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Teilchen in magnetischem Feld
 
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el_physic0



Anmeldungsdatum: 08.01.2017
Beiträge: 19

Beitrag el_physic0 Verfasst am: 20. März 2017 08:48    Titel: Teilchen in magnetischem Feld Antworten mit Zitat

Hallo zusammen

Ich habe die folgende Aufgabe.
Ein Teilchen mit der Ladung 7.8 und der Geschwindigkeit -(3.8*10^3)m/s in y richtung.
Die magnetische Kraft F = (7.6*10^-3 - 5.2*10^-3)N wobei 7.6*10^-3 in x Richtung und 5.2*10^-3 Richtung ist.

a) Berechnen Sie alle Komponenten des magnetischen Feldes, welche sie von diesen Angaben können.
b) Gibt es Komponenten vom magnetischen Feld, welche nicht bestimmt sind bei der Messung der Kraft? erklären sie.

Ich weiss nicht wie ich anfangen muss. Also vorallem was ich mit den angegebenen Richtungsvektoren anfangen muss.

Aus F = qv B sollte ich ja B berechnen können oder? Aber darf ich hier einfach meine Angaben von oben einsetzen?

Vielen Dank für eure Hilfe!
yellowfur
Moderator


Anmeldungsdatum: 30.11.2008
Beiträge: 804

Beitrag yellowfur Verfasst am: 20. März 2017 09:40    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo!

Die Lorentzkraft bei existierendem B-Feld hast du ja schon hingeschrieben. Aber kennst du auch die vektorielle Schreibweise davon, sodass die Richtungen noch mit einbezogen sind? Dann kannst du dir ausrechnen, auf welche Komponenten des B-Feldes du schließen kannst und auf welche nicht.
Am besten schreibst du alles als Vektoren auf, also auch die Geschwindigkeit als

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Wenn du einen Traum hast, dann folge ihm. Wer weiß, wo er dich hinführen könnte.
el_physic0



Anmeldungsdatum: 08.01.2017
Beiträge: 19

Beitrag el_physic0 Verfasst am: 20. März 2017 15:24    Titel: Antworten mit Zitat

moin

Also ich habe alles nur so gegeben wie es im 1. Post steht.

Kann ich das ganze irgendwie komponentenweise auflösen? wenn ja, wie muss ich da anfangen?
el_physic0



Anmeldungsdatum: 08.01.2017
Beiträge: 19

Beitrag el_physic0 Verfasst am: 20. März 2017 16:09    Titel: Antworten mit Zitat

Kann ich die Gleichungen folgendermassen formulieren?

F_x = q(v_y*B_z - v_z*B_y)
F_y = q(v_z*B_x - v_x*B_z)
F_z = q(v_x*B_y - v_y*B_x)

und jetzt nach den entsprechenden Komponenten von B auflösen?
yellowfur
Moderator


Anmeldungsdatum: 30.11.2008
Beiträge: 804

Beitrag yellowfur Verfasst am: 20. März 2017 16:50    Titel: Antworten mit Zitat

Das sieht doch schon gut aus!
Die Aufgabe soll ja anscheinend eine Momentaufnahme darstellen, also nicht "wie verändert sich die Richtung der Geschwindigkeit über die Zeit", sondern ganz konkret "es liegt gerade nur v_y vor, wie sieht das B-Feld aus?".

Deswegen kannst du jetzt einfach eintragen, welche Komponenten null sind.
Was bleibt jetzt noch übrig? Dann kannst du für die übriggebliebenen Zeilen auch das B-Feld ausrechnen (unter der Annahme, dass es sich um ein homogenes Feld handelt) smile

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el_physic0



Anmeldungsdatum: 08.01.2017
Beiträge: 19

Beitrag el_physic0 Verfasst am: 20. März 2017 18:12    Titel: Antworten mit Zitat

super, Danke! Ja ich denke auch, dass eine Momentaufnahme gemeint ist.

Also dann bleibt noch folgendes Übrig:

Fx = q*v_y*Bz --> Bz =-0.26
Fz = -q*v_y*Bx --> Bx =-0.18

B = 0.31 A/m

Da heisst es ja in der Aufgabe, dass man alles berechnen soll was möglich ist. Also ist das so zu verstehen, dass ich auch noch den Radius, Winkelgeschwindigkeit etc. bestimmen muss?
yellowfur
Moderator


Anmeldungsdatum: 30.11.2008
Beiträge: 804

Beitrag yellowfur Verfasst am: 20. März 2017 19:05    Titel: Antworten mit Zitat

Das sieht wieder sehr gut aus, deine Werte bekomme ich auch so heraus! Du hast eben schon gerundet.
Beim Bz bekomme ich ein anderes Vorzeichen, aber das liegt daran, dass ich aus deiner Aufgabenbeschreibung ganz oben im ersten Post nicht sicher lesen kann, ob Fz ein Minuszeichen hat oder ob das ein Platzhalter sein soll für "Fy nicht gegeben." Wenn Fz ein positives Vorzeichen hat, solltest du jedenfalls wegen dem -q Term und dem negativen vy ein positives Bx bekommen, im anderen Fall negativ.

In der Aufgabe steht nur, dass du die Komponenten des B-Feldes bestimmen sollst, soweit du kannst, also bist du soweit fertig. Kannst du jetzt noch erklären, wieso du in diesem Fall nicht auf das By schließen kannst?

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el_physic0



Anmeldungsdatum: 08.01.2017
Beiträge: 19

Beitrag el_physic0 Verfasst am: 21. März 2017 07:30    Titel: Antworten mit Zitat

Ach so, jetzt hab ichs auch geschnallt wegen der Aufgabenstellung LOL Hammer

Fz hat ein negatives Vorzeichen.

Die Berechnung für By geht ja nicht, da es keine vx und vz Geschwindigkeiten gibt. --> Resp. daher ist die By Komponente = 0?

edit:

Ich glaube man kann die By Komponente aus den Angaben die ich habe nicht bestimmen. Stimmt das?
yellowfur
Moderator


Anmeldungsdatum: 30.11.2008
Beiträge: 804

Beitrag yellowfur Verfasst am: 21. März 2017 10:29    Titel: Antworten mit Zitat

Genau! Wie du siehst, kann die Komponente By in dieser Momentaufnahme quasi beliebig sein, da das Teilchen keine Geschwindigkeitskomponenten vx and vz hat.

Du musst nur aufpassen, By ist nicht unbedingt null, es ist einfach nur nicht bestimmbar.

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el_physic0



Anmeldungsdatum: 08.01.2017
Beiträge: 19

Beitrag el_physic0 Verfasst am: 21. März 2017 11:11    Titel: Antworten mit Zitat

ok, vielen Dank für deine Hilfe!
Thumbs up!
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