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https://texercises.com/exercise/magnetische-schaukel-1/
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Exercise:
Ein leiter Stab aus Wolfram der Länge l cm und Masse m gram hängt waagrecht an zwei Seile der Länge L decim. Der Stab befindet sich in einem homogenen Magnetfeld B .millitesla das senkrecht auf den leiten Stab steht. Eine Gleichspannung U .volt wird an den Stab angelegt und dadurch wird der Stab um den Winkel varphi ausgelenkt. abcliste abc Bestimmen Sie den Auslenkwinkel varphi. abc Wie verändert sich der Winkel falls L halbiert und m verdoppelt wird sofern der Stab weiterhin am gleichen Ort im Magnetfeld ist. abcliste

Solution:
Wir bestimmen zunächst den Winkel formal. Daraus lässt sich dann auch gleich noch die zweite Frage beantworten. abcliste abc Aus dem Kräftegleichgewicht erhält man sofort: tan varphi fracF_LF_g. Die Lorentzkraft ist: F_L IlB und I fracUR. Somit fehlt noch der Widerstand R. Dieser ist: Mit dem spezifischen Widerstand rho_R von Wolfram gilt: R rho_R fraclA. Die Querschnittsfläche erhalten wir direkt aus der Masse des Leiters und der Dichte von Wolfram rho_D: rho_D fracmV fracmAl myRarrow A fracmrho_Dl. Nun setzen wir alles oben ein und erhalten: tan varphi fracIlBmg fracfracURlBmg fracfracUmrho_Rrho_Dl^lBmg fracUBrho_Rrho_Dlg. Damit erhalten wir für den Winkel: varphi arctanleftfracUBrho_Rrho_Dlgright apx grad. abc Gar nicht da sowohl L als auch m nicht in der Gleichung für den Winkel vorkommt. abcliste
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Exercise:
Ein leiter Stab aus Wolfram der Länge l cm und Masse m gram hängt waagrecht an zwei Seile der Länge L decim. Der Stab befindet sich in einem homogenen Magnetfeld B .millitesla das senkrecht auf den leiten Stab steht. Eine Gleichspannung U .volt wird an den Stab angelegt und dadurch wird der Stab um den Winkel varphi ausgelenkt. abcliste abc Bestimmen Sie den Auslenkwinkel varphi. abc Wie verändert sich der Winkel falls L halbiert und m verdoppelt wird sofern der Stab weiterhin am gleichen Ort im Magnetfeld ist. abcliste

Solution:
Wir bestimmen zunächst den Winkel formal. Daraus lässt sich dann auch gleich noch die zweite Frage beantworten. abcliste abc Aus dem Kräftegleichgewicht erhält man sofort: tan varphi fracF_LF_g. Die Lorentzkraft ist: F_L IlB und I fracUR. Somit fehlt noch der Widerstand R. Dieser ist: Mit dem spezifischen Widerstand rho_R von Wolfram gilt: R rho_R fraclA. Die Querschnittsfläche erhalten wir direkt aus der Masse des Leiters und der Dichte von Wolfram rho_D: rho_D fracmV fracmAl myRarrow A fracmrho_Dl. Nun setzen wir alles oben ein und erhalten: tan varphi fracIlBmg fracfracURlBmg fracfracUmrho_Rrho_Dl^lBmg fracUBrho_Rrho_Dlg. Damit erhalten wir für den Winkel: varphi arctanleftfracUBrho_Rrho_Dlgright apx grad. abc Gar nicht da sowohl L als auch m nicht in der Gleichung für den Winkel vorkommt. abcliste
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Title Creator Matched on
Magnetische Schaukel cm title
B-Feld von Magnet bestimmen cm tags

Attributes & Decorations
Branches
Magnetism
Tags
elektrizitätslehre, lorentzkraft, magnetismus, spezifischer widerstand
Difficulty
(4, default)
Points
4 (default)
Language
GER (Deutsch)
Type
Calculative / Quantity
Decoration
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