Matroids Matheplanet Forum Index
Moderiert von Ueli rlk
Physik » Elektrodynamik » Drahtstücke und Hall-Effekt
Autor
Universität/Hochschule J Drahtstücke und Hall-Effekt
Akin
Junior Letzter Besuch: im letzten Quartal
Dabei seit: 02.12.2020
Mitteilungen: 19
  Themenstart: 2022-06-01

Hi, https://www.matheplanet.com/matheplanet/nuke/html/uploads/b/53909_Blatt6_Frage.PNG Ein Drahtstück der Länge l bewegt sich entlang eines langen Drahtstückes mit der Geschwindigkeit v. Berechnen soll ich die Spannung zwischen den Enden der Drahtstücke. Intuitiv ist klar, dass es Kräftegleichgewicht geben muss zwischen elek. Feldkraft und mag. Feldkraft. Ich dachte erst, dass ein Elektron ganz links vom zweiten Drahtstück folgendes erfüllen muss: Fel=Fmag => e*U/d = e*v*B(d) = v*µI/(2πd), aber glaube das wäre zu einfach an U zu kommen. Und außerdem sollten die Potentiale vom Abstand abhängen, irgendwas ist falsch mit dieser Denkweise. Ich nehme an dass sich (technische Stromrichtung) Kationen entlang des langen Drahtstückes bewegen und somit ein B Feld erzeugt wird. Dieser trifft auf das zweite Drahstück. Da sich dieser mit v nach oben bewegt gibt es die Lorentzkraft auf die beweglichen Elektronen. Diese werden quasi nach rechts gedrückt und es entsteht ein elektrisches Feld E angefangen senkrecht vom langem Drahstück bis ans Ende des zweiten Drahtstückes. Rade weiß ich nicht ob ich das E Feld homogen sehen darf, aber es gibt unterschiedliche Potentiale zwischen phi(0) phi(d) und phi(0) und phi(d+l). Insgesamt wirkt also auf die Ladungen sowohl elektrisches Feld als auch magnetisches Feld wie beim Hall-Effekt. Ich weiß, dass die totale Kraft die durch das Magnetfeld auf den ganzen Leiter ausgeübt wird die Form F = ∫IB(r)dr hat, von d nach d+l. Kann mir jemand bitte genaueres erklären, ich komme nicht weiter.


   Profil
semasch
Senior Letzter Besuch: in der letzten Woche
Dabei seit: 28.05.2021
Mitteilungen: 391
Wohnort: Wien
  Beitrag No.1, eingetragen 2022-06-03

Moin Akin, \quoteon(2022-06-01 02:06 - Akin im Themenstart) Berechnen soll ich die Spannung zwischen den Enden der Drahtstücke. \quoteoff Hiermit ist wohl gemeint, dass die Spannung zwischen den Enden des bewegten Drahtstücks zu bestimmen ist (wenn im Titel schon vom Hall-Effekt die Rede ist). \quoteon(2022-06-01 02:06 - Akin im Themenstart) Intuitiv ist klar, dass es Kräftegleichgewicht geben muss zwischen elek. Feldkraft und mag. Feldkraft. Ich dachte erst, dass ein Elektron ganz links vom zweiten Drahtstück folgendes erfüllen muss: Fel=Fmag => e*U/d = e*v*B(d) = v*µI/(2πd), aber glaube das wäre zu einfach an U zu kommen. Und außerdem sollten die Potentiale vom Abstand abhängen, irgendwas ist falsch mit dieser Denkweise. \quoteoff Das ist schon die richtige Idee, es hapert nur ein klein wenig an der Implementierung. Die (in der Abbildung nach rechts weisende) elektrische Feldstärke $E$, die im bewegten Drahtstück infolge der induzierten Ladungsseparation auftritt, ist nämlich nicht konstant, sondern hängt von der Position $x \in [0,l]$ entlang des bewegten Drahtstücks ab, also $E = E(x)$, ebenso wie auch die (in die Zeichenebene hineinweisende) magnetische Feldstärke $B = B(x)$. Deswegen ist hier die allgemeinere Beziehung \[U = \int_0^l E(x) \, dx \tag{1}\] zwischen der Spannung $U$ zwischen linkem ($x = 0$) und rechtem ($x = l$) Drahtende und der Feldstärkeverteilung $E = E(x)$ zu benutzen. Bestimme aus dem Kräftegleichgewicht und dem bekannten B-Feldverlauf zunächst den E-Feldverlauf und mittels $(1)$ dann $U$. LG, semasch


   Profil
Akin hat die Antworten auf ihre/seine Frage gesehen.
Akin hat selbst das Ok-Häkchen gesetzt.

Wechsel in ein anderes Forum:
 Suchen    
 
All logos and trademarks in this site are property of their respective owner. The comments are property of their posters, all the rest © 2001-2022 by Matroids Matheplanet
This web site was originally made with PHP-Nuke, a former web portal system written in PHP that seems no longer to be maintained nor supported. PHP-Nuke is Free Software released under the GNU/GPL license.
Ich distanziere mich von rechtswidrigen oder anstößigen Inhalten, die sich trotz aufmerksamer Prüfung hinter hier verwendeten Links verbergen mögen.
Lesen Sie die Nutzungsbedingungen, die Distanzierung, die Datenschutzerklärung und das Impressum.
[Seitenanfang]