Spannung (Zyklotron) < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 14:26 Sa 15.10.2011 | | Autor: | h2o1337 |
| Aufgabe | | In einem Zyklotron ist der maximale Krümmungsradius der Bahnkurve r=0,8m. Die magnetische Flussdichte beträgt 1,5T. Welche Spannung in einem elektrischen Feld müssten Protonen durchlaufen, damit sie dieselbe Endgeschwindigkeit wie im betrachteten Zyklotron haben? |
Also soweit bin ich schonmal:
r= 0,8m
B= 1,5T
Gesucht: U
Leider weiß ich nicht mit welchem Ansatz ich rechnen soll?
Eventuell die Zentripetalkraft mit der Lorentzkraft gleichsetzen? Wie komme ich aber dann auf U?
Und vor allem was ist die Endgeschwindigkeit in diesem Zyklotron?!
Ich hoffe auf Hilfe!
Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt.
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 19:11 Sa 15.10.2011 | | Autor: | leduart |
Hallo
aus dem maximalen Radius und B kannst du die maximale Geschwindigkeit rauskriegen, bei bekannter Masse und Ladung. daraus die kinetische Energie.
diese kann man durch die einmalige Spannung U auch erreichen.
Kommst du damit zurecht?
Gruss leduart
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 10:33 So 16.10.2011 | | Autor: | h2o1337 |
Ich habe die kinetische Energie jetzt berechnet.
Du hast geschrieben "diese kann man durch die einmalige Spannung U auch erreichen. "
heißt das jetzt das meine berechnete kinetische Energie die Spannung ist?
Suche ich eine Formel für die Spannung kommt nirgengs etwas mit Ekin darin vor.
Ich bin ein wenig verwirrt :(
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(Antwort) fertig | | Datum: | 10:48 So 16.10.2011 | | Autor: | Infinit |
Hallo,
natürlich ist die kinetische Energie nicht einer Spannung U, aber sie enstpricht der Energie, die man aufwenden muss, um das geladene Proton in einem elektrischen Feld zu bewegen. In einem konservativen Feld, und das ist hier gegegen, entspricht dies dem Produkt aus der Protonenladung und dem Wegintegral von a nach b im elektrischen Feld. Das ist aber genau die durchlaufene Spannung U, also
[mm] \bruch{1}{2} m v^2 = Q \cdot U [/mm]
Viele Grüße,
Infinit
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