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Magnetismus: B-Felder und Elektronenstrahlröhre einfach erklärt

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V

Vivien Renz

12.12.2025

Physik

B-Felder (Magnetismus) & Elektronenstrahlröhre

1.696

12. Dez. 2025

4 Seiten

Magnetismus: B-Felder und Elektronenstrahlröhre einfach erklärt

V

Vivien Renz

@vivienrenz_xzgr

Magnetismus ist überall um uns herum - von der Festplatte... Mehr anzeigen

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# b-felber

dauermagnete

Stabmagnet
Hufeisenmagnet

N
S
N
S

Lorentakraft

→Auf bewegte Elektronen (im Elektronenstrahl) wirkt
im Magnetfel

Grundlagen des Magnetismus

Magnetfelder entstehen nicht nur bei Dauermagneten, sondern bei jedem stromdurchflossenen Leiter. Das ist das Geheimnis hinter Elektromagneten! Die Feldlinien sind dabei immer kreisförmig um den Leiter angeordnet und haben weder Anfang noch Ende.

Bei Spulen wird's richtig interessant: Hier entsteht ein homogenes Magnetfeld im Inneren. Die magnetische Feldstärke kannst du mit der Formel B = μ₀ · I · n / l berechnen. Dabei hängt sie von der Stromstärke, der Windungszahl und der Spulenlänge ab.

Ein Eisenkern macht aus deiner Spule einen Elektromagnet - das Magnetfeld wird dadurch deutlich verstärkt. Mit der Linke-Hand-Regel findest du immer die richtige Richtung der Lorentzkraft, die auf bewegte Elektronen im Magnetfeld wirkt.

Merktipp: Die Lorentzkraft wirkt immer senkrecht zur Bewegungsrichtung UND senkrecht zum Magnetfeld - deshalb werden Elektronen auf Kreisbahnen abgelenkt!

# b-felber

dauermagnete

Stabmagnet
Hufeisenmagnet

N
S
N
S

Lorentakraft

→Auf bewegte Elektronen (im Elektronenstrahl) wirkt
im Magnetfel

Lorentzkraft messen und berechnen

Die Lorentzkraft lässt sich super mit der Stromwaage messen. Dabei wird ein stromdurchflossener Leiter ins Magnetfeld gehängt - die Kraft kannst du direkt ablesen! Die Formel dafür ist F_L = B · I · s, wobei Stromfluss und Magnetfeld senkrecht zueinander stehen müssen.

Der Hall-Effekt zeigt dir, wie genial die Physik ist: Fließt Strom durch eine Platte im Magnetfeld, sammeln sich durch die Lorentzkraft Elektronen an einer Seite. Dadurch entsteht die Hallspannung U_H = R_H · (I · B) / d.

Hall-Sonden nutzen genau diesen Effekt zum Messen von Magnetfeldern. Sie sind so präzise, dass sie in vielen technischen Geräten verwendet werden.

Die magnetische Flussdichte B wird als B = F / (I · s) definiert. Das ist der Grund, warum die Einheit Tesla so praktisch ist - sie verbindet Kraft, Strom und Länge miteinander.

Praxistipp: Bei der Lorentzkraft-Formel F_L = B · Q · v siehst du: Je schneller sich Ladungen bewegen, desto stärker ist die Kraft!

# b-felber

dauermagnete

Stabmagnet
Hufeisenmagnet

N
S
N
S

Lorentakraft

→Auf bewegte Elektronen (im Elektronenstrahl) wirkt
im Magnetfel

Elektrische vs. magnetische Felder

Elektrische und magnetische Felder haben mehr Unterschiede als Gemeinsamkeiten! Elektrische Felder entstehen durch Ladungen, magnetische durch Ströme oder Elementarmagnete. Das erklärt, warum es keine magnetischen Monopole gibt.

Die Kraftwirkung ist völlig anders: Elektrische Kraft F_el = E · q wirkt in Feldrichtung, Lorentzkraft F_L = B · q · v dagegen senkrecht zum Feld. Deshalb bewegen sich Ladungen in elektrischen Feldern geradlinig, in magnetischen Feldern aber auf Kreisbahnen.

Elektronenstrahlröhren nutzen beide Effekte: Erst beschleunigen elektrische Felder die Elektronen, dann lenken magnetische Felder sie ab. So funktionieren alte Röhrenfernseher und Oszilloskope!

Homogene Magnetfelder erzeugst du am besten mit Hufeisenmagneten oder langen Spulen. Elektromagnete haben den Vorteil, dass du die Feldstärke durch den Strom verändern kannst - bei Dauermagneten geht das nicht.

Klausurtipp: Elektrische Feldlinien starten und enden an Ladungen, magnetische Feldlinien sind immer geschlossen - das ist ein wichtiger Unterschied!

# b-felber

dauermagnete

Stabmagnet
Hufeisenmagnet

N
S
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S

Lorentakraft

→Auf bewegte Elektronen (im Elektronenstrahl) wirkt
im Magnetfel

Berechnungen mit Elektronenstrahlen

In der Elektronenstrahlröhre passiert richtig viel Physik! Zuerst werden Elektronen durch die Beschleunigungsspannung zwischen Kathode und Anode beschleunigt. Die Geschwindigkeit berechnest du mit U = m · v² / (2 · e).

Die Bewegung kannst du in drei Phasen unterteilen: Erst gleichmäßige Beschleunigung mit a_x = U · e / (d · m), dann gleichförmige Bewegung, schließlich wieder Beschleunigung durch die Ablenkplatten.

Zwischen den Ablenkplatten wirkt eine konstante Kraft, deshalb ist die Bewegung gleichmäßig beschleunigt - wie beim schiefen Wurf! In x-Richtung konstante Geschwindigkeit, in y-Richtung konstante Beschleunigung a_y = U · e / (d · m).

Die Energiebetrachtung zeigt's deutlich: Elektrische potentielle Energie wird in kinetische Energie umgewandelt - E_el = E_kin. Das ist der Grund, warum höhere Spannungen zu schnelleren Elektronen führen.

Rechentrick: Nutze die Analogie zum schiefen Wurf - die Bewegungsgleichungen sind identisch, nur die Ursachen sind andere!



Wir dachten, du würdest nie fragen...

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Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.

Stefan S

iOS user

Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.

Samantha Klich

Android user

Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.

Anna

iOS user

Ich finde Knowunity so grandios. Ich lerne wirklich für alles damit. Es gibt so viele verschiedene Lernzettel, die sehr gut erklärt sind!

Jana V

iOS user

Ich liebe diese App sie hilft mir vor jeder Arbeit kann Aufgaben kontrollieren sowie lösen und ist wirklich vielfältig verwendbar. Man kann mit diesem Fuchs auch normal reden so wie Probleme im echten Leben besprechen und er hilft einem. Wirklich sehr gut diese App kann ich nur weiter empfehlen, gerade für Menschen die etwas länger brauchen etwas zu verstehen!

Lena M

Android user

Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️

Timo S

iOS user

Die App ist einfach super! Ich muss nur in die Suchleiste mein Thema eintragen und ich checke es sehr schnell. Ich muss nicht mehr 10 YouTube Videos gucken, um etwas zu verstehen und somit spare ich mir meine Zeit. Einfach zu empfehlen!!

Sudenaz Ocak

Android user

Diese App hat mich echt verbessert! In der Schule war ich richtig schlecht in Mathe und dank der App kann ich besser Mathe! Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.

Greenlight Bonnie

Android user

Ich benutze Knowunity schon sehr lange und meine Noten haben sich verbessert die App hilft mir bei Mathe,Englisch u.s.w. Ich bekomme Hilfe wenn ich sie brauche und bekomme sogar Glückwünsche für meine Arbeit Deswegen von mir 5 Sterne🫶🏼

Julia S

Android user

Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!

Marcus B

iOS user

Mit dieser App hab ich bessere Noten bekommen. Bessere Lernzettel gekriegt. Ich habe die App benutzt, als ich die Fächer nicht ganz verstanden habe,diese App ist ein würcklich GameChanger für die Schule, Hausaufgaben

Sarah L

Android user

Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.

Hans T

iOS user

Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.

Stefan S

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Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️

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Sudenaz Ocak

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Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!

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Mit dieser App hab ich bessere Noten bekommen. Bessere Lernzettel gekriegt. Ich habe die App benutzt, als ich die Fächer nicht ganz verstanden habe,diese App ist ein würcklich GameChanger für die Schule, Hausaufgaben

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Vivien Renz

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Magnetismus ist überall um uns herum - von der Festplatte deines Computers bis zum Kernspintomograph im Krankenhaus. Du erfährst hier, wie Magnetfelder entstehen, wie die Lorentzkraft wirkt und warum Elektronen in Magnetfeldern abgelenkt werden.

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Grundlagen des Magnetismus

Magnetfelder entstehen nicht nur bei Dauermagneten, sondern bei jedem stromdurchflossenen Leiter. Das ist das Geheimnis hinter Elektromagneten! Die Feldlinien sind dabei immer kreisförmig um den Leiter angeordnet und haben weder Anfang noch Ende.

Bei Spulen wird's richtig interessant: Hier entsteht ein homogenes Magnetfeld im Inneren. Die magnetische Feldstärke kannst du mit der Formel B = μ₀ · I · n / l berechnen. Dabei hängt sie von der Stromstärke, der Windungszahl und der Spulenlänge ab.

Ein Eisenkern macht aus deiner Spule einen Elektromagnet - das Magnetfeld wird dadurch deutlich verstärkt. Mit der Linke-Hand-Regel findest du immer die richtige Richtung der Lorentzkraft, die auf bewegte Elektronen im Magnetfeld wirkt.

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Lorentzkraft messen und berechnen

Die Lorentzkraft lässt sich super mit der Stromwaage messen. Dabei wird ein stromdurchflossener Leiter ins Magnetfeld gehängt - die Kraft kannst du direkt ablesen! Die Formel dafür ist F_L = B · I · s, wobei Stromfluss und Magnetfeld senkrecht zueinander stehen müssen.

Der Hall-Effekt zeigt dir, wie genial die Physik ist: Fließt Strom durch eine Platte im Magnetfeld, sammeln sich durch die Lorentzkraft Elektronen an einer Seite. Dadurch entsteht die Hallspannung U_H = R_H · (I · B) / d.

Hall-Sonden nutzen genau diesen Effekt zum Messen von Magnetfeldern. Sie sind so präzise, dass sie in vielen technischen Geräten verwendet werden.

Die magnetische Flussdichte B wird als B = F / (I · s) definiert. Das ist der Grund, warum die Einheit Tesla so praktisch ist - sie verbindet Kraft, Strom und Länge miteinander.

Praxistipp: Bei der Lorentzkraft-Formel F_L = B · Q · v siehst du: Je schneller sich Ladungen bewegen, desto stärker ist die Kraft!

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Elektrische vs. magnetische Felder

Elektrische und magnetische Felder haben mehr Unterschiede als Gemeinsamkeiten! Elektrische Felder entstehen durch Ladungen, magnetische durch Ströme oder Elementarmagnete. Das erklärt, warum es keine magnetischen Monopole gibt.

Die Kraftwirkung ist völlig anders: Elektrische Kraft F_el = E · q wirkt in Feldrichtung, Lorentzkraft F_L = B · q · v dagegen senkrecht zum Feld. Deshalb bewegen sich Ladungen in elektrischen Feldern geradlinig, in magnetischen Feldern aber auf Kreisbahnen.

Elektronenstrahlröhren nutzen beide Effekte: Erst beschleunigen elektrische Felder die Elektronen, dann lenken magnetische Felder sie ab. So funktionieren alte Röhrenfernseher und Oszilloskope!

Homogene Magnetfelder erzeugst du am besten mit Hufeisenmagneten oder langen Spulen. Elektromagnete haben den Vorteil, dass du die Feldstärke durch den Strom verändern kannst - bei Dauermagneten geht das nicht.

Klausurtipp: Elektrische Feldlinien starten und enden an Ladungen, magnetische Feldlinien sind immer geschlossen - das ist ein wichtiger Unterschied!

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Berechnungen mit Elektronenstrahlen

In der Elektronenstrahlröhre passiert richtig viel Physik! Zuerst werden Elektronen durch die Beschleunigungsspannung zwischen Kathode und Anode beschleunigt. Die Geschwindigkeit berechnest du mit U = m · v² / (2 · e).

Die Bewegung kannst du in drei Phasen unterteilen: Erst gleichmäßige Beschleunigung mit a_x = U · e / (d · m), dann gleichförmige Bewegung, schließlich wieder Beschleunigung durch die Ablenkplatten.

Zwischen den Ablenkplatten wirkt eine konstante Kraft, deshalb ist die Bewegung gleichmäßig beschleunigt - wie beim schiefen Wurf! In x-Richtung konstante Geschwindigkeit, in y-Richtung konstante Beschleunigung a_y = U · e / (d · m).

Die Energiebetrachtung zeigt's deutlich: Elektrische potentielle Energie wird in kinetische Energie umgewandelt - E_el = E_kin. Das ist der Grund, warum höhere Spannungen zu schnelleren Elektronen führen.

Rechentrick: Nutze die Analogie zum schiefen Wurf - die Bewegungsgleichungen sind identisch, nur die Ursachen sind andere!

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Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.

Stefan S

iOS user

Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.

Samantha Klich

Android user

Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.

Anna

iOS user

Ich finde Knowunity so grandios. Ich lerne wirklich für alles damit. Es gibt so viele verschiedene Lernzettel, die sehr gut erklärt sind!

Jana V

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Ich liebe diese App sie hilft mir vor jeder Arbeit kann Aufgaben kontrollieren sowie lösen und ist wirklich vielfältig verwendbar. Man kann mit diesem Fuchs auch normal reden so wie Probleme im echten Leben besprechen und er hilft einem. Wirklich sehr gut diese App kann ich nur weiter empfehlen, gerade für Menschen die etwas länger brauchen etwas zu verstehen!

Lena M

Android user

Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️

Timo S

iOS user

Die App ist einfach super! Ich muss nur in die Suchleiste mein Thema eintragen und ich checke es sehr schnell. Ich muss nicht mehr 10 YouTube Videos gucken, um etwas zu verstehen und somit spare ich mir meine Zeit. Einfach zu empfehlen!!

Sudenaz Ocak

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Diese App hat mich echt verbessert! In der Schule war ich richtig schlecht in Mathe und dank der App kann ich besser Mathe! Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.

Greenlight Bonnie

Android user

Ich benutze Knowunity schon sehr lange und meine Noten haben sich verbessert die App hilft mir bei Mathe,Englisch u.s.w. Ich bekomme Hilfe wenn ich sie brauche und bekomme sogar Glückwünsche für meine Arbeit Deswegen von mir 5 Sterne🫶🏼

Julia S

Android user

Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!

Marcus B

iOS user

Mit dieser App hab ich bessere Noten bekommen. Bessere Lernzettel gekriegt. Ich habe die App benutzt, als ich die Fächer nicht ganz verstanden habe,diese App ist ein würcklich GameChanger für die Schule, Hausaufgaben

Sarah L

Android user

Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.

Hans T

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