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frage1
Anmeldungsdatum: 20.02.2021
Beiträge: 569
Wohnort: bayern
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 frage1 Verfasst am: 17. Apr 2022 17:33 Titel: B-Feld (lorentzkraft) |
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Hallo an alle!
Es handelt sich um die folgende Aufgabe (siehe Anhang).
Ich hab´ die Aufgabe halbwegs verstanden und hab´ auch das E-Feld berechnen können, aber mir fehlt noch die Vorstellung bei dem ganzen.
Warum sind Ey und Ez=0? Ich weiß zwar, dass nur eine Kraft und zwar die Lorentzkraft auf die Elektronen wirkt und sich die Elektronen dabei entlang der x-Achse bewegen. Aber wie wird durch das E-Feld die Ablenkung der Elektronen verhindert? Und warum bekommt die x-Komponente ein negatives Vorzeichen? Hat das was mit den feldlinien des E-Feldes zu tun, wenn ja, könnt ihr mir das genauer erklären? Ich weiß zwar, dass sich die Lorentzkraft aufheben muss, damit die Elektronen nicht abgelenkt werden, aber die x-Komponente könnten ja zuerst negativ, dann durch die Anwesenheit des E-Feldes positiv sein? Denk ich da falsch?
Ex= -0,25 V/m8
Ich hab zusätzlich meine Skizzen hochgeladen. Ich hoffe, dass die Überlegung so stimmt.
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ML
Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3396
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| ML Verfasst am: 17. Apr 2022 20:17 Titel: Re: B-Feld (lorentzkraft) |
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Hallo,
| frage1 hat Folgendes geschrieben: |
Warum sind Ey und Ez=0?
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Die magnetische Kraft wirkt in die negative x-Richtung, wie Du mithilfe der Linke-Handregel leicht nachvollziehen kannst. Wenn Du diese Kraft kompensieren willst, hilft Dir nur ein E-Feld in negative x-Richtung. (Die Kraft auf das negativ geladene Elektron zeigt dann in die positive x-Richtung).
| Zitat: |
Aber wie wird durch das E-Feld die Ablenkung der Elektronen verhindert?
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Die Kräfte sind gleich groß, aber entgegengesetzt gerichtet. Dadurch wird ihre vektorielle Summe gleich null.
Die E-Feldlinien zeigen in die Richtung, in die auf eine positive Ladung eine Kraft ausgeübt wird. Da Du ein Elektron hast, wirkt bei Ex < 0 die Kraft in die positive x-Richtung.
Viele Grüße
Michael
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frage1
Anmeldungsdatum: 20.02.2021
Beiträge: 569
Wohnort: bayern
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| frage1 Verfasst am: 18. Apr 2022 13:20 Titel: |
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warum wirkt die Magnetkraft in die negative x-richtung? Was genau meinst du mit Magnetkraft, das B-feld? Die magnetkraft ist ja praktisch die kraft, die das B-feld auf das Teilchen ausübt. Also ich stelle mir die linke Hand Regel so vor: die lorentzkraft ((Mittelfinger) zeigt nach unten (welche achse das genau sein soll. weiß ich nicht), der elektronenstrahl (linker Daumen zeigt rechts) zeigt in richtung der positiven x-Achse, das B-Feld (Zeigefinger) zeigt richtung y Achse, also in den Monitor hinein. Die lorentzkraft zeigt ja nach unten, also senkrecht. zur x-Achse. Stimmt die überlegung so? Ich habe oben eine Skizze hochgeladen, wo das ganze veranschaulicht wird, also so stelle ich mir das vor.
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ML
Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3396
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| ML Verfasst am: 18. Apr 2022 19:16 Titel: |
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Hallo,
| frage1 hat Folgendes geschrieben: | warum wirkt die Magnetkraft in die negative x-richtung?
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Es gilt: 
q ist negativ, da Du eine negative Ladung hast. Du nutzt also im Folgenden die linke Hand. (Bei einer positiven Ladung würdest Du mit gleicher Handlungsanweisung die rechte Hand nehmen):
Nun formst Du die Daumen, Zeigefinger und Mittelfinger paarweise senkrecht aufeinander und beachtest die folgenden Richtungen:
v: Daumen (Richtung der Geschwindigkeit)
B: Zeigefinger (Richtung des B-Feldes)
F: Mittelfinger (Richtung der Kraft)
In welche Richtung zeigt jetzt der Mittelfinger? Das war alles.
| Zitat: |
Die lorentzkraft zeigt ja nach unten, also senkrecht. zur x-Achse.
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Dann nimm mal das Koordinatensystem, das in der Aufgabenstellung steht.
Viele Grüße
Michael
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frage1
Anmeldungsdatum: 20.02.2021
Beiträge: 569
Wohnort: bayern
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| frage1 Verfasst am: 18. Apr 2022 19:41 Titel: |
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Mir geht es nicht um die rechte bzw linke handregel, sondern um die Skizze in der Aufgabe. Die kann ich nicht nachvollziehen, oben habe ich ja eine skizze von mir hochgeladen. So stelle ich mir das vor. Ist meine skizze überhaupt korrekt? und bewegt sich der elektronenstarhl in die x und das b feld in y richtung?
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ML
Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3396
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| ML Verfasst am: 18. Apr 2022 20:17 Titel: |
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| frage1 hat Folgendes geschrieben: | Mir geht es nicht um die rechte bzw linke handregel, sondern um die Skizze in der Aufgabe. Die kann ich nicht nachvollziehen, oben habe ich ja eine skizze von mir hochgeladen.
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Genau. Die Skizzen ähneln sich. Du hast allerdings andere Achsen gewählt als die Aufgabenstellung. Meine Angaben beziehen sich auf die Originalskizze.
| Zitat: | | Ist meine skizze überhaupt korrekt? und bewegt sich der elektronenstarhl in die x und das b feld in y richtung? |
Das B-Feld bewegt sich gar nicht. Ansonsten ist Deine Skizze ok. Ich weiß nur nicht, weshalb Du die Achsen anders benennst als in der Aufgabenstellung.
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Myon
Anmeldungsdatum: 04.12.2013
Beiträge: 5862
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| Myon Verfasst am: 18. Apr 2022 20:31 Titel: |
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Das in der Aufgabenstellung eingezeichnete Koordinatensytem ist etwas unüblich, da es sich nicht um ein Rechtssystem handelt (jedenfalls, wenn die y-Achse nach hinten zeigt)
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ML
Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3396
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| ML Verfasst am: 18. Apr 2022 20:33 Titel: |
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| Myon hat Folgendes geschrieben: | | Das in der Aufgabenstellung eingezeichnete Koordinatensytem ist etwas unüblich, da es sich nicht um ein Rechtssystem handelt (jedenfalls, wenn die y-Achse nach hinten zeigt) |
Stimmt. Ist mir gar nicht aufgefallen.
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