Wie kann die Richtung der Kraft auf ein Elektron im Magnetfeld ermittelt werden?
Die Drei-Finger-Regel der rechten Hand ermöglicht die Bestimmung der Richtung der Kraftwirkung bei einem stromdurchflossenen Leiter im Magnetfeld. Dabei zeigt der Daumen in die Bewegungsrichtung von positiven Ladungsträgern (technische Stromrichtung).
Ist das Magnetfeld hinreichend ausgedehnt?
Ist das Magnetfeld hinreichend ausgedehnt, so bewegen sich die geladenen Teilchen auf Kreisbahnen, wobei die Radialkraft die LORENTZ-Kraft ist. Demzufolge kann man auch setzen: Der Radius der Kreisbahn ist demzufolge bei Elektronen umso kleiner, die kleiner ihre Geschwindigkeit und je größer die magnetische Flussdichte sind.
Wie verändert sich die Bewegung eines magnetischen Teilchens?
Geladenen Teilchen, die sich senkrecht zu den Feldlinien eines magnetischen Feldes bewegen, erfahren eine Kraft, die senkrecht zur Bewegungsrichtung und senkrecht zu den Feldlinien gerichtet ist und werden in Richtung dieser Kraft beschleunigt. Dabei ändert sich nur die Richtung, nicht aber der Betrag der Geschwindigkeit.
Wie soll das Verhalten von Elektronen im Magnetfeld untersucht werden?
Dazu soll zunächst das Verhalten von Elektronen im Magnetfeld untersucht werden. Während Elektronen innerhalb eines elektrischen Feldes immer parallel zur Feldlinienrichtung beschleunigt / abgelenkt werden, wirkt die Lorentzkraft immer senkrecht zur Bewegungsrichtung der Elektronen und senkrecht zum Magnetfeld.
Wie lässt sich die magnetische Feldstärke berechnen?
In der Versuchsanleitung von Phywe findet man die folgende Formel, die der oben genannten entspricht: Durch Einsetzen der Spulendaten (Spulenradius und Windungszahl ) lässt sich so die magnetische Feldstärke in Abhängigkeit von der Erregerstromstärke berechnen. Die Beschleunigungsspannung wird auf einen Wert von ca. 250-300V eingestellt.