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Teilchen in Magnetfeldern

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Elektrische Ladungen, die sich in einem Magnetfeld bewegen, werden senkrecht zu der Richtung abgelenkt, in die sie sich bewegen und in die das Magnetfeld zeigt.

Die auf das Teilchen wirkende Kraft hängt von der Ladung, der Geschwindigkeit und dem Magnetfeld ab und wird als Lorentzkraft bezeichnet.

>Modell

ID:(818, 0)



Größe der magnetischen Komponente der Lorentzkraft

Gleichung

>Top, >Modell


Die Kraft ($F$), das die Magnetflussdichte ($B$) auf die Ladung ($q$) erzeugt, das sich unter ein Winkel zwischen Geschwindigkeit und Magnetfeld ($\theta$) mit die Geschwindigkeit ($v$) bewegt, wird wie folgt ausgedrückt:

$ F = q v B \sin \theta $

$v$
$v$
Partikelgeschwindigkeit
$m/s$
8630
$F$
Kraft
$N$
4975
$q$
Ladung
$C$
5460
$B$
Magnetflussdichte
$kg/C s$
5512
$\theta$
Winkel zwischen Geschwindigkeit und Magnetfeld
$rad$
5513

ID:(3873, 0)



Kreisbewegung im Magnetfeld

Gleichung

>Top, >Modell


Die Bewegungsgleichung ergibt sich aus dem Gleichgewicht zwischen der von die Magnetflussdichte ($B$) auf die Ladung ($q$) erzeugten Kraft und die Partikelmasse ($m$), das sich mit die Partikelgeschwindigkeit ($v$) bei der Radius ($r$) bewegt. Diese Beziehung wird wie folgt ausgedrückt:

$ m \displaystyle\frac{ v ^2}{ r }= q v B $

$q$
Ladung
$C$
5460
$B$
Magnetflussdichte
$kg/C s$
5512
$v$
Partikelgeschwindigkeit
$m/s$
8630
$m$
Partikelmasse
$kg$
5516
$r$
$r$
Trägheitsradius von Particle im Magnetfeld
$m$
5514

ID:(3229, 0)



Radius der Kreisbahn im Magnetfeld

Gleichung

>Top, >Modell


Die Umlaufbahn bei ein Trägheitsradius von Particle im Magnetfeld ($r$) hängt von die Partikelmasse ($m$), die Geschwindigkeit ($v$), die Ladung ($Q$) und die Magnetflussdichte ($B$) ab und wird durch die folgende Beziehung beschrieben:

$ r =\displaystyle\frac{ m v }{ q B }$

$v$
$v$
Partikelgeschwindigkeit
$m/s$
8630
$q$
Ladung
$C$
5460
$B$
Magnetflussdichte
$kg/C s$
5512
$m$
Partikelmasse
$kg$
5516
$r$
Trägheitsradius von Particle im Magnetfeld
$m$
5514

None

ID:(3874, 0)



Zyklotronfrequenz

Gleichung

>Top, >Modell


Die Winkelgeschwindigkeit ($\omega$) ergibt sich aus die Ladung ($q$), die Magnetflussdichte ($B$) und die Partikelmasse ($m$) unter Verwendung der folgenden Beziehung:

$ \omega =\displaystyle\frac{ q B }{ m }$

$q$
Ladung
$C$
5460
$B$
Magnetflussdichte
$kg/C s$
5512
$m$
Partikelmasse
$kg$
5516
$\omega$
Winkelgeschwindigkeit
$rad/s$
6068

None

ID:(10058, 0)



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Video

Video: Teilchendynamik