich der Beobachter im Laborsystem befindet. Anhaltspunkt ist die Tatsache, dass für die Ladung eine Geschwindigkeit angegeben wird.
Viele Grüße
Michael |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 22. Jun 2016 18:35 Titel: |
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Ich weiß, ich hab' mich falsch ausgedrückt. Richtig wäre natürlich gewesen, darauf hinzuweisen, dass die Lorentzkraft senkrecht zur Bewegungsrichtung wirkt und es sich deshalb um eine konstante Zentripetalkraft handelt, die zu einer Kreisbewegung mit konstantem Radius führt, dass also die Zentripetalkraft die Lorentzkraft ist. Und richtig, es handelt sich um ein Kräfteungleichgewicht, sonst könnte sich ja der Geschwindigkeitsvektor nicht ändern. Ich entschuldige mich bei Sarahlein für die physikalisch falsche Darstellung und kann nur hoffen, dass er/sie durch den Beitrag von ML auf den rechten Pfad geführt wurde. |
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