Elektronenstrahlablenkröhre < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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| Aufgabe | a)Beschreiben Sie, welche Kräfte auf das Elektron auf den verschiedenen abschnitten seines Weges durch die Elektronenablenlröhre wirken und wie es sich jeweils unter dem Einfluss dieser Kräfte bewegt.
b) Die Länge der Platten betrage 8 cm, ihr Abstand d=5cm, es sei Ua= 500V (am Plattenkondensator direkt). Berechnen Sie die Zeit, die das Elektron zum Durchlaufen des Kondesnsatorfeldes benötigt und die Position sy des Elektrons beim Verlassen des elektrischen Feldes des Plattenkondensators, also bei sx=8cm |
Hallo,
a) Da habe ich mir gedacht, dass die Schwerkraft F=m*a wirkt, sowie die Kraft F=W/s, die auf das Elektron in x-Richtung wirkt und die Kraft des elektischen Feldes F= e*Q.
Unter dem Einfluss von F=W/s bewegt sich das Elektion gleichförmig in x-Richtung.Sobald es ins elektrische Feld gelangt wird es abgelenkt, durch F=E*Q. Die Schwerkraft wirkt jederzeit auf das Elekron.
Ist das soweit richtig?
b) gegeben: l=8cm; Ua= 500V; sx=8cm; d=5cm
da habe ich mir gedacht
sx(t) = v*t
da v und t mir unbekannt sind, folgt
W=0,5 m [mm] v^{2} [/mm] = eU
[mm] v=\wurzel{\bruch{2eU}{m}}
[/mm]
= [mm] 1,5*10^{-7} [/mm] m/s
da sx = vx*t
[mm] \gdw [/mm] t= [mm] \bruch{sx}{vx}
[/mm]
t= [mm] 5*10^{5}s [/mm]
das kommt mit ein wenig zu viel vor?!
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 17:21 Sa 25.02.2012 | | Autor: | ONeill |
Hi!
> a) Da habe ich mir gedacht, dass die Schwerkraft F=m*a
> wirkt,
Die Schwerkraft ist im Vergeich zu den anderen auftretenden Kräften vernachlässigbar. Zumal ist nicht gesagt in wecher Lage der Kondensator aufgebaut ist.
> sowie die Kraft F=W/s, die auf das Elektron in
> x-Richtung wirkt und die Kraft des elektischen Feldes F=
> e*Q.
> Unter dem Einfluss von F=W/s bewegt sich das Elektion
> gleichförmig in x-Richtung.Sobald es ins elektrische Feld
> gelangt wird es abgelenkt, durch F=E*Q. Die Schwerkraft
> wirkt jederzeit auf das Elekron.
>
> Ist das soweit richtig?
![[ok]](/images/smileys/ok.gif "[ok]") Wie wäre es mit einer Skizze?
> b) gegeben: l=8cm; Ua= 500V; sx=8cm; d=5cm
>
> da habe ich mir gedacht
> sx(t) = v*t
>
> da v und t mir unbekannt sind, folgt
>
> W=0,5 m [mm]v^{2}[/mm] = eU
> [mm]v=\wurzel{\bruch{2eU}{m}}[/mm]
> = [mm]1,5*10^{-7}[/mm] m/s
>
> da sx = vx*t
> [mm]\gdw[/mm] t= [mm]\bruch{sx}{vx}[/mm]
> t= [mm]5*10^{5}s[/mm]
> das kommt mit ein wenig zu viel vor?!
Mit welcher Geschwindigkeit tritt das Elektron in den Kondensator ein? Dazu ist nichts angegeben, ich nehme an du hast nicht die vollständige Aufgabe abgetippt?
Gruß Christian
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Eingabefehler: "{" und "}" müssen immer paarweise auftreten, es wurde aber ein Teil ohne Entsprechung gefunden (siehe rote Markierung)
oh, ja mist. Ich hab vx überlesen...
vx= 2*10^{7} m/s
dann habe ich ein andres t.
also ist dann t = \bruch{2*10^{7}m/s}}{8*10^{-2}m} = 2,5*10^{8} s
das ist ja noch mehr?!
aber wie komm ich dann auf sy?
da fehlt mir dann ja, wennich die Formel sy(t)? 0,5 a t^{2}, das a?
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(Antwort) fertig | | Datum: | 18:06 Sa 25.02.2012 | | Autor: | leduart |
Hallo
du solltest dir ein für alle male die formel s=v*t abgewöhnen, wenn du nicht dazusagst: weil keine beschleunigung da ist!
legen wir den Kondensator in y richtung, dann wird durch die spannung ein el feld in y richtung erzeugt.
a)wie groß ist [mm] E_y?
[/mm]
b) welche kraft in y- richtung wirkt dadurch auf das elektron F=..., welche beschleunigung.a=...
dann legen wir y=0 in die Mitte der 2 platten und beim Eintritt
der el in den kondensator x0y00
[mm] v_y=0 v_x=v_0=2*10^{7} [/mm] m/s
in x- richtung wirkt keine kraft, also keine beschl. deshalb [mm] v_x=v_0; s_x=x=v_0*t [/mm] für 8cm [mm] t_8=0.08m/v_0
[/mm]
jetzt y- Richtung,
bekannt ist aus b) die beschleunigung a und Anfangsgeschw.
daraus s=...
[mm] t_8 [/mm] eingesetzt gibt [mm] y=s_y
[/mm]
um die richtung, indem das El den kondensator verlässt rauszukriegen brauchst du noch [mm] v_y(t_8)
[/mm]
kommst du jetzt zum Ende?
gruss leduart
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> Hallo
> du solltest dir ein für alle male die formel s=v*t
> abgewöhnen, wenn du nicht dazusagst: weil keine
> beschleunigung da ist!
> legen wir den Kondensator in y richtung, dann wird durch
> die spannung ein el feld in y richtung erzeugt.
> a)wie groß ist [mm]E_y?[/mm]
E = U/d = [mm] 500V/0,05m=1*10^{4} [/mm] V/m
> b) welche kraft in y- richtung wirkt dadurch auf das
> elektron F=..., welche beschleunigung.a=...
F= E*q = [mm] 1,602*10^{-15}N
[/mm]
F=m*a <=> a= F/m = [mm] 1,7*10^{15} [/mm] m/s
> dann legen wir y=0 in die Mitte der 2 platten und beim
> Eintritt
> der el in den kondensator x0y00
> [mm]v_y=0 v_x=v_0=2*10^{7}[/mm] m/s
> in x- richtung wirkt keine kraft, also keine beschl.
> deshalb [mm]v_x=v_0; s_x=x=v_0*t[/mm] für 8cm [mm]t_8=0.08m/v_0[/mm]
[mm] s_x [/mm] = v*t <=> t= s/v = [mm] \bruch {0,08m}{2*10^{7} m/s} [/mm] = [mm] 2,6*10^{-7}s [/mm]
> jetzt y- Richtung,
> bekannt ist aus b) die beschleunigung a und Anfangsgeschw.
> daraus s=...
[mm] s_y [/mm] = 0,5 a [mm] *t^2 [/mm] = 60,44m <--- so groß ist der Kondensator gar nicht ?!
> [mm]t_8[/mm] eingesetzt gibt [mm]y=s_y[/mm]
> um die richtung, indem das El den kondensator verlässt
> rauszukriegen brauchst du noch [mm]v_y(t_8)[/mm]
[mm] v_y [/mm] = a/s = [mm] 2,125*10^{16} [/mm] m/s
> kommst du jetzt zum Ende?
und nun?
wie komme ich nun auf die position des Elektrons?
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(Antwort) fertig | | Datum: | 19:19 Sa 25.02.2012 | | Autor: | leduart |
Hallo
dein vorgehen ist richtig bis auf nen Rechenfehler:
t= s/v = $ [mm] \bruch {0,08m}{2\cdot{}10^{7} m/s} [/mm] $ = $ [mm] 2,6\cdot{}10^{-7}s [/mm] $
richtig: [mm] t=4*10^{-9}s
[/mm]
immer im Kopf überschlagen!
damit dann sy ausrechen! ein Ergebnis unter der Breite des Kondensators.
damit kannst du den Punkt (8cm,sy) angeben an der Austrittsstelle. ob [mm] s_y [/mm] positiv oder negativ ist kommt auf die Polung des kon. an.
Gruss leduart
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Ah, okay..
nun habe ich es verstanden.
son rechenfehler kann echt doof sein.
das heißt also dann, dass das Elektron bei [mm] s_y= [/mm] 1,3 cm bei [mm] s_x [/mm] = 8cm austritt..
vielen dank :)
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