2 Fragen: Elektron in Spule + Induzierte Spannung

Dunkit · Anmeldungsdatum: 26.11.2006 Beiträge: 7 Wohnort: nähe Köln

Hallo zusammen!
HAbeg erade Physik LK geschrieben und da waren zwei aufgaben, bei denen ich mir nicht sicher bin, ob ich sie falsch verstanden hab oder obs böse absicht unseres Physiklehrers war Big Laugh

(die Zahlen hab ich jetzt aber frei erfunden Augenzwinkern

)

1.
Wir haben eine stromdurchflossene Spule. Das Magnetfeld hat B = 6,0T.
ein Elektron fliegt mit der Geschwindigkeit v = 3 * 10^{-6} m/s entlang der SPulenachse durch das Magnetfeld.
Wie groß ist die Kraft, die innerhalb der Spule auf das Elektron wirkt?
Meine Antwort dazu: Es wirkt garkeine Kraft auf das Elektron, weil es ja parallel zu den Feldlinien fliegt. Ist doch so, oder?

2.
Andere Aufgabe: Ein Hubschrauber steht an einem Ort, an dem die Senkrechtkomponente d. Erdmagnetfeldes B = 5,0T beträgt. Die Rotorblätter haben eine länge von 6m und drehen sich mit 9 Umdrehungen pro sekunde. Wie groß ist die induzierte Spannung?
Hierzu habe ich geschrieben, dass keine Spannung induziert wird, da sich weder die vom Magnetfeld durchsetzte Fläche, noch das MAgnetfeld selbst ändert. Stimmt das? Ich meine, es war ja nach induzierter Spannung gefragt und nicht nach Lorentz Kraft oder so...

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Mit deiner Antwort auf die erste Frage bin ich einverstanden smile

Bei der 2.) wird allerdings tatsächlich eine Spannung induziert, denn die Elektronen in den bewegten Rotoren werden so lange durch die Lorentzkraft nach außen (bzw. je nach Drehrichtung und Magnetfeldrichtung nach innen) beschleunigt, bis die erzeugte Spannung so groß geworden ist, dass die elektrische Feldkraft und die magnetische Feldkraft, die beide in entgegengesetzte Richtungen zeigen, gleich groß geworden sind und sich gegenseitig aufheben. Das Prinzip ist hier also das gleiche wie beim Hall-Effekt.