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Teilchenbahnen in Magnetfeldern

Ausblick
Ausblick

Synchro-Zyklotron und Synchrotrone

Ausblick

  • Synchro-Zyklotrone und später Synchrotrone erhöhen die maximale Energie von Teilchenbeschleunigern im Vergleich zu einfachen Zyklotronen.
  • Beim Beschleunigen bzw. beim Ablenken muss das System mit der relativistischen Massenzunahme der Teilchen synchronisiert werden.
  • Man unterscheidet Ionen-Synchrotrone und Elektronen-Synchrotrone

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Ausblick

  • Synchro-Zyklotrone und später Synchrotrone erhöhen die maximale Energie von Teilchenbeschleunigern im Vergleich zu einfachen Zyklotronen.
  • Beim Beschleunigen bzw. beim Ablenken muss das System mit der relativistischen Massenzunahme der Teilchen synchronisiert werden.
  • Man unterscheidet Ionen-Synchrotrone und Elektronen-Synchrotrone

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Ausmessung des Erdmagnetfelds

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Eine große Spule mit einem Flächeninhalt von \(1{,}00\,\rm{m}^2\) und \(75\) Windungen wird so aufgestellt, dass sie von den Feldlinien des…

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Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Eine große Spule mit einem Flächeninhalt von \(1{,}00\,\rm{m}^2\) und \(75\) Windungen wird so aufgestellt, dass sie von den Feldlinien des…

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Standardaufgabe zum magnetischen Fluss und dem Induktionsgesetz

Aufgabe ( Einstiegsaufgaben )

Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Skizze zum Aufbau Ein Elektromagnet mit quadratischem Querschnitt mit der Seitenlänge \(10\,\rm{cm}\)…

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Aufgabe ( Einstiegsaufgaben )

Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Skizze zum Aufbau Ein Elektromagnet mit quadratischem Querschnitt mit der Seitenlänge \(10\,\rm{cm}\)…

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Elektromagnetische Kräfte auf eine bewegte Kugel

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

a) Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Skizze zur…

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Aufgabe ( Übungsaufgaben )

a) Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Skizze zur…

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Magnetohydrodynamischer Generator (MHD-Generator)

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Zwischen die Platten eines Kondensators (Abstand \(d=0,5\rm{cm}\)) wird ein Strahl aus Elektronen und einfach positiv geladenen \(\rm{Li}\)-Atomen mit…

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Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Zwischen die Platten eines Kondensators (Abstand \(d=0,5\rm{cm}\)) wird ein Strahl aus Elektronen und einfach positiv geladenen \(\rm{Li}\)-Atomen mit…

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Magnetische Energie

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Eine Induktionsspule mit der Induktivität \(L = 630\,\rm{H}\) und dem Widerstand \(R_i = 280\,\rm{\Omega}\) wird parallel zu einem ohmschen Widerstand…

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Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Eine Induktionsspule mit der Induktivität \(L = 630\,\rm{H}\) und dem Widerstand \(R_i = 280\,\rm{\Omega}\) wird parallel zu einem ohmschen Widerstand…

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Induktion durch Änderung der magnetischen Flussdichte (Sonderfall) - Formelumstellung

Aufgabe ( Einstiegsaufgaben )

Um Aufgaben rund um den Sonderfall bei der die Induktion durch Änderung der magnetischen Flussdichte zu lösen musst du häufig die Gleichung \(\hat…

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Aufgabe ( Einstiegsaufgaben )

Um Aufgaben rund um den Sonderfall bei der die Induktion durch Änderung der magnetischen Flussdichte zu lösen musst du häufig die Gleichung \(\hat…

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Hubkraft eines Elektromagneten

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Gib an, welcher der drei dargestellten Elektromagnete nach deiner Meinung die beste Hubkraft hat, wenn man davon ausgeht, dass die Spulen und…

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Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Gib an, welcher der drei dargestellten Elektromagnete nach deiner Meinung die beste Hubkraft hat, wenn man davon ausgeht, dass die Spulen und…

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Bestimmung der magnetischen Flussdichte (Abitur BW 1982 LK)

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Durch einen Versuch soll die magnetische Flussdichte \(B\) zwischen den Polen eines Hufeisenmagneten bestimmt werden. Man hängt dabei eine…

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Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Durch einen Versuch soll die magnetische Flussdichte \(B\) zwischen den Polen eines Hufeisenmagneten bestimmt werden. Man hängt dabei eine…

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Unterschiedlich starke Magnetfelder

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Eine quadratische Leiterschleife (Quadratseitenlänge \(a=10\,\rm{cm}\)) wird horizontal durch ein homogenes, dazu senkrecht stehendes Magnetfeld mit…

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Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Eine quadratische Leiterschleife (Quadratseitenlänge \(a=10\,\rm{cm}\)) wird horizontal durch ein homogenes, dazu senkrecht stehendes Magnetfeld mit…

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Induktion durch Änderung der magnetischen Flussdichte - Formelumstellung

Aufgabe ( Einstiegsaufgaben )

Um Aufgaben rund um die Induktion durch Änderung der magnetischen Flussdichte zu lösen, musst du häufig die Gleichung \({U_{\rm{i}}} = - {N} \cdot…

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Aufgabe ( Einstiegsaufgaben )

Um Aufgaben rund um die Induktion durch Änderung der magnetischen Flussdichte zu lösen, musst du häufig die Gleichung \({U_{\rm{i}}} = - {N} \cdot…

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Aluminiumring vor Elektromagnet

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Vor den Eisenkern eines Elektromagneten wird ein in horizontaler Richtung beweglicher Aluminiumring gebracht, der an zwei Fäden hängt. Übertrage die…

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Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Vor den Eisenkern eines Elektromagneten wird ein in horizontaler Richtung beweglicher Aluminiumring gebracht, der an zwei Fäden hängt. Übertrage die…

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Ausmessung des Erdmagnetfeldes

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Eine langgestreckte Zylinderspule mit \(360\) Windungen auf einer Länge von \(60\,\rm{cm}\) ist so aufgestellt, dass ihre Achse in der magnetischen…

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Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Eine langgestreckte Zylinderspule mit \(360\) Windungen auf einer Länge von \(60\,\rm{cm}\) ist so aufgestellt, dass ihre Achse in der magnetischen…

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Erdmagnetfeld und Archäologie (Abitur BY 2010 GK A1-2)

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Eine Untersuchung des Erdmagnetfelds ist für verschiedene Wissenschaften aufschlussreich. a)Die Flussdichte des Erdmagnetfelds kann zum Beispiel…

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Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Eine Untersuchung des Erdmagnetfelds ist für verschiedene Wissenschaften aufschlussreich. a)Die Flussdichte des Erdmagnetfelds kann zum Beispiel…

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Bestimmung der magnetischen Kraft - Formelumstellung

Aufgabe ( Einstiegsaufgaben )

Um Aufgaben rund um die Berechnung der magnetischen Kraft zu lösen musst du häufig die Gleichung \({F_{{\rm{mag}}}} = I \cdot l \cdot  B \cdot…

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Aufgabe ( Einstiegsaufgaben )

Um Aufgaben rund um die Berechnung der magnetischen Kraft zu lösen musst du häufig die Gleichung \({F_{{\rm{mag}}}} = I \cdot l \cdot  B \cdot…

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Magnetfeld einer Ringspule

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Aufbau einer Ringspule Wenn man eine langgestreckte Zylinderspule zu einem Ring biegt, ohne die…

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Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Aufbau einer Ringspule Wenn man eine langgestreckte Zylinderspule zu einem Ring biegt, ohne die…

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Elektronen in elektrischen und magnetischen Feldern (Abitur BY 2017 Ph11 A1-1)

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Mit dem skizzierten Versuchsaufbau können Elektronenbahnen in elektrischen und magnetischen Feldern…

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Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Mit dem skizzierten Versuchsaufbau können Elektronenbahnen in elektrischen und magnetischen Feldern…

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Leiterschleife im Magnetfeld

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Skizze zur Aufgabe Ein sehr langer gerader Leiter wird von dem Strom der Stärke \(I_1=7{,}5\,\rm{A}\)…

Zur Aufgabe
Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Skizze zur Aufgabe Ein sehr langer gerader Leiter wird von dem Strom der Stärke \(I_1=7{,}5\,\rm{A}\)…

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Elektromagnetischer Schwingkreis stark gedämpft - aperiodischer Grenzfall (Theorie)

Ausblick

  • Im Fall \({\omega_0}^2 = \delta^2\) ist die Schwingung stark gedämpft. Wir sprechen dann vom sogenannten aperiodische Grenzfall.
  • Die Differentialgleichung \((*)\) für die Ladung \(Q(t)\) auf der oberen Platte des Kondensators wird dann gelöst durch die Funktion \(Q(t) = \hat{Q} \cdot \left( {1 + \delta \cdot t} \right) \cdot {e^{ - \delta \cdot t}}\) mit \(\hat{Q}=Q_0\) und \(\delta = \frac{R}{2 \cdot L}\)

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Ausblick

  • Im Fall \({\omega_0}^2 = \delta^2\) ist die Schwingung stark gedämpft. Wir sprechen dann vom sogenannten aperiodische Grenzfall.
  • Die Differentialgleichung \((*)\) für die Ladung \(Q(t)\) auf der oberen Platte des Kondensators wird dann gelöst durch die Funktion \(Q(t) = \hat{Q} \cdot \left( {1 + \delta \cdot t} \right) \cdot {e^{ - \delta \cdot t}}\) mit \(\hat{Q}=Q_0\) und \(\delta = \frac{R}{2 \cdot L}\)

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Deklination im Erdmagnetfeld

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Inklinatorium a)Der Polarstern steht für uns über dem Nordpunkt des Horizonts. Erläutere, wie man auf…

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Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Inklinatorium a)Der Polarstern steht für uns über dem Nordpunkt des Horizonts. Erläutere, wie man auf…

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Magnetische Flussdichte in der Mittelebene von HELMHOLTZ-Spulen - Formelumstellung

Aufgabe ( Einstiegsaufgaben )

Um Aufgaben rund um die Berechnung der magnetischen Flussdichte in der Mittelebene von HELMHOLTZ-Spulen zu lösen musst du häufig die Gleichung nach…

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Aufgabe ( Einstiegsaufgaben )

Um Aufgaben rund um die Berechnung der magnetischen Flussdichte in der Mittelebene von HELMHOLTZ-Spulen zu lösen musst du häufig die Gleichung nach…

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Quiz zur Formel für die magnetische Flussdichte in der Mittelebene von HELMHOLTZ-Spulen

Aufgabe ( Quiz )
Aufgabe ( Quiz )

Magnetfeldmessung in einem HELMHOLTZ-Spulenpaar

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Eine zunächst stromlose, rechteckige Leiterschleife ist über eine isolierende Aufhängung an einem empfindlichen Kraftsensor aufgehängt. Solange noch…

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Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Eine zunächst stromlose, rechteckige Leiterschleife ist über eine isolierende Aufhängung an einem empfindlichen Kraftsensor aufgehängt. Solange noch…

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Pole eines Elektromagneten

Aufgabe ( Übungsaufgaben )

Bestimmen Sie in nebenstehender Skizze die Lage des Nordpols und des Südpols des Elektromagneten. Stellen Sie ihre Überlegung dar.

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Bestimmen Sie in nebenstehender Skizze die Lage des Nordpols und des Südpols des Elektromagneten. Stellen Sie ihre Überlegung dar.

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