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Physik

Elektromagnetismus

Elektromagnetische wellen

Elektrisches und magnetisches feld im nahbereich

How Electron Guns Work and Electric Field Strength Explained

Name: Knowunity
Brand: Knowunity

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How Electron Guns Work and Electric Field Strength Explained

Luise

@luise_henriette

6 Follower

Ein umfassender Überblick über die Funktionsweise von Elektronenkanonen in der Physik und elektrische Felder im Kontext der Abiturphysik.

• Die elektrische Feldstärke ist ein fundamentaler Vektor, der Stärke und Richtung eines elektrischen Feldes charakterisiert
• Die Berechnung der elektrischen Feldstärke im homogenen Feld erfolgt durch den Quotienten aus Kraft und Probeladung
• Der Zusammenhang zwischen Kapazität und Ladung im Kondensator wird durch die Proportionalität Q=C·U beschrieben
• Elektronenkanonen erzeugen gerichtete Elektronenstrahlen durch Beschleunigung in elektrischen Feldern
• Die Entladung eines Kondensators folgt einer exponentiellen Gesetzmäßigkeit

16.4.2023

2044

Elektrisches Feld
Elektrische Feldstärke
Der Vektor E der elektrischen Feldstärke kennzeichnet die Stärke und Richtung eines elektrischen Fe

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Kondensatorentladung und Braunsche Röhre

Die dritte Seite beschäftigt sich mit dem Entladungsvorgang eines Kondensators und der Funktionsweise der Braunschen Röhre.

Definition: Die Entladung eines Kondensators folgt einer exponentiellen Funktion U(t) = U₀·e^(-t/RC).

Highlight: Nach der Halbwertszeit T₁/₂ hat sich der Spannungswert halbiert.

Example: Die Differentialgleichung der Kondensatorentladung zeigt, dass die Änderungsrate der Ladung proportional zur Ladung selbst ist.

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Elektrisches Feld und Grundlagen

Die erste Seite führt grundlegende Konzepte der Elektrostatik ein. Die elektrische Feldstärke wird als Vektor definiert, der die Eigenschaften eines elektrischen Feldes beschreibt.

Definition: Die elektrische Feldstärke E ist der Quotient aus der auf eine Probeladung wirkenden Kraft und der Ladung selbst.

Vocabulary: Elementarladung (e = 1,602·10⁻¹⁹ C) - die kleinste existierende elektrische Ladung.

Highlight: Im homogenen Feld eines Plattenkondensators ist die elektrische Feldstärke überall gleich groß.

Example: Die Kapazität eines Plattenkondensators berechnet sich nach C = ε₀·εᵣ·A/d, wobei A die Plattenfläche und d der Plattenabstand ist.

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Elektronenkanone und Beschleunigung

Die zweite Seite behandelt die Funktionsweise einer Elektronenkanone. Hier wird der Prozess der Elektronenbeschleunigung und -ablenkung detailliert erklärt.

Definition: Eine Elektronenkanone ist eine Vorrichtung zur Erzeugung gerichteter Elektronenstrahlen durch Beschleunigung in elektrischen Feldern.

Highlight: Die Geschwindigkeit der beschleunigten Elektronen berechnet sich nach v = √(2eU/m).

Example: Die Ablenkung der Elektronen im Ablenkkondensator folgt den Gesetzen des waagerechten Wurfs.

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Example: Die Differentialgleichung der Kondensatorentladung zeigt, dass die Änderungsrate der Ladung proportional zur Ladung selbst ist.

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