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Tim Melz

18.02.2012,
11:36
 

Elektronen im Magnetfeld (Elektronik)

Hallo Leute,

wir haben gerade in der Schule "Bewegte Ladungen im Magnetfeld" durchgenommen. Das magnetische Feld wird mit X und einem Punkt gekennzeichnet und Fz = Fl. Was ich jetzt nicht verstehe ist, warum die Elektronen abgelenkt werden? Die Linkehandregel besagt ja, wenn der Daumen in Bewegungsrichtung zeigt, der Zeigefinger in die Feldlinienrichtung so wirkt beim Mittelfinger nach unten die Lorentzkraft. Aber wo ist hier jetzt im Magnetfeld + und wo -? Ich weiß nicht wirklich wie ich das ausdrücken soll. Im elektrischen Feld ist ja unten + und oben -, je nach Polung. Dort ist es ja logisch dass das Elektron in Richtung + wandert.
Aber im magnetischen Feld wäre ja aus der Ebene heraus der Südpol und wenn man in die Ebene hinein geht der Nordpol oder andersherum wenn man das Kreuz und den Punkt betrachtet. So müsste das Elektron ja aus der Zeichenebene heraus oder hineinwandern aber das tut es nicht, denn es wandert im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn. Ich habe Elektriker gelernt und bin es gewohnt dass das Kreuz und der Punkt die Stromrichtung ist. Ich hoffe ihr versteht was ich meine. Danke um Hilfe!

x y

18.02.2012,
12:09

@ Tim Melz

Elektronen im Magnetfeld

http://de.wikipedia.org/wiki/Elektrodynamik#Spezialf.C3.A4lle

Tim Melz

18.02.2012,
19:37

@ x y

Elektronen im Magnetfeld

» http://de.wikipedia.org/wiki/Elektrodynamik#Spezialf.C3.A4lle


Hallo,

danke für den Link. Aber ich bin nicht schlauer geworden. Hier habe ich ein Bild. Warum bewegen sich die Elektronen um die Feldlinien herum? Dann wären die Feldlinien der Strom und die Elektronen die Feldlinien um den Leiter? Wie darf ich das verstehen?

[IMG]http://media.supermagnete.com/terms/medium/pu112.jpg[/IMG]

Hartwig(R)

18.02.2012,
23:10

@ Tim Melz

Elektronen im Magnetfeld

Hallo,
ich versuche es mal ganz einfach:
- bewegt sich ein Elektron durch einen geraden Leiter, so wird kreisförming um den Leiter das Magnetfeld aufgebaut.
- Die magnetischen Feldlinien kann man sich als Ringe um den Leider vorstellen. Öffnest Du den Ring an einer Stelle, würdest Du wieder Pfeil(x)/Spitze(.) definieren können.
- Die Bewegungsrichtung der Elektronen ist senkrecht durch die Ebene der erzeugten Feldlinien, also rechtwinklig auf die Richtung der Feldlinien bezogen.
- erzeugst Du jetzt ein homogenes und gerade gerichtetes Magnetfeld (für den zu betrachtenden "Flugbereich" der Elektronen), dann werden analog zu der zuvor erkannten Beziehung die Elektronen, wenn sie rechtwinklig zu den Feldlinien in das Magnetfeld eintreten, in der Eintrittsebene abgelenkt. Sie würden eine Kreisbahn vollziehen, deren Lage zwischen Nordpol und Südpol immer gleich ist.
Praktisches Beispiel wäre die magnetische Ablenkung des Elektronenstrahls bei den Röhrenfernsehern (wobei es da wenig förderlich wäre, die Elektronen wirklich im Kreis fliegen zu lassen ;-) )

Vielleicht ist Dir aus deiner Lehrzeit noch die "Schraubenregel" bekannt - die hilft zu merken, wie Richtung des Stromflusses und Richtung des Magnetfeldes zusammenhängen...

Viele Grüsse
Hartwig

x y

18.02.2012,
23:45

@ Hartwig

Elektronen im Magnetfeld

» Vielleicht ist Dir aus deiner Lehrzeit noch die "Schraubenregel" bekannt -
» die hilft zu merken, wie Richtung des Stromflusses und Richtung des
» Magnetfeldes zusammenhängen...

Wie schon, aber nicht warum.

Tim Melz

19.02.2012,
00:45

@ x y

Elektronen im Magnetfeld

Boah das ist echt komisch. Ich verstehe noch wie die Kraftwirkung bei einem stromdurchflossenen Leiter im Magnetfeld ist weil hier auch die Feldlinien senkrecht auf den Leiter treffen bzw. die Feldlinien des Leiters und die des magnetischen Feldes sind auf einer Ebene.
Aber das magnetische Feld der einzelnen Elektronen und die magnetische Flussdichte B sind rechtwinklig zueinander und hier kann ich jetzt nicht unterscheiden warum bzw. die Ablenkung. Sind die magnetischen Feldlinien parallel zur Bewegungsrichtung des Elektrons so ergibt sich keine Ablenkung. Und genau das verstehe ich nicht. Wenn das Elektron ein magnetisches Feld hat und es parallel zu den Feldlinien ist, so muss es doch entweder nach oben oder nach unten abgelenkt werden wie im elektrischen Feld?

omar(R)

19.02.2012,
00:55

@ Tim Melz

Elektronen im Magnetfeld

Hallo,

etwas spät aber schau mal hier bitte nach:

http://www.schule-bw.de/unterricht/faecher/physik/online_material/e_lehre_2/teilchenfeld/e_bfeld.htm

Du musst es dir schon drei Dimensional vorstellen:In der Animation werden die Elektronen senkrecht zu den Feldlinien geschossen, mit einer Geschwindigkeit v (wichtig --> Vektor v!). Die Lorentzkraft ändert hier nur die Richtung des Vektors v (die stehen ja auch senkrecht zu einander --> wichtig zum Verständnis). Somit kommt auch diese Kreisbewegung zu Stande.

Gut Nacht!
Omar

Hartwig(R)

19.02.2012,
01:13

@ Tim Melz

Elektronen im Magnetfeld

Hallo,
ich glaube, Du wirfst da einiges durcheinander, ich kann auch nicht ganz nachvollziehen, wo Dein Problem liegt.
Hier vielleicht nochmal eine Erklärung:

Bewegst Du einen Ladungsträger (z. B. Elektron) im magnetischen Feld, so wirkt auf diesen eine zu seiner Geschwindigkeit und zur Richtung des Magnetfeldes senkrechte Kraft, die proportional der Ladung, Geschwindigkeit und der Flußdichte ist. Geschwindigkeit und Flußdichte sind dabei gerichtete Größen (F = Q*(v*B)) (deswegen habe ich v*B in Klammern gestellt. und F ist natürlich auch gerichtet. Und das ist dann die Lorenzkraft.

Wird die Geschwindigkeit 0, wirkt auch keine Kraft auf das Elektron - es hat daher kein spezifisches magnetisches Feld (wenn ich erinnere, schriebst Du irgendwas davon).

Grüsse
Hartwig