B-feld, seitenlänge berechnen!!!

Aufrufe: 91     Aktiv: 23.02.2021 um 16:49

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Kann mir jemand helfen die Aufgabe b und c zu lösen? Für die Seitenlänge hab ich die formel Ui=-L*v*B verwendet. Aber wie kann ich jetzt die seitenlänge berechnen? Kann mir da wer weiterhelfen. Und wie soll die c) funktionieren?

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1 Antwort
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1. Ich hoffe, die eingezeichnete Linie ist soll nicht die aus a) sein, das wäre nämlich völlig falsch.

2. Das Ion wird auf eine Kreisbahn abgelekt. In welche Richtung kannst du über die Lorentz-Kraft, also mit der Rechten/Linken-Hand-Regel herausfinden.
Die Größe des Rechtecks muss so gewählt werden, dass das Teilchen genau eine Viertel-Kreisbahn abgeht. Gerade dann kommt es auf der Hälfte der Seitenlänge heraus. Schau mal in deinen Aufzeichnungen, ob du eine Formel für die Kreisbahn eines Teilchens im Magnetfeld hast. Die Geschwindigkeit bekommst du mit der gegebenen Spannung, dafür solltest du auch eine Formel haben. Hieraus bekommst du den Radius. Die Seitenlänge ist dann zwei mal der Radius.

3. Wenn du dir alles aus 2. klar gemacht hast, kannst du dir auch schnell Aufgabe c) überlegen.
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Student, Punkte: 615
 

Upps... ich bessere die 1 aus :D
also die formel lautet: q*v*B=(m*v^2)/r. Nach v umformen. Aber das geht ja nicht, r ist nicht gegeben ist.
  ─   anonym 22.02.2021 um 14:46

Oder: E= Ui/d   ─   anonym 22.02.2021 um 14:53

Nein du musst nach r umformen, denn das sucht du ja gerade um auf die Seitenlänge zu kommen. v bekommst du über die Spannung (dafür solltest su auch eine Formel haben).   ─   vetox 22.02.2021 um 17:04

Ich hab ja nach der Formel gesucht, aber fand nichts. Ich kenn nur die Spannung beim stromkreis   ─   anonym 22.02.2021 um 17:16

Ein Teilchen der Ladung \(q\) durchläuft die Spannung \(U\). Dabei nimmt es die Energie \(E=q\cdot U\) auf. Für die kinetische Energie kennst du \(E=\dfrac{1}{2}mv^2\). Durch Gleichsetzen erhälst du \(qU=\dfrac{1}{2}mv^2\). Das musst du jetzt nach \(v\) auflösen. Du bekommst eine Formel für die Geschwindigkeit eines Teilchens das durch die Spannung \(U\) beschleunigt wurde   ─   vetox 22.02.2021 um 18:26

Achso, okay danke. Ich hoffe, dass ichs jetzt verstanden habe. Also hab ich: v=√(2qU)/m. v= √2*(1,6021*10^-19)*200V/(1,672*10^-27)
Ich hab dann für die Ladung des Protons 1,6021*10^-19 eingesetzt.
  ─   anonym 22.02.2021 um 19:20

Und wie kommst du auf die Masse? In der Aufgabe steht doch \(m=20u\)   ─   vetox 22.02.2021 um 19:23

Aber darf ich mit unit rechnen? Ich dachte ich muss es umformen.   ─   anonym 22.02.2021 um 19:25

wenn ich mit 20 u rechne, dann kommt als Ergebnis: 0,2*10^-8.   ─   anonym 22.02.2021 um 19:27

Ja musst du auch. Aber es gilt doch \(u=1.66\cdot 10^{-27}\mathrm{kg}\) oder nicht? Damit wäre hier \(m=20u=3.32\cdot 10^{-26}\mathrm{kg}\) oder nicht?   ─   vetox 22.02.2021 um 19:27

Oh, stimmt, tut mir leid. Das hab ich vollkommen versemmelt.   ─   anonym 22.02.2021 um 19:31

Da kommt dann ein komischer Wert raus:43934,507   ─   anonym 22.02.2021 um 19:33

Das ist richtig. Die Geschiwndigkeit ist \(v=43906\dfrac{\mathrm{m}}{\mathrm{s}}\) (der Rest sind wahrscheinlich Rundugsfehler   ─   vetox 22.02.2021 um 19:35

Super, freut mich mega, danke. Und jetzt die Seitenlänge. Kann ich die Oben erwähnte formel also die Induktionsformel für die Länge verwenden?   ─   anonym 22.02.2021 um 19:36

Hört sich erstmal viel an, ist es aber nicht. Vergleich: Elektron durch 200V liefert \(8000000\dfrac{\mathrm{m}}{\mathrm{s}}\)   ─   vetox 22.02.2021 um 19:37

Denn wenn man die Länge einer schleife berechnen will, dann nimmt man ja Ui=-d*V*B, -d ist in diesem Fall L   ─   anonym 22.02.2021 um 19:38

ja richtig die Formel kannst du nehmen. Nach dem Radius umformen und alles einsetzen   ─   vetox 22.02.2021 um 19:39

Danke, für den Vergleich. Und ja mache ich   ─   anonym 22.02.2021 um 19:39

In der Formel oben kommt doch gar keine Schleifenlänge vor? Wir haben hier auch gar keine Leiterschleife und das ganze hier hat auch nichts mit Induktion zu tun. Also du musst schon \(q\cdot v\cdot B=\dfrac{mv^2}{r}\) nehmen. Bring da nicht durcheinander. Hier handelt es sich um ein bewegtes geladenes Teilchen im Magnetfeld, die Spannung ist nur eine Beschleunigungsspannung und KEINE Induktionsspannung   ─   vetox 22.02.2021 um 19:39

Ich habs erst jetzt gelesen, das was du in klammern geschrieben hast. Ich tippe alles in den Taschenrechner ein, also 1,6021*10^-19)*200V/(3,32*10^-26) aber bei mir kommt wieder 43934,507 heraus   ─   anonym 22.02.2021 um 19:43

Ja das stimmt doch auch? Das ist die Geschwindigkeit deines Teilchens wenn es unten in das Rechteck eintritt. Ich habe zb mit \(1.6\cdot 10^{-19}\mathrm{C}\) gerechnet, daher kommt die Abweichung   ─   vetox 22.02.2021 um 19:44

Achso. Ich tu mich da enorm schwer. Weiß nie welche Formel ich wann anwenden muss. Das bringt mich immer durcheinander   ─   anonym 22.02.2021 um 19:46

Achsoooo, oke jetzt ist es klar mit der Geschwindigkeit   ─   anonym 22.02.2021 um 19:48

Ich hab die Formel nach r umgeformt. r= 0,39905   ─   anonym 22.02.2021 um 19:56

Das hört sich richtig an. Das ist jetzt der Radius der Kreisbahn, den das Teilchen abgeht. Wie lang ist jetzt die Seitenlänge?   ─   vetox 22.02.2021 um 20:01

Muss ich den Unfang berechnen?   ─   anonym 22.02.2021 um 20:05

Wenn du die a) richtig gemacht hast siehst du es sofort. Es ist nich tder Umfang.   ─   vetox 22.02.2021 um 20:08

Okay, also lorentzkraft anwenden. Warte ich machs schnell   ─   anonym 22.02.2021 um 20:10

Ich hab da den kreis in das magnetfeld eingezeichnet. Aber ich kann da nichts mehr hochladen.
Woher weiß ich in welche richtung die geschwindigkeit zeigt?
  ─   anonym 22.02.2021 um 20:32

Wie sieht denn dein Kreis aus? Wo ist der Mittelpunkt? Die Richtung der Ablenkung bekommst du mit der rechten-hand-regel   ─   vetox 22.02.2021 um 20:52

Kreis verläuft gegen den Uhrzeigersinn?   ─   anonym 22.02.2021 um 21:02

Wo liegt der Mittelpunkt? Und was meinst du mit "Gegen den Uhrzeigersinn"? Werden die Teilchen nach rechts oder links abgelenkt?   ─   vetox 22.02.2021 um 21:06

Die Teilchen werden nach rechts abgelenkt, oder? was meinst du mit mittelpunkt das versteh ich nicht ganz   ─   anonym 22.02.2021 um 21:08

Du scheinst immer noch nicht verstanden zu haben wie die Bewegung im Magnetfeld abläuft, kein Wunder dass du nicht weißt was die Formeln aussagen, ich kann dir nur raten dir das besser klar zu machen und deinen Lehrer zu fragen, denn sonst hast du spätestens bei einer Klausur echte Probleme, es hilft nämlich nichts einfach die Formeln zu lernen. Hier mal ein Link, schau dir das Video an und dann siehst du vielleicht wo hier der kreis liegt https://www.youtube.com/watch?v=jSziTlvmAeo&ab_channel=Physik-simpleclub (für uns ist vor allem der Fall am Ende wichtig, denn wir schießen das Teilchen von außen herein)   ─   vetox 22.02.2021 um 21:14

Okay, ich schau mir das Video an. Danke! Kann ich dir eventuell morgen noch Fragen stellen, falls welche auftauchen. Ich schau mir das Thema heute in Ruhe an und melde mich   ─   anonym 22.02.2021 um 21:58

Also ich hab mir das ganze angeschaut und in dem Video wird gezeigt, wenn wir ein teilchen von außen schießen dann bewegt sich das elektron um den halbkreis. Ich muss dafür meine rechte Hand verwenden. Ich hab 2 Überlegungen: entweder zeigt der daumen nach rechts (wenn wir das teilchen von der linken seite beschießen), der zeigefinger aus dem Monitor heraus und die kraft nach unten ODER der daumen zeigt nach oben (wenn wir das teilchen von unten beschießen) , der zeigefinger aus dem monitor heraus und die kraft zeigt nach rechts (diese Überlegung scheint mir komisch). Ich vermute dass die 1. überlegung richtig ist.   ─   anonym 23.02.2021 um 12:59

Wie in aller Welt kommst du denn darauf dass das Teilchen von der Seite eingeschossen wird????? In der Skizze kommt doch der Pfeil ganz eindeutig von unten. Des Weiteren ist die Flugbahn hier eben kein Halbkreis. Das Rechteck soll ja so dimensioniert werden, dass die Teilchen aus der Öffnung an der Seite wieder herauskommen. Damit hast du hier einen VIERTELKREIS   ─   vetox 23.02.2021 um 16:45

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