physikaufgabe: inklination
Hallo, Ich verstehe die Aufgabe leider nicht mehr...wir haben sie im unterricht bereits besprochen, da hatte ich sie verstanden...kann mir bitte jemand helfen.
Ich weiß zum beispiel noch die formel zur berechnung der lorentzkraft, aber ich weiß nicht mehr wie man auf F=evB kam
Voraussetzung, dass uberhaupt eine loentzkraft entsteht, ist das bewegungsrichtung der elektronen (nach osten) und dis B feld komponente senkrecht aufeinander stehen, aber warum erfullt B horizontal diese bedingung nicht...
Ein zug fährt mit 140km/h in west-ost richtung, i=70° in der gegend, stärke erdmagnetfeld B=49mykro tesla, spurenweite 1435 mm
a) größe Lorentzkraft auf elektronen in achsen
b) wie wird jede schiene geladen
c) größe spannung zw. Schienen
1 Antwort
Immer, wenn sich eine el. Ladung q senkrecht zu den Feldlinien eines magn. Feldes der Flussdichte B mit der Geschw. v bewegt, erfährt sie die Kraft F = q v B, und da das Elektron die Ladung e hat, ist die Lorentzkraft F = e v B. Bewegt es sich in Richtung der Feldlinien, so entsteht keine Kraft. Bewegt es sich schräg dazu, muss man statt B die Komponente von B senkrecht zu v einsetzen. Warum das so ist, kann nur der liebe Gott sagen, der das so eingerichtet hat. Fährt der Zug mit 140 km/h ~ 39 m/s in horizontaler Richtung, ist also nur die Vertikalkomponente Bv wirksam. Verlaufen die Feldlinien unter ß = 70° gegen den Boden, so ist Bv = B • sinß = 49 μT • 0,94 = 46 μT (mikroTesla). Damit kannst Du jetzt a) lösen --- b) nach der 3 Finger Regel und c) nach dem Induktionsgesetz U = B d v (wieder mit Bv statt B rechnen).
Du hast tatsächlich recht, denn Bh zeigt nach Norden und die Elektronen bewegen sich nach Osten. Dadurch verursacht Bh eine Lorentzkraft nach unten, also quer zur Achse. Deswegen wird sie auch in b) und c) nicht berücksichtigt, wo es nur um Wirkungen in Achsenrichtung geht. Und deswegen wird man (sicher nicht nur ich) verleitet, auch in a) nur mit Bv zu rechnen. Man muss in a) mit der vollen Flussdichte B rechnen, da sie senkrecht auf v steht. Die Lorentzkraft ist evB. Sie zeigt nach Süden und unter 20° gegen den Boden nach unten.
Bhorizontal ist doch auch senkrecht zu v oder nicht?