Direkt zum Inhalt
  1. Startort
  2. Formeln
  3. 📖
Level 2
Level 2 setzt Schulmathematik voraus. Geeignet für Schüler.

Formel: Spezifische Ladung eines geladenen Teilchens im Magnetfeld Elektrische Ladung   Masse   Geschwindigkeit   Magnetfeld   Radius  

$$\frac{q}{m} ~=~ \frac{ \class{red}{v} }{ r \, \class{violet}{B}}$$ $$q ~=~ \frac{ m \, \class{red}{v} }{ r \, \class{violet}{B} }$$ $$m ~=~ \frac{ q \, r \, \class{violet}{B} }{ \class{red}{v} }$$ $$\class{red}{v} ~=~ \frac{ q \, r \, \class{violet}{B} }{ m }$$ $$\class{violet}{B} ~=~ \frac{ m \, \class{red}{v} }{ q \, r }$$ $$r ~=~ \frac{ m \, \class{red}{v} }{ q \, \class{violet}{B} }$$ Formel umstellen
Kreisbewegung einer Ladung im Magnetfeld
Lorentzkraft: Elektron in einem Magnetfeld Visier mich an! Illustration bekommen
Lorentzkraft: Elektron in einem Magnetfeld

Elektrische Ladung

\( q \)
Einheit \( \text{C} \)
Elektrische Ladung des Teilchens (z.B. des Elektrons), das sich auf einer Kreisbahn in einem magnetischen Feld bewegt.

Das Verhältnis der Ladung \(q\) zur Masse \(m\) des Teilchens wird spezifische Ladung \( \frac{q}{m} \) genannt. Das Elektron hat beispielsweise eine spezifische Ladung \( \frac{q}{m} = - 1.758 \cdot 10^{11} \, \frac{\text C}{\text{kg} } \).

Masse

\( m \)
Einheit \( \text{kg} \)
Masse des Teilchens.
  • Wenn das Teilchen ein Elektron ist, dann ist die Masse \( m = 9.1 \cdot 10^{-31} \, \text{kg} \).
  • Wenn das Teilchen ein Proton ist, dann ist die Masse \( m = 1.67 \cdot 10^{-27} \, \text{kg} \).

Natürlich kannst du auch andere geladene Teilchen haben...

Geschwindigkeit

\( \class{red}{v} \)
Einheit \( \frac{\text m}{\text s} \)
Geschwindigkeit des Teilchens. Sie ist umso größer, je stärker das Magnetfeld \(\class{violet}{B}\) und je kleiner die Masse \(m\) des Teilchens ist.

Magnetfeld

\( \class{violet}{B} \)
Einheit \( \text{T} \)
Magnetische Flussdichte, die beschreibt, wie stark das Magnetfeld ist, indem sich das geladene Teilchen bewegt.

Radius

\( r \)
Einheit \( \text{m} \)
Radius der Kreisbahn, auf der sich das geladene Teilchen bewegt. Durch Veränderung des Magnetfelds \(\class{violet}{B}\) kannst du leicht den Radius \(r\) der Kreisbahn größer oder kleiner machen.
Details zur Formel
  • Zusammenfassung: Formel, mit der du spezifische Ladung z.B. eines Elektrons im Magnetfeld berechnen kannst, wenn Magnetfeld B, Kreisbahnradius r und seine Geschwindigkeit v gegeben sind.
  • Diese Formel wurde hinzugefügt von FufaeV am .
  • Diese Formel wurde aktualisiert von FufaeV am .