Ist die Bewegung eines Elektrons auf einer Kreisbahn beschleunigt?
Ein Fadenstrahlrohr ist ein physikalischer Versuchsaufbau, bei dem sich beschleunigte Elektronen in einer Kugel aufgrund der Lorentzkraft, die ins Kugelinnere gerichtet ist, auf einer Kreisbahn bewegen. Beim Zusammenstoßen mit Gasmolekülen entsteht Licht, welches die Kreisbahn der Elektronen sichtbar macht.
Warum bewegt sich das Elektron auf einer Kreisbahn?
(b) Die Elektronen bewegen sich auf einer Kreisbahn. Das bedeutet, auf sie muss eine Kraft zum Mittelpunkt der Kreisbahn wirken, die Radialkraft. Diese Radialkraft wird von der Lorentzkraft aufgebracht. Das ist die Kraft, die im Magnetfeld auf bewegte Ladungsträger wirkt.
Wann bewegen sich die Elektronen auf einer Kreisbahn?
Erklärung der Kreisbahn: Die Lorentzkraft steht immer senkrecht zur Bewegungsrichtung der Elektronen. Dadurch werden die Elektronen auf eine Kreisbahn gezwungen. Je stärker das Magnetfeld ist, umso größer ist die Lorentzkraft und umso kleiner ist damit der Radius der Kreisbahn.
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).
Wie entstehen Magnetfelder in der Elektrotechnik?
Magnete und die zugehörigen Magnetfelder sind wesentlicher Bestandteil der Elektrotechnik, denn Magnetfelder entstehen durch die Bewegung von Ladungsträgern, also beispielsweise die gerichtete Bewegung von Elektronen, dem elektrischen Strom. Auch bei Permanentmagneten wird das Magnetfeld durch die Bewegung und die Drehung von Elektronen erzeugt.
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 bewegen sich geladene Teilchen in einem Magnetfeld?
Geladene Teilchen, die sich in einem Magnetfeld bewegen, werden durch dieses Magnetfeld aufgrund der dann wirkenden LORENTZ-Kraft beeinflusst. Unter geeigneten Bedingungen bilden die geladenen Teilchen geschlossene Bahnen, werden also durch das Magnetfeld in einem bestimmten Raumbereich gehalten.
Wie funktioniert die Ablenkung von Elektronenstrahlen mit einem Magneten?
Um das zu demonstrieren, reicht es aus, einen Stabmagneten in die Nähe der Elektronenstrahlröhre zu halten. Wenn man mit einem Magneten einen Elektronenstrahl ablenkt, fällt auf, dass die Ablenkung nicht in Richtung oder in Gegenrichtung eines Magnetpols geschieht, sondern immer senkrecht zu den magnetischen Feldlinien.