Magnetische Erregung < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 16:44 Di 10.01.2012 | | Autor: | Vertax |
| Aufgabe | | Nach dem Bohrschen Atommodell umkreisen die Elektronen den positiven Atomkern. Wie groß ist die magnetische Erregung am Ort des Kerns wenn ein Elektron diesen im Abstand [mm] 10^{-10}m [/mm] in der Sekunde [mm] 10^{16} [/mm] mal umkreist? |
Ich komm irgendwie nicht auf die richtige Lösung und wäre froh wenn mir einer weiterhelfen könnte:
Ich wollte über diesen Weg gehen
[mm]H=\bruch{I}{2\pi r}[/mm]
Mit I = [mm] \bruch{Q}{t} [/mm] => [mm] \bruch{1,602 *10^{-19}C}{1s}
[/mm]
Doch irgendwie komme ich damit nicht hin.
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 17:24 Di 10.01.2012 | | Autor: | notinX |
Hallo,
> Nach dem Bohrschen Atommodell umkreisen die Elektronen den
> positiven Atomkern. Wie groß ist die magnetische Erregung
man sprichte heuete in der Regel von der magnetischen Feldstärke.
> am Ort des Kerns wenn ein Elektron diesen im Abstand
> [mm]10^{-10}m[/mm] in der Sekunde [mm]10^{16}[/mm] mal umkreist?
>
> Ich komm irgendwie nicht auf die richtige Lösung und wäre
> froh wenn mir einer weiterhelfen könnte:
>
> Ich wollte über diesen Weg gehen
>
> [mm]H=\bruch{I}{2\pi r}[/mm]
Das ist schonmal ein guter Ansatz.
>
> Mit I = [mm]\bruch{Q}{t}[/mm] => [mm]\bruch{1,602 *10^{-19}C}{1s}[/mm]
Die Ladung stimmt, aber die Zeit nicht. Das Elektron umkreist den Kern in einer Sekunde [mm] $10^{16}$ [/mm] mal - nicht wie bei Deiner Rechnung nur einmal.
>
> Doch irgendwie komme ich damit nicht hin.
Gruß,
notinX
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 17:32 Di 10.01.2012 | | Autor: | Vertax |
> Die Ladung stimmt, aber die Zeit nicht. Das Elektron
> umkreist den Kern in einer Sekunde [mm]10^{16}[/mm] mal - nicht wie
> bei Deiner Rechnung nur einmal.
>
> notinX
Mhh ich versteh net so ganz wieso [mm] 10^{16} [/mm] eingesetzt werden muss. Die 16 Umdrehungen laufen doch innerhalb einer Sekunde ab.
Und ich dachte das der Strom sich aus der Zeit ergibt und nicht um die Umdrehungen. Das verwirrt mich ein wenig.
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(Antwort) fertig | | Datum: | 17:44 Di 10.01.2012 | | Autor: | notinX |
> Mhh ich versteh net so ganz wieso [mm]10^{16}[/mm] eingesetzt werden
> muss. Die 16 Umdrehungen laufen doch innerhalb einer
> Sekunde ab.
Nicht 16.
[mm] $10^{16}$ [/mm] - das sind 10 Millionen mal eine Millarde bzw. eine 1 mit 16 Nullen!
>
> Und ich dachte das der Strom sich aus der Zeit ergibt und
> nicht um die Umdrehungen. Das verwirrt mich ein wenig.
>
Strom heißt Ladung(en) pro Zeit. Wenn Du Dich an eine Stelle des Kreises setzt, kommt das Elektron pro Sekunde [mm] $10^{16}$ [/mm] mal vorbei. Wie groß ist dann also der Strom?
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 23:55 Di 10.01.2012 | | Autor: | Vertax |
> Nicht 16.
> [mm]10^{16}[/mm] - das sind 10 Millionen mal eine Millarde bzw.
Ju 10 hoch ist beim Posten in der Vorlesung untergegangen ^^
> Strom heißt Ladung(en) pro Zeit. Wenn Du Dich an eine
> Stelle des Kreises setzt, kommt das Elektron pro Sekunde
> [mm]10^{16}[/mm] mal vorbei. Wie groß ist dann also der Strom?
Zeit ist relativ :) Ne aber im ernst der Satz hat mir geholfen. Hat jetzt klick gemacht. Rechne morgen mal die Aufgabe fertig, für heute ist genug getan.
Danke nochmal
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 09:45 Mi 11.01.2012 | | Autor: | Vertax |
Mhh, ich komme irgendwie immer noch nicht auf das richtige Ergebnis...
Ich rechne mal vor:
[mm]I=\bruch{Q}{t}[/mm] => [mm]I=\bruch{1,602*10^{-19}C}{10^{16}[/mm][mm] =1,602*10^{-35}
[/mm]
[mm]H=\bruch{I}{2\pi r}[/mm] => [mm]H=\bruch{1,602*10^{-35}}{2\pi 10^{10}}[/mm][mm] =2.5496*10^{-46}
[/mm]
Richtig wäre aber [mm] 8*10^6 \bruch{A}{m}
[/mm]
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(Antwort) fertig | | Datum: | 10:55 Mi 11.01.2012 | | Autor: | chrisno |
Du hast nun als Zeit [mm] $10^{16}$s [/mm] eingesetzt. Also braucht das Elektron grob [mm] $3*10^8$ [/mm] Jahre für eine Runde. Es soll aber etwas flotter sein. Auch dein Radius ist reichlich groß geraten. Wobei das allerdings von der Einheit abhängt, die nicht dabei steht. Dann hast Du die Formel für einen geraden Leiter genommen. In dieser Aufgabe fließt der Strom im Kreis.
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 11:42 Mi 11.01.2012 | | Autor: | Vertax |
Hi, also jetzt bin ich total verwirrt.
Das mit dem Radius war ein Schreibfehler, sollte [mm] 10^{-10}m [/mm] sein.
> Strom heißt Ladung(en) pro Zeit. Wenn Du Dich an eine
> Stelle des Kreises setzt, kommt das Elektron pro Sekunde
> [mm]10^{16}[/mm] mal vorbei. Wie groß ist dann also der Strom?
Deshalb dachte ich das ich [mm]10^{16}[/mm] einsetzen muss.
Oder habt ihr [mm] \bruch{1s}{10^{16}} [/mm] = [mm] 10^{-16} [/mm] gemeint?
> Dann hast Du die Formel für einen geraden Leiter genommen. In dieser Aufgabe fließt der Strom im Kreis.
Mhh ich hab aber leider keine anderen Formeln auser:
[mm] H=\bruch{N*I}{l} [/mm] und [mm] H=\bruch{I}{2\pi r}.
[/mm]
Also Lösung steht im Buch:
[mm] H=\bruch{l}{2r}=8*10^6
[/mm]
Aber ich raff einfach net wie man darauf kommt.
ok hab eben gemerkt das l ein Druckfehler im Buch ist.
Das müsste eigentlich I sein und nicht l !
Nur, wie komme ich auf die 2r im Nenner?
denn ich habe jadie formel:
[mm] H=\bruch{N*I}{l} [/mm] so da keine Windungen vorhanden N=1
[mm] H=\bruch{I}{l}
[/mm]
und l ist ja der Umfang des Kreises mit [mm] 2\pi*r
[/mm]
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(Antwort) fertig | | Datum: | 12:10 Mi 11.01.2012 | | Autor: | chrisno |
> Hi, also jetzt bin ich total verwirrt.
> Das mit dem Radius war ein Schreibfehler, sollte [mm]10^{-10}m[/mm]
> sein.
So viele Schreibfehler....
>
> > Strom heißt Ladung(en) pro Zeit. Wenn Du Dich an eine
> > Stelle des Kreises setzt, kommt das Elektron pro Sekunde
> > [mm]10^{16}[/mm] mal vorbei. Wie groß ist dann also der Strom?
>
> Deshalb dachte ich das ich [mm]10^{16}[/mm] einsetzen muss.
Du stehst neben einem Kinderkarussell. Das Karussellpferd kommt 6 mal in der Minute an Dir vorbei. Dann braucht es also 6 Minuten für einen Runde???????
>
> Oder habt ihr [mm]\bruch{1s}{10^{16}}[/mm] = [mm]10^{-16}[/mm] gemeint?
Da ist schon wieder eine Einheit verschwunden. Ansonsten bist Du auf dem richtigen Weg.
>
> > Dann hast Du die Formel für einen geraden Leiter genommen.
> In dieser Aufgabe fließt der Strom im Kreis.
>
> Mhh ich hab aber leider keine anderen Formeln auser:
>
> [mm]H=\bruch{N*I}{l}[/mm] und [mm]H=\bruch{I}{2\pi r}.[/mm]
Zu jeder Formel gehört eine Text, wofür sie taugt. Ohne diesen Text kannst Du den allergrößten Schwachsinn ausrechnen.
>
> Also Lösung steht im Buch:
>
> [mm]H=\bruch{l}{2r}=8*10^6[/mm]
> Aber ich raff einfach net wie man darauf kommt.
>
> ok hab eben gemerkt das l ein Druckfehler im Buch ist.
> Das müsste eigentlich I sein und nicht l !
Das hängt davon ab, welches Symbol für die Stromstärke gewählt wurde.
> Nur, wie komme ich auf die 2r im Nenner?
Für das selbst Herleiten sehe ich schwarz. Bist Du sicher, dass dazu nichts im Buch steht? Welches ist es denn? Google mal den Kreisstrom.
>
> denn ich habe jadie formel:
>
> [mm]H=\bruch{N*I}{l}[/mm] so da keine Windungen vorhanden N=1
Wenn N die Anzahl der Windungen ist, dann heißt keine Wíndung N = 0.
>
> [mm]H=\bruch{I}{l}[/mm]
> und l ist ja der Umfang des Kreises mit [mm]2\pi*r[/mm]
Das ist gute Idee. Solange Du nichts anderes hast, wäre das der Versuch. Bloß gilt die Formel nur lange Spulen. Mit einer Windung wird sie einfach nicht lang.
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 12:53 Mi 11.01.2012 | | Autor: | Vertax |
Ja das Problem ist, das Kreisstrom leider nicht bisher erwähnt wurde. Es geht um Physik für Ingenieure con Paul Dobrinski (S.301) Kap. 3.3.2 Größen des magnetischen Feldes.
>Du stehst neben einem Kinderkarussell. Das Karussellpferd >kommt 6 mal in der Minute an Dir vorbei. Dann braucht es also >6 Minuten für einen Runde???????
Genau das war mein Denkfehler, ich bin nicht darauf gekommen das ich t für eine Umdrehung berechnen muss.
Und mit N=1 dachte ich mir das es ja nur ein Kreis um den Kern gibt und diese gleich einer Windung gesetzt habe. Das scheint ja aber wohl falsch zu sein.
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(Antwort) fertig | | Datum: | 13:21 Mi 11.01.2012 | | Autor: | leduart |
Hallo
1.das L in der Formel füe die Spule steht für die Länge der Spule, nicht für die Länge des Drahtes , die Formel gilt nur für lange Spulen.
Die Formel H=I/2r kann man aus dem Biot-Savart Gesetz herleiten.
Wenn man von der Spule her kommt, so ist das Feld an den Enden der Spule nur halb so groß, wie im Inneren, damit kann man sich die 2 im Nenner plausibel machen.
gruss leduart
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