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2010 in review

The stats helper monkeys at WordPress.com mulled over how this blog did in 2010, and here’s a high level summary of its overall blog health:

Healthy blog!

The Blog-Health-o-Meter™ reads Fresher than ever.

Crunchy numbers

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A Boeing 747-400 passenger jet can hold 416 passengers. This blog was viewed about 3,200 times in 2010. That’s about 8 full 747s.

In 2010, there were 23 new posts, not bad for the first year! There were 59 pictures uploaded, taking up a total of 7mb. That’s about 1 pictures per week.

The busiest day of the year was October 25th with 118 views. The most popular post that day was Protokol vom 5.10.10:Übungsaufgaben.

Where did they come from?

The top referring sites in 2010 were twitter.com, lisarosa.wordpress.com, google.de, bbst-clp.de, and search.conduit.com.

Some visitors came searching, mostly for was bedeutet blattebene?+physik, elektrofilter funktionsweise, funktionsweise laserdrucker, laserdrucker, and gewitter physik.

Attractions in 2010

These are the posts and pages that got the most views in 2010.

1

Protokol vom 5.10.10:Übungsaufgaben October 2010
1 comment

2

Der Laserdrucker – Funktionsweise September 2010

3

Das Coulomb´sche Gesetz September 2010

4

Einführung in die Elektrostatik August 2010
4 comments

5

Elektrostatik, die zweite August 2010
3 comments

Protokoll vom 07.12.2010

Protokoll vom 07.12.2010 :
Die 3-Finger-Regel ( linke Hand ):

Bei der 3-Finger-Regel ist zu beachten, dass der Daumen für die Elektronenbewegung ( also die Stromrichtung) steht.
Der Zeigefinger steht für die magnetischen Feldlinien und der Mittelfinger für die
Kraftrichtung.

Hier noch ein zweites Beispiel:
Mittels der 3-Finger-Regel (linke Hand), lässt lässt kinderleicht
das Feld eines Stromes in einem geraden Leiter erfassen.

Die Leiterschaukel :
Versuchsaufbau:

In diesem Versuch wird eine Leiterschaukel im Magnetfeld bewegt.
Hier ein kleines Video zur Veranschaulichung:
http://www.youtube.com/user/thorstenschoenbohm?feature=mhum#p/a/u/0/Sc1FF1fVTng

Versuchsbeobachtung
Bei dem Versuch „Leiterschaukel“ schlägt die Schaukel abhängig von dem Stromfluss und der Feldrichtung des Magneten nach rechts oder links aus. Der Strom fließt im Versuch vom Generator ins blaue, negativ geladene Kabel durch die Leiter ins rote, positiv geladene Kabel und wieder zurück zum Generator. Ist die grüne Südhälfte des Magneten oben, also gehen die Feldlinien von unten nach oben, geht die Schaukel zum Magneten hin. Ist die rote Nordhälfte oben, also gehen die Feldlinien von oben nach unten, geht die Schaukel vom Magneten weg. Auch durch das Vertauschen der beiden Kabel kann man die Richtung des Ausschlags der Schaukel ändern.

Versuchsinterpretation
Die Richtung in die die Schaukel ausschlägt kann anhand der Drei-Finger-Regel bestimmt werden.

Verlesung der Referate:
Helmholtz-Spule
Die von Hermann von Helmholtz entwickelten Spulen dient zur Beobachtung eines homogenen Feldes.

Durch die Überlagerung der beiden inhomogenen Felder der beiden Spulen, deren Abstand deren Radius entspricht, entsteht ein homogenes Feld zwischen den beiden Spulen.
Die Helmholtz-Spule dient zum Beispiel zur Qualitätskontrolle eines Dauermagnetes oder zum Überprüfen des Halleffekts.
Die Bewegungsrichtung der Elektronen kann mit der Drei-Finger-Regel bestimmt werden.

Der Hall-Effekt:
-1879 entdeckter physikalischer Effekt
-Stromdurchflossener Leiter
-Senkrecht zu den Stromrichtungen wirkt ein magnetisches Feld
-Senkrecht zu den elektrischenund magnetischen Feldlinien baut sich
durch die Lorenzkraft eine Spannungsdifferenz auf:

UH= Hall Spannung
AH= materialabhängige Hall-Konstante
I= Stromstärke
B= magnetische Induktion
D= Dicke des Leiters (in Feldlinien)

-Wenn AH kleiner 0 dann sind die Ladungsträger Elektronen (normaler Hall- Effekt)
-Wenn AH größer 0 dann sind die Ladungsträger Defektelektronen (abnormaler Hall- Effekt)
-Spannung wächst, bis die Kraft auf die Ladungsträger im elektrischen Feld genauso groß ist wie die Lorenzkraft
-Der Stromfluss nimmt ab, wenn die Magneten entfernt sind

Zur Abbildung:
1= Elektronen 2= Hallsensor/- element 3= Magneten 4= Magnetisches Feld 5= Spannungsquelle

Anwendungsbeispiele:
-Moderner Laufschuh
-Abstand von Sohle und Schuh wird gemessen
-durch ein Mikroprozessor wird das Dämpfverhalten angepasst
-Bestimmung der Leitfähigkeit eines Halbleiters ( p und n halbleiter haben unterschiedliche Vorzeichen)
-Hall- Generatoren
-Messung der magnetischen Flussdichte

Erfinder:
Edwin Herbert Hall
-Amerikanischer Physiker
-Geboren in Great Falls (07.11.1855)
-Gestorben in Cambridge (20.11.1938
-War Professor an der Harvard-University

Protokollanten: Mariam Mosaad, Niklas Siemer
(Aufgrund dessen, dass mein Account auf magische Weise nicht funktioniert bzw. ich unter meinem Account keine Artikel verfassen konnte, habe ich (Niklas) es unter Robins Account verfasst !)

Lorentzkraft

Auf alle geladenen Teilchen oder Körper, die sich in einem magnetischen Feld bewegen, wirkt eine Kraft. Diese Kraft bezeichnet man nach dem niederländischen Mathematiker und Physiker Hendrik Antoon Lorentz, als Lorentzkraft.

Am Besten lässt sich die Lorentzkraft am Beispiel der Leiterschaukel erklären:

Ein Leiterstück (Stab) ist beweglich in einem Magnetfeld aufgehängt. Wird dieser von einem Strom durchflossen, so wirkt auf ihn eine Kraft, die Lorentzkraft. Je nach Richtung des an ihm befindlichen Stromes und des umgebenen Magnetfeldes bewegt sich der Stab nach vorne bzw. hinten.

Anhand der linken/rechten Hand Regel (UVW-Regeln)  lässt sich die Richtung der Lorentzkraft ermitteln:


Zur Berechnung der Lorentzkraft wird folgende Formel benötigt:

Bewegen sich die geladenen Teilchen nicht senkrecht zur Richtung der Magnetfeldes muss die folgende Formel verwendet werden:

Stundenprotokoll vom 30.11.2010

Über die Drei-Finger-Regel und die Lorentzkraft

Da Herr Schönbohm in der letzten Unterrichtstunde verhindert war, haben wir Arbeitsblätter bekommen, die wir dann bearbeiten sollten.

Die Lernzielsetung des Arbeitsblattes war es, uns die Drei-Finger-Regel so wie die Lorentzkraft näher zu bringen.

Drei-Finger-Regel
Hierzu waren die ersten 3 Aufgaben des Arbeitsblattes!
Aber erst einmal allgemein, was ist überhaupt die Drei-Finger-Regel?

Man kann sagen, das  die drei Finger, also Daumen, Zeigefinger und der Mittelfinger jeweils eine Richtung verschiedener Kräfte angeben.
Mit dieser Regel kann man erklären, wie sich Elektronen in magnetischen Feldern verhalten, wie z.B. in einem homogenen magnetischen Feld, in dem eines stromdurchflossenden Leiters oder dem Magnetfeld einer Spule.
(Physikbuch Seite 125 und 126)

Nun zu Aufgabe 1:
Wir sollten die Flugbahn eines Elektrons in zwei verschiedenen magnetischen Feldern einskizzieren.
Aber als erstes kann man sagen, dass wenn das magnetische Feld groß genug ist und die Geschwindigkeit des Elektrons klein, würde das Elektron eine Kreisbahn beschreiben.
So sollte das dann aussehen:
a)Hierzu sollte man noch wissen, dass die Punkte in den Kreisen ein magnetisches Feld symbolisieren, welches zu der Papierebene zum Betrachter weist.
b)Hierzu sollte man wissen, dass die Kreuze auch ein magnetisches Feld zeigt, allerdings in die Papierebene hinein zeigt, d.h. vom Betrachter wegzeigt.

Aufgabe 2:
Wir sollten das magnetische Feld in eine elektrische Spule einzeichen.
Auch hier weisen die Kreuze die Stromrichtung in die Blattebene ein und die Punkte weisen die Stromrichtung aus die Blattebene hinaus.
Die Skizze soll eine „längs durchgeschnittene“ Spule andeuten.

Aufgabe 3:
Wie verläuft die Bahn eines geladenen Teilchens in einem homogenen Magnetfeld,
wenn seine Geschwindigkeit nicht senkrecht zum Magnetfeld gerichtet ist?

Lorentzkraft
Das ist die Kraft die auf einen Magnetfeld ausgeübt wird,
wenn sich geladene Teilchen senkrecht zu den magnetischen Feldlinien bewegen. Sie wirkt auf einen einzelnen bewegten Ladungsträger.

(Physikbuch Seite127)

Jetzt zu Aufgabe 4:
Wir sollten erklären, wie in Beschleunigeranlagen (Physikbuch Seite 137) die Lorentzkraft genutzt wird!

Indem die Lorentzkraft stets senkrecht zur momentanen Bewegungsrichtung eines geladenen Teilchens wirkt, kann sie das Teilchen auf eine gekrümmte Bahn lenken, damit entweder das Teilchen ein bestimmtes Ziel trifft oder auf einer geschlossenen Bahnkurve Beschleunigungsstrecken wiederholt durchfliegt. Beschleunigen können dabei nur elektrische Felder, magnetische Felder können nur ablenken.

Aufgabe 5:
Eine Kugel mit der Ladung q = -2nC fliegt in einem waagerecht nach Süden gerichteten Magnetfeld der Stärke B = 500mT mit der Geschwindigkeit v = 300m/s in westliche Richtung. Ermitteln Sie Betrag und Richtung der magnetischen Kraft auf die Kugel.

Nach der Drei-Finger-Regel, Daumen wegen der negativen Ladung nach Osten, Zeigefinger nach Süden, gibt der Mittelfinger die Kraftrichtung nach unten an.
F = e*v*B = 2*10-9C * 300m/s * 0,5 T = 3*10-7 N = 300 nN

Aufgabe 6
Wir sollten den Betrag und die Richtung des magnetfeldes eines Protons , das sich mit einer Geschwindigkeit von 5,0 * 106 m/s durch ein Magnetfeld vertikal nach oben bewegt. Es erfährt eine Kraft von 8,0 * 10-14 N in Richtung Westen. Wenn es sich horizontal in nördliche Richtung bewegt, erfährt es keine Kraft.(Die Ladung des Protons ist  q = e+ = 1,6*10-19 C.)

Da das Proton keine Kraft erfährt, wenn es sich nach Norden bewegt, muss das Feld in Nord-Süd-Richtung verlaufen. Damit eine Kraft in Richtung Westen auf das sich nach oben bewegende Teilchen wirkt, muss B nach Norden zeigen.

Der Betrag von B für φ=90° ist

Hier ist der Aufgabenzettel einmal ohne und mit den Lösungen:
AB magnetische Felder
AB magnetische Felder Löser

Erstellt von Anna B. und Viktoria S.

Protokoll

Anfang: Aufgrund von Zeitmangel verzichten wir auf die geplanten Referate für die Verbesserung unserer Noten und schreiben stattdessen einen kleinen Test

(max 30.min)

Hausaufgaben:                Das magnetische Feld

1.       Berechnen sie die Grösse X, in dem sie die Konstanten einsetzen und die 10er- Exponenten, sowie die Einheiten von Zahlenwert trennen.

  • Tipp: Nm=Ws=[P]=W=VA (Leistung)

*  *

(durch kürzen kommt man auf die Einheiten)

Die Einheit ist gleich der Geschwindigkeit, in diesem Fall sogar Fall

2.       Zettel: Kraftfelder (elektrisch; magnetisch; Gravitation)

elektrisches Feld:    Beim elekrischen Feld gibt die Richtung der Feldlinien die Kraftrichtung von der Quelle zu Senke an.

magnetisches Feld:                -siehe Zettel

Gravitationsfeld:     -siehe Zettel

Definitionen: Technische-/ Elektronenstromrichtung:

Technische Stromrichtung

Elektronenstromrichtung

Magnetfeldlinien: Die Feldlinien magnetischer Felder sind stets geschlossen und kreuzen oder verzweigen sich nie. Die Pfeilrichtungen der magnetischen Feldlinien weisen von Nord nach Süd!

Protokollanten: Xebat Koyun, Vedat Dagli

Protokoll vom 16.11.10

In dieser Unterrichtsstunde haben wir das Thema „das magnetische Feld“ begonnen.

Zur Einführung in das Thema haben wir folgende Zettel bekommen:

AB Einführung magnetisches Feld

AB Analogie der Felder

Die Hausaufgabe:

Berechnen Sie die Größe x, indem Sie Konstanten einsetzen und die 10ner-Exponenten, sowie die Einheiten vom Zahlenwert trennen.

Tipp:  Nm=Ws; [P]= W=VA(Leistung)

x= 1/√(ε0*μ0)

Im folgenden Protokol möchten wir kurz zusammenfassen was wir am 5.10.10 im Unterricht gemacht haben.

zu Aufgabe 1) 3 Aussagen sind richtig:1.Die elektrische Ladung eines Körpers besteht aus der Summe von Elementarladung.
2.Im elektrischen Feld erfahren Körper Kräfte
3.Der Qutient aus der gespeicherten Ladung Q und der anliegenden Spannung U heißt Kapazität C des Kondensators.

zu Aufgabe 2)Im Auto ist man vor Blitzen geschützt,da der Blitz über der Außenschale des Autos in Richtung Erde läuft(siehe hierzu Faradayscher Käfig)

zu Aufgabe 3)

z uAufgabe 4) Zur Berechnung der Feldstärke: FQ=E*Q
Zur Zeichnug: Da der Probekörper eine Masse von 2mg hat und es hier eine Erdanziehnugskraft gibt, ist die positiv geladene Platte unten, dadurch gibt es
einen Ausgleich zwischen der Erdanziehung und der Abstoßungs des Probekörpers von der positiv geladene Seite.                                                                                                          

 

Nachträglich noch die Übungsaufgaben. (ThS)