B-Felder - Zusammenfassung fürs Physik-Abi

ein Blick auf die Uhr dir bald ist Abitur mit diesem literarischen Werk grund genug für einen kurzen Überblick über das magnetische Feld [Musik] moinsen wir fangen ganz primitiv an und zwar mit den beiden linken handregeln einmal kennt ihr die linke Hand Regel mit den drei abgespreizten Fingern die sagt etwas über die Richtung der Lorenz Kraft auf Elektronen aus der Daumen gibt die Bewegungsrichtung der Elektronen an der Zeigefinger zeigt in die gleiche Richtung wie das Magnetfeld und der Mittelfinger gibt die Richtung der lorenzkraft an alles ganz easy aber kennt ihr auch noch die andere linke Hand

Regel es ist die für das von einem Strom durchflossenen Leiter erzeugte Magnetfeld der Daumen zeigt den Stromrichtung und die anderen Finger zeigen an in welche Richtung das Magnetfeld um den Leiter läuft so ich weiß ist es aus der Mittelstufe und genau deswegen kann es passieren dass sie es vergesst und hoppala dann kommt es im Abi dran und dann habt ihr ein Problem und eine Sache noch wenn ihr negative Ladungen bewegt also Elektron dann benutzt ihr immer die linke Hand werden positive Ladung bewegt also Proton dann müsst ihr die rechte Hand nehmen aber das Vorgehen bleibt

dasselbe wenn wir schon bei der lorenzkraft sind dann gibt es zwei Formeln die im Abi können müsst einmal ist es die Lorenz Kraft auf einen Strom durchflossenen Leiter der in einem Magnetfeld legt die ist FL = B mal i mal s hier ist die Stromstärke B ist die magnetische Flussdichte also wie dicht bzw stark das Magnetfeldes und es ist die Leiter Länge die im Magnetfeld drin liegt weil nur auf die wird ja eine Lorentzkraft ausgeübt wenn ihr den Strom durch die Ladung Q durch die Zeit Tee ausdrückt dann steht dieser Ausdruck für die lorenzkraft da

er ist durch Tee könnt ihr als eine Geschwindigkeit schreiben das ist die zweite Formel für die lorenzkraft die ihr fürs Abi braucht die lorenz-kraft FL ist gleich die magnetische Flussdichte mal die Ladung mal die Geschwindigkeit der Ladung die Formel müsst ihr verwenden wenn ein Elektron oder sonst ein geladenes Teilchen in ein Magnetfeld geschossen wird also wenn sich ein Teilchen frei im Raum bewegt so zum Beispiel beim Hall Effekt auch eine sehr beliebte abi-aufgabe skizzieren Sie den roll-effekt und leiten sie die holzspannung her wenn so eine Aufgabe dran kommt dann müsst ihr folgendes tun ihr malt

als erstes einen Quader dahin durch den fließt jetzt ein Strom also malt ihr links ein Minus hin und rechter Plus und zeichnet noch den Strom ein dann müsst ihr den Quader noch mit einem magnetischen Feld durchsetzen die durch das magnetische Feld auf die Elektronen erzeugte lorenzkraft lenkt jetzt die Elektronen im Quader ab eine Ladungstrennung und somit eine elektrisches Feld entsteht in blau ist die Kraft des elektrischen Felds in rot pink komische Farbe Dings ist die Lorentzkraft um die Spannung über das elektrische Feld anzugreifen zeichnet ihr zum Schluss noch ein Spannungsmessgerät einen Quader und fertig ist

eure Skizze vom Effekt jetzt sollte noch die holzspannung herleiten wie ihr seht wirken die Lorenz Kraft und die elektrische Kraft genau entgegengesetzt also fel ist gleich F Lorenz jetzt setzt ihr für die elektrische Kraft die elektrische Feldstärke mal die Ladung ein für die lorenz-kraft kommt die Formel B mal Q mal V von vorhin hin Kuh streicht sich raus dann bleibt nur noch eh gleich B mal V ihr wisst außerdem die Spannung von einem elektrischen Feld ist u gleich e mal D kennt die aus unserem Abi zusammenfassungsvideo übers elektrische Feld wobei die die Breite des Quaders

ist BAM setzt ihr also noch Eder ein dann habt ihr die holzspannung hergeleitet also den hole Effekt müsst ihr euch unbedingt merken den skizzieren und herleiten ist eine verdammt beliebte Aufgabe im Abi wenn wir gerade dabei sind können wir auch über eine andere abiskutieraufgabe sprechen den wienchen Filter der wiensche Filter soll nur Elektronen mit einer bestimmten Geschwindigkeit durchlassen wenn ihr den Wünschen Filter skizzieren sollst dann zeichnet die einen Kondensator hin der ein elektrisches Feld erzeugt danach zeichnet ihr einmal Magnetfeld hin wichtig bei der Richtung des Magnetfeldes ist dass die elektrische Kraft des Kondensators der Lorenz

Kraft später entgegenwirkt denn das ist das Ziel eines Menschen Filters nur Ladungen mit einer gewissen Geschwindigkeit sollen durchkommen alle anderen werden so abgelenkt dass sie am Ende auf der Blende absorbiert werden die solltet ihr auch noch hin zeichnen für eine geradlinige Bahn des ladungsträgers müsst ihr wieder die lorenzkraft mit der elektrischen Kraft gleichsetzen also felektrisch gleich F Lorenz wenn ihr wieder alles wie beim Hall Effekt einsetzt dann bekommt ihr die Bedingung für die Geschwindigkeit der Ladungsträger die Geschwindigkeit v ist gleich die elektrische Feldstärke e durch die magnetische Flussdichte B der wienschefilter ist wie gesagt auch

eine beliebte skizzieraufgabe die er drauf haben solltet und wir gemerkt habt dem Hall Effekt relativ ähnlich eine weitere beliebte Aufgabe ist einen Ladungsträger in ein Magnetfeld zu schießen also wie auf diesem Bild skizziert jetzt sollte den Radius der Kreisbahn berechnen den der Ladungsträger durchläuft wie geht ihr vor ihr wisst als allererstes das hier Lorenz Kraft und Zentrifugalkraft gegeneinander wirken ihr schreibt also F Lorenz ist gleich 11 zentrieren die lorenzkraft ersetzt ihr wieder als B mal Q mal V die Zentrifugalkraft kennt ihr als die Masse der Ladung mal ihre Geschwindigkeit im Quadrat durch den Bahnrad kürzt

ihr auf beiden Seiten raus jetzt löst ihr das nach rauf und bekommt den Bahnradius r als die Masse mal die Geschwindigkeit durch die magnetische Flussdichte mal die Ladung heraus wichtiger Punkt hier schließt ihr das ladungsteilchen von außen in das Magnetfeld dann tritt es natürlich auch wieder aus es bekommt ja keinen vollen Kreis hin wo ist dann wieder austritt kommt auf den Radius der Kreisbahn an und von was der abhängt haben wir gerade hergeleitet fehlt noch eine Form mit dir einfach auswendig können müsst und zwar die Formel für das Magnetfeld einer lang gestreckten Spule die lautet

B = 00 x M mal den Strom i mal die Wicklungszahl in der Spule durch die Länge l der Spule war die magnetische feldkonstante mit 1,257 X 10 hoch - 6 Sekunden durch Ampere Meter die habt ihr aber immer irgendwo auf dem Aufgabenblatt stehen wie er ist die Permeabilität schiebt ihr z.B ein Material in die Spule wie Eisen so erhöht ihr das Magnetfeld die Permeabilität hängt vom Material ab welches sie an die Spule schiebt die Formel könnt ihr euch echt nicht herleiten die müsst ihr auswendig wissen aber die kann man sich mal merken fassen wir

das Ganze gut zusammen es gibt ein paar Formel die ihr auswendig wissen oder zumindest herleiten können solltet ob ihr die alle lieber auswendig lernt oder euch die Zusammenhänge kurz herleitet müsst ihr selbst entscheiden was euch besser liegt oder gefällt was ich auf jeden Fall können müsst weil es so dermaßen auf dran kommt sind die Skizzen zum Ohr Effekt und zum Bienchen Filter kleiner Tipp von uns setzt euch am besten mit einem Kumpel oder einer Kumpeline zusammen und skizziert und erklärt euch gegenseitig den Wünschen Filter und den Hall Effekt hilft nicht nur mega sondern mach mit

Freunden und paar Bier vielleicht auch mehr Spaß als alleine hier noch ein Video das hier unbedingt anschauen solltet nämlich das Video zur elektromagnetischen Induktion oder schaut auf unserem Mathe Kanal vorbei dort haben wir auch Tipps und Tricks fürs Abi ich wünsche euch viel Glück und viel Spaß beim Lernen und bis zum nächsten Video haut rein bis dann und ciao