Flugzeug im Magnetfeld - Spannung zw. Flügeln

Ari · Moderator Anmeldungsdatum: 01.06.2005 Beiträge: 577 Wohnort: Göttingen

Hey ihr

wir haben Hausaufgaben bekommen (oh wunder) und haben nur noch eine Stunde vor der Klausur. Bisher bearbeitet: bewegte Elektronen im Magnetfeld. (Lorentzkraft, Elektronenstrahl, magn. Flussdichte).

Komme bei zwei Aufgaben nicht weiter.

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Gratuliere smile

Deine Rechnung stimmt komplett!

Wenn das Flugzeug mit seiner Geschwindigkeit senkrecht zu einem Magnetfeld fliegt, dann fliegen auch die Elektronen in diesem Flugzeug mit derselben Geschwindigkeit relativ zum Magnetfeld. Und weil die Elektronen beweglich sind (das Flugzeug ist ja elektrisch leitend), werden sie durch die Lorentzkraft zur Seite abgelenkt, und das solange, bis das elektrische Feld zwischen den Flügelspitzen so groß geworden ist, dass die elektrische Feldkraft genausogroß geworden ist wie die Lorentzkraft.

Und damit hast du genau die Formel für den Hall-Effekt smile

Ari · Moderator Anmeldungsdatum: 01.06.2005 Beiträge: 577 Wohnort: Göttingen

wow *freu* danke für die Kontrolle!!

Einziges Problem bliebe die Polung der Spannung..die Lorentzkraft würde ja in diesem Fall in Richtung Himmel (von der Erde weg) zeigen, oder? Wie bestimme ich denn die Polung?

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Stimmt, die Lorentzkraft auf die Elektronen zeigt hier schräg nach oben. Die Komponente der Lorentzkraft, die die Elektronen zwischen den Spitzen der Flugzeugtragflächen verschiebt, ist allerdings die horizontale Komponente (solange das Flugzeug schön geradeaus fliegt und sich nicht in die Kurve legt und schräg in der Luft steht Augenzwinkern

).

Und diese horizontale Komponente der Lorentzkraft zeigt hier nach Norden.

(denn

, und wenn die Geschwindigkeit von Ost nach West zeigt, und das Magnetfeld von oben nach unten zeigt, dann zeigt nach der Dreifingerregel der Daumen nach Westen, der Zeigefinger nach unten, und der Mittelfinger (der linken Hand, da die Elektronen negativ geladen sind) und damit auch die Lorentzkraft auf die Elektronen nach Norden)

Also werden die Elektronen nach Norden abgelenkt, und damit wird hier die nördliche Tragflächenspitze negativ geladen, und die südliche positiv.

Ari · Moderator Anmeldungsdatum: 01.06.2005 Beiträge: 577 Wohnort: Göttingen

ahhh, tausend Dank Markus! Jetzt hab ich die Aufgabe schonmal fertig smile

bishop · Moderator Anmeldungsdatum: 19.07.2004 Beiträge: 1133 Wohnort: Heidelberg

ähm, also entweder bin ich jetzt schwer von Begriff (wahrscheinlich), oder markus hat was übersehen (unwahrscheinlich). Die Spannung gilt ja nur für Magnetfelder, die senkrecht zur bewegungsrichtung stehen. D.h, wenn das Flugzeug horizontal fliegt (was wir annehmen müssen), dann ist es nicht das ganze Magnetfeld, sondern nur die Vertikale komponente dazu. Also sollte Ari mit Trigonometrie die komponente isolieren, und die dann einsetzen.

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Das hat sie auch gemacht, aber nicht extra hingeschrieben Augenzwinkern

Dass Ari richtig die vertikale Komponente

für das B in der Formel eingesetzt hat, sieht man nur am richtigen Ergebnis smile

bishop · Moderator Anmeldungsdatum: 19.07.2004 Beiträge: 1133 Wohnort: Heidelberg

puh, alles klar, hätte ichs doch nachrechnen sollen -.-

@Ari: nächstes Mal eine saubere Notation bitte Zunge

Ari · Moderator Anmeldungsdatum: 01.06.2005 Beiträge: 577 Wohnort: Göttingen

Tut mir leid bishop, werds mir für die Zukunft merken Big Laugh