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2 HAUSAUFGABEN 119
Substitution eines v mit ωr liefert dann die Kreisfrequenz ω, die der
Wechselstrom, der die Elektronen von der einen Seite zur anderen
beschleunigt, aufweisen muss:
ω = BQ
m ;
Bemerkenswert ist, dass ω nicht von der Geschwindigkeit v der
Ladungsträger abhängt (siehe 36. Hausaufgabe)!
(Benötigte Zeit: 53 min) 10.01.2006
2.40 41. Hausaufgabe
2.40.1 Buch Seite 231, Aufgabe 4
Zwischen den Rändern einer d = 2,5 cm breiten Metallfolie misst
man in einem Magnetfeld B = 0,28 T die Spannung UH = 12 µV. Wie
schnell sind die Elektronen?
UH = Bvd; ⇒ v = UH
Bd
≈ 1,7 · 10−3 m
s ;
2.40.2 Buch Seite 231, Aufgabe 5
Eine Kupferfolie (d = 10 µm) wird von einem Strom der Stärke I =
10 A durchflossen. Im Magnetfeld B = 0,43 T wird die Hallspannung
UH = 22 µV gemessen. Berechnen Sie die Hallkonstante von Kupfer
und die Dichte n der Elektronen. Berechnen Sie daraus die Anzahl
der freien Elektronen in nKupfer = 1 mol Kupfer und vergleichen Sie
sie mit der Avogadro-Konstante.
UH = RH BI
d ; ⇒ RH = 1
en
RH = 1
ne
= UHd
BI
≈ 5,1 · 10−11 m3
C ;
1
1
; ⇒ n = ≈ 1,2 · 1029
eRH m3 ;
ϱKupferV = m = nKupferMKupfer;
⇒ N = nKupfernMKupfer
nV = N;
1 ≈ 8,5·10 ϱKupfer 23 ;
(Benötigte Zeit: 26 min) 11.01.2006
2.41 42. Hausaufgabe
2.41.1 Zusammenfassung der Seiten 240f.
Das Gravitationsgesetz beschreibt die Größe der Kraft, mit der sich
zwei beliebige Massen m1 und m2 im Abstand r anziehen: