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Level 3
Level 3 setzt die Grundlagen der Vektorrechnung, Differential- und Integralrechnung voraus. Geeignet für Studenten und zum Teil Abiturienten.

Formel: Ladung im Magnetfeld (Zyklotronfrequenz)

\[ f ~=~ \frac{|q| \, B}{2\pi \, m} \] \[ f ~=~ \frac{|q| \, B}{2\pi \, m} \] \[ B ~=~ \frac{2\pi \, m \, f}{|q|} \] \[ |q| ~=~ \frac{2\pi \, m \, f}{B} \] \[ m ~=~ \frac{|q| \, B}{2\pi \, f} \] Formel umstellen
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Lorentzkraft: Elektron in einem Magnetfeld

Zyklotronfrequenz

\( f \)
Einheit \( \text{Hz} \)
Zyklotronfrequenz ist die Frequenz, mit der ein geladenes Teilchen eine Kreisbahn im Magnetfeld durchläuft. Sie sagt also aus, wie viele Kreusumdrehungen das Teilchen pro Sekunde ausführt.

Magnetische Flussdichte

\( B \)
Einheit \( \text{T} \)
Das externe Magnetfeld, in dem sich das Teilchen bewegt. Die Bewegungs des Teilchens ist senkrecht zum Magnetfeld.

Elektrischen Ladung

\( |q| \)
Einheit \( \text{C} \)
Betrag der elektrischen Ladung, die eine Kreisbahn im Magnetfeld ausführt. Hierbei wird der Betrag der Ladung betrachtet, um eine negative Zyklotronfrequenz zu vermeiden.

Masse

\( m \)
Einheit \( \text{kg} \)
Masse des geladenen Teilchens.

Kreiszahl

\( \pi \)
Einheit \( - \)
Kreiszahl ist eine mathematische Konstante und hat den Wert: \( \pi ~=~ 3.1415926... \)
Details zur Formel
  • Zusammenfassung: Mit dieser Formel kannst Du die Zyklotronfrequenz berechnen, wenn B-Feld, Masse und Ladung des Teilchens gegeben sind.
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