Physik-3-Finger-Regel der rechten Hand: Experten 🥺🥺🤔?
Das untere Bild ist die Lösung von oben. Ich komme auf die Lorentzkraft, aber wie weiß man, wie man die Teilchenbahn einzeichnen soll? Warum ist in der Lösung ein Kreis?
Vielen Dank 🥺🤔
3 Antworten
Wenn die Kraft immer senkrecht zur Bewegungsrichtung steht, dann wirkt sie nicht tangential beschleunigend (also das Teilchen wird nicht schneller), sondern lenkt das Teilchen lediglich ab. Daraus hervor geht eine Kreisbahn, falls außerdem die Kraft betragsmäßig immer gleich groß bleibt.
Das gilt immer, egal was für Teilchen du hast, wenn die Kraft das von mir beschriebene erfüllt.
Können Sie bitte noch auf meine neue Frage eingehen
siehe Physik-Formelbuch,was du privat in jedem Buchladen bekommst.
Kapitel,Lorenzkraft
Spezialfall: Kräftegleichgewicht Lorenzkraft=Fliehkraft
Da findest du die Formeln mit der Zeichnung
Betrag und Richtung der Lorenzkraft ergibt sich aus
Fl=e*v kreuz B → v kreuz B ist ein Vektorprodukt (Kreuzprodukt)
e=Elektron
v=Geschwindigkeit des Elektrons in m/s
B=magnetische Induktion des Feldes in T
Hinweis:Hier sind v,B und Fl ein Rechtssystem.Siehe Mathe-Formelbuch,Vektorprodukt (Kreuzprodukt) a kreuz b=c
a und b und c sind Vektoren
Der Vektor c(cx/cy/cz) steht senkrecht auf der Fläche,die von den Vektoren a(ax/ay/az) und b(bx/by/bz) aufgespannt wird.
Spezialfall:Wenn Elektronen senkrecht zum magnetischen Fels eintreten,ergibt sich
Fl=e*v*B
Da die Lorenzkraft senkrecht zur Geschwindigkeit v und zur Feldrichtung wirkt,erzeugt sie eine Zentralbeschleunigung und ändert die Richtung,aber nicht den Betrag der Geschwindigkeit v.
Das Elektron bewegt sich dann auf einer Kreisbahn,solange es innerhalb des Magnetfeldes bleibt.
Der Radius der Kreisbahn ergibt sich aus der Überlagerung
Lorenzkraft=Zentipetalkraft
e*v*B=me*v²/r
r=me*v/(e*B) hier r=Radius der Kreisbahn des Elektrons
r=Radius in m (Meter)
v=Geschwindigkeit in m/s (Meter pro Sekunde)
e=Ladung in C (Coulomb)
me=Masse des Elektrons in kg
B= Magnetfeldstärke in T=Vs/m²
Danke. Können Sie bitte auf meine neue Frage eingehen
Aaahh weil sich das Teilchen auf einer Kreisbahn bewegt. Häufig als Beispiel wird das Elektron genommen. Natürlich fängt das Elektron zunächst an sich linear zu bewegen (ohen Magnetfeld). Tritt es dann ins Magnetfeld ein, wirkt die Lorenzkraft und zwingt es auf eine Kreisbahn, so wie es im Bild skizziert ist.
Aber in der Aufgabe ist doch ein Proton? Geht das dann auch wie ein Elektron, das auf eine Kreisbahn abgelenkt wird?
Jou, wichtig ist nur, dass es geladen ist. In die Lorenzkraft geht ja die Ladung ein über die Variable q. Für Elektronen ist sie ja negativ, für Protonen eben positiv. D.h. die Lorenzkraft wirkt für Protonen in die andere Richtung wie für Elektronen.
Proton ist ja positiv geladen → auch eine Ladung → Kraft im Magnetfeld wenn es sich bewegt.
Neutron hat keine Ladung
Gilt das auch für Elektronen und Protonen?