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2 HAUSAUFGABEN 111
Dies hat interessante Konsequenzen, die mitunter auch der Alltagserfahrung
widersprechen kann (wenn man beim Umgang mit
Elektronen von ” Alltagserfahrung“ sprechen kann): Wirft man Elektronen,
oder allgemein geladene Körper senkrecht in ein Magnetfeld
(unter Vernachlässigung der Gravitation), so werden die Teilchen
einen Halbkreis zurück beschreiben, entfernt vergleichbar
mit einem Bumerang.
Die Zeit bis zum Wiederaustritt aus dem Magnetfeld ist dabei unabhängig
von der Einwurfgeschwindigkeit! Dies ist aus der Formel
für ω auch unmittelbar ersichtlich: ω hängt nur von B, m und Q ab,
nicht jedoch von einer Einwurfgeschwindigkeit v.
Es ist zulässig, von dieser Bewegung als einen elastischen Stoß zu
sprechen. Dementsprechend findet auch ein Impulsübertrag statt
(wobei der Partner des Übertrags z.B. die felderzeugende Spule ist –
wie das genau passiert werden wir allerdings erst später erfahren).
(Benötigte Zeit: 63 min) 18.12.2005
2.36 37. Hausaufgabe
2.36.1 I ohne ∆Q! Elektrischer Strom ohne Ladungstransport!
Wiederholung. Wir wissen bereits, dass jeder Strom I durch einen
langen, geraden Leiter mit kleinem Querschnitt ein Magnetfeld der
Flussdichte
B(r) = µ0 I
2π r
erzeugt, dessen Orientierung mit der Rechte–Hand-Regel festgestellt
werden kann.
Wir wissen auch, dass die Stromstärke I als Grenzwert des Quotienten
aus übertragender Ladung und dafür benötigter Zeit definiert
ist, also
I := lim
∆t→0 s
∆Q
∆t = ˙ Q;
Versuch. Eine Spannungsquelle wird mit einem Kondensator leitend
verbunden, ein in den Stromkreis eingebauter Schalter ermöglicht
das gezielte Schließen des Kreises. Ein in Reihe geschaltetes
Strommessgerät registriert den beim Schließen des Schalters