Vergleich: Elektronen im elektrischen Feld und im Magnetfeld.
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E-Feld |
B-Feld |
Betrag der Kraft |
Es wirkt immer eine el. Feldkraft wenn
sich geladene Teilchen in einem E-Feld befinden. Auch auf ruhende Teilchen wirkt eine el. Kraft. |
Er wirkt nur dann die Lorentzkraft,
wenn geladene Teilchen im Feld sind und sich diese auch bewegen. Auf ruhende Teilchen wirkt keine magnet. Kraft. |
Es gilt für die el. Feldkraft: Fel=e * E ihr Betrag ist im homogenen E-Feld konstant |
Es gilt für die Lorentzkraft: FL=e * v * B ihr Betrag ist im homogenen B-Feld konstant |
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Richtung |
Die Kraft wirkt entweder in Richtung des E-Feldes (positiv gel.
Teilchen) oder in Gegenrichtung zum Feld (negativ gel. Teilchen) |
Die Lorentzkraft wirkt nach der 3-Finger Regel und stets senkrecht zum Magnetfeld. |
Sie wirkt stets in y-Richtung |
Sie wirkt stets zum Kreismittelpunkt hin. |
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Bahnkurve |
Parabelbahn |
Kreisbahn |
Wirkung der Kraft |
Die Kraft wirkt als beschleunigende Kraft in y-Richtung. |
Die Kraft wirkt als Zentripetalkraft. |
Geschwindigkeit |
Der Betrag von vy nimmt immer mehr zu, damit nimmt auch der Betrag der Gesamtgeschwindigkeit vges zu. |
Der Betrag der Geschwindigkeit bleibt konstant. |
Energie |
Die kinetische Energie des Elektrons im elektrischen Feld nimmt zu. |
Die kinetische Energie des Elektrons im Magnetfeld bleibt konstant. |
Winkel zwischen Kraft und Geschwindigkeit |
Der Winkel zwischen Kraft und Geschwindigkeit
ändert sich. |
Der Winkel zwischen der Lorentzkraft und der Geschwindigkeit bleibt stets 90 Grad. |
© Grüninger, Landesbildungsserver