Ablenkung im Magnetfeld dre Heimholzspulen

til_d_aus_g · Anmeldungsdatum: 21.03.2005 Beiträge: 33 Wohnort: Göttingen

Hi, hab folgende(s) Problem(e), wäre super, wenn ihr mir helfen könnt.
Also ich denke das Experiment der Helmholtzspulen ist jedem bekannt: Elektronen, die aus einem GLühdraht austreten, werden aufgrund einer Anodenspannung beschleunigt und treten dann in das Magnetfeld der Spulen ein, wo sie sich wegen der Lorentzkraft auf Kreisbahnen bewegen.

Gegeben sind:
Heizspannung Uh=6-8 V
Anodenspannung Ua=200 V
Erregerstrom Ierr=1,2 A
Durchmesser der Spulen 2R=0,3m
Windungszahl jeder Spuele n=130

dabei hat uns unser Leher folgende Fragen gestellt, wo ich z.T. gar keine Ahnung hab, und dann wieder mir nicht ganz sicher bin Augenzwinkern

a) Schildern sie eine weitere Methode, um B bestimmen zu können (weitere bedeutet nicht anhand des Ansatzes FL=FZ der B=m*v/(e*r) liefert und nicht mit B=Uo*I*n/l)

b)Was verändert sich wenn Ua vergößert wird
zu b) hab ich mir gedacht wegen e*U=1/2 *m*v² folgt bei größerer Spannung eine größere Geschwindigkeit, somit vergrößert sich auch r aufgrund von B=m*v/(e*r)
dass r sich verändert ist also geklärt.
was aber ist mit B? ist B konstant oder ist B auch von der Anodenspannung abhängig? ich meine aus B=m*v/(e*r) folgt ja auch e/m=2*Ua/(B²*r²) aber ist B hier drin konstant oder nicht?!

c) e/m wir als spezifische Elektronenladung bezeichnet. Berechnen sie diesen Wert aus den Messdaten (m ist also nicht bekannt!!) und geben sie an, welche Masse ein Elektron der Ladung 1C haben würde!!
ich denke hier soll man wohl e/m=2*Ua/(B²*r²) verwenden. die Formel B=Uo*I*n/l darf aber laut Hersteller aus was weiß ich für Gründen nicht benutzt werden. Wie soll ich dann aber in e/m=2*Ua/(B²*r²) auf den Wert von B kommen, wenn m nicht gegeben ist? Ich denke wohl, hier hilft die Antwort von a)

ALso, wär super lieb, wenn mir jemand helfen könnte!
-mow

hummma · Anmeldungsdatum: 06.07.2004 Beiträge: 205

Also die Formeln glaub ich dir jetzt einfach mal.
Den magnetischen Fluss koenntets du zB mit einer Hallsonde messen.
Er haengt nicht von der Annodenspannung ab. Die ist ja nur die Beschleunigungsspannung.

til_d_aus_g · Anmeldungsdatum: 21.03.2005 Beiträge: 33 Wohnort: Göttingen

hm, hallsonde ham wir nie gemacht, es muss also auch irgendwie mit den messdaten da oben gehen! :/

Nikolas

Für die b-Feld Messung kannst ja mal eine Leiterschleife in das Feld schieben und schauen, welche Spannung induziert wird.

til_d_aus_g · Anmeldungsdatum: 21.03.2005 Beiträge: 33 Wohnort: Göttingen

hm die aufgaben entstammen einer unserer klausuren, da hatten wir leider keine hilfsmittel unglücklich

, sprich hätte schreiben sollen, man könnte eine leiterschleife da rein halten und gucken was passiert? Big Laugh

Nikolas

War das ein Praktikum?

hummma · Anmeldungsdatum: 06.07.2004 Beiträge: 205

Es gibt fuer die magnetische Flussdichte im Helmholtz Spulenpaar noch die Formel:

r=Raduis der spulen und der Abstand der Spulen

til_d_aus_g · Anmeldungsdatum: 21.03.2005 Beiträge: 33 Wohnort: Göttingen

ahh, das allerdings könnte hilfreich sein @ hummma, thx..
ahhhhhhh ist das die formel für das feld außerhalb eines geraden stromdurchflossenen leiters? das ist dann wahrscheinlich die gleiche formel, wie B=uo*I/(2*PI*r), oder?

deswegen gilt dann wohl auch B=uo*n*I/l nicht, weil das die formel für das Feld im Inneren ist?!

@toxman, nee kein praktikum.. physik-pk und schreibe morgen die abi-klausur unglücklich