Magnetfelder/Magnetismus Zusammenfassung

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mit der 1, Linken-Hand" feststellen. (in dem Fall: CCÈ CCC » Im Uhrzeigersinn) (Elektromagneten haben keine Nord- und Südpole! Stab geht raus B= Magnetische Feldstärke: H = N == B = Mo`Mr. H ↑ [T] (N) V= Mo Mr. I 2TTV FH = F₂ --E₁= B.V. E = B.V V = 0 ungeladen geladen I Nu·b.d.e UH B.b Drei-Finger-Regel: -1 Technische + Stromrichtung Richtung Elektronen Magnetfeld- Linien FL b Richtung Kraft Der Stab-und Hufeisenmagnet sind 。 beides permanentmagneten F₁=9. E= -e =-e. E₁₂ F₁ = B.v.q=B.v.e N B S Geschwindigkeit der Elektrohen e -Dient der Messung eines Magnetfeldes -Die Hallsonde ist ein kleiner Block aus leitendem Material, welche an eine Stromquelle angeschlossen ist I Richtung des Magnetfeldes magnet. Feldstärke [A] Tesla [T] F₁-B · F~B 1 FI strom F≈L Stromrichtung B=Magnetfeld I= Strom F-Lorentz-Kraft F4=resultierende Kraft EH= Elektrisches Feld Es werden oft Halbleiter genutzt wegen A=b∙d V=L·d.b Bei Teilchen ohne Leiter (Kabel): F=B·I·L=B&S=B-9. F₁=B.V.Q = "¹0 Länge des Leiters - Der Strom fließt durch den Block - Ein Magnetfeld wirkt von oben Lorentzkraft entsteht -Kroft sorgt für Bewegung in den Ladungsträgern -Elektronen wandern nach links ↳erzeugt Elektrisches Feld (EH) A = Querschnittsfläche b= Abstand der Platten" -Breite der Sonde d = Höhe der Sonale l-länge der sonde weniger Ladungsträgern |E=B₁ v b=d |b₁v = Nv-d-e <Hall-spannung UH = E.d UH = B.V.b I. B Nu.d.e R+= ne ← Hall-konstante (m²) Leiterschleifen und Spulen Wird ein Draht einmal im Kreis gewickelt (häufig als Viereck), dann nennt man dies eine Leiterschleife. Spezifische Ladung von Elektronen Mit dem Versuch des Fadenstrahlherz lässt sich die spezifische ladung von Elektronen & bestimmen Elektronenstrahl Wehnelt- Zylinder Glaskobeln Sy In dem Fall hebt sich die Lorentzkraft auf ← Sobald die Seiten versetzt sind beginnt es sich zu drehen, da es sich nicht mehr aufhebt -weniger Heizspannung schwächerer Strahl -weniger Besch-spannung → Kreis wird kleiner - weniger Stromstärke → Kreis wird größer Verschiebung der Spulen (Bsp: 30°) ·m.v² = e.U spulen U= 200V B = I.k k=0,756 m Wien-Filter F₂=Ę₂ r=₁ Massebestimmung: m.v B.9 m=r. B.Q V Helmholtz- spulenpaar |v= Heizspannung Bei einem Wien-Filter wird ein elektr. Feld eines Kondensators senkrecht zu einem B-Feld gestellt. Elektronenkanone Stromquelle →So kann man einen Elektronenstrahl erzeugen, mit Elektronen gleicher Geschwindigkeit. (werden gefiltert) 틈 V→ Vy= V. Sin (30°) = 4, 17x106m Vx = V. COS (30°) = 7,22x106 •√√2.0.0² = 8,34x106m m m=r. B.q O Beschleunigungs- Spannung Kreisumfang (x-Richtung): U= 2πTrx →> t = 2πTrx V = → √x = 2011 Vx Anode A Elektronen Strahl V beim Austreten der Kanone: Ekin = Win ·m.v² = e.Ugeschi. me r = 1+++++++ ● · Herleitung Formel für in Ekin = Wkin e⋅U = ⋅m-v² 20=V² - Aufgrund der Spulen existiert ein nahezu homogenes Magnetfeld am Ort der Glaskugel -Die Elektronen werden durch die kanone in den Glaskobeln geschossen von dort an ist ine Geschwindigkeit konstant -Aufgrund des Magnetfeldes wirkt Fi auf die Elektronen und zwingt sie auf eine Kreisbahn -Die geringe Dichte, sorgt dafür dass die Elektronen durch die Zusammenstöße möglichst wenig abgebremst werden 2.2.U RE me m.Vx I·K·l= 0427m - Die Ablenkung führt dazu, dass die Elek- Hronen von der zentripetalkraft F₂ auf einem Kreis mit Radius' r gehalten werden r=m.v B.Q F₁ = F₂ B·e·v=m.v² B.Xv = 20 B·v = 24 V = 70 = 3,72x10³S S4= Vy-t = 0,16m B.V.9 F₁ = F₂ me V2² - Damit die Elektronen nicht durch den Wien-Filter abgelenkt werden, sondern durch die Lochildende gehen muss F=FEL gelten FL= FEL A·V·B=E.9 spezifische Ladung magn. Flussdichte (20)² V² = B²₁ +² m.20= (20)² |v² = 1·20 2U8 Beschl. Spannung 8²² radius 0|0|0|0|0 0000 Ø10 ∞∞∞10. Sobald die Geschw. zu groß oder klein ist fliegt es nicht mehr durch die Blende (weil & abhängig von v) v Voklein Vo v Vo groß V = === /₁ Ekin = Wkin V = -√2· U₂ = eu → Durch diesen Versuch konnte man erstmals belegen, dass bei einer Erhöhung der Geschwindigkeit (nahe Lichtgeschwindigkeit) von Teilchen (hier Elektronen) die Masse der Teilchen zunimmt.