Das Oszilloskop - Versionsgeschichte

Patrick.Nordmann: /* Links */

2017-07-06T16:55:03Z

‎Links

Patrick.Nordmann: /* Bewegungsenergie der Elektronen */

2017-05-22T22:01:49Z

‎Bewegungsenergie der Elektronen

Patrick.Nordmann: /* Rechnerische Behandlung */

2017-05-18T12:42:22Z

‎Rechnerische Behandlung

Patrick.Nordmann: /* Schema */

2017-05-18T12:26:47Z

‎Schema

Patrick.Nordmann: /* Schema */

2017-05-18T12:21:07Z

‎Schema

Patrick.Nordmann am 29. März 2016 um 06:08 Uhr

2016-03-29T06:08:20Z

Patrick.Nordmann: /* Berechnung von Q */

2015-10-23T10:21:25Z

‎Berechnung von Q

Patrick.Nordmann: /* Geschwindigkeit der Elektronen */

2015-10-23T10:19:44Z

‎Geschwindigkeit der Elektronen

Patrick.Nordmann: /* Bewegung im Ablenk-Kondensator */

2012-05-23T21:04:09Z

‎Bewegung im Ablenk-Kondensator

Patrick.Nordmann: /* Punkt P(x_p | y_p) bestimmen */

2012-05-23T20:53:41Z

‎Punkt P(x_p | y_p) bestimmen

← Nächstältere Version		Version vom 6. Juli 2017, 16:55 Uhr
Zeile 117:		Zeile 117:
	==Links==		==Links==
	*[http://www.mabo-physik.de/elektronenablenkroehre.html Simulation] der Elektronenablenkröhre zum Runterladen. (Matthias Borchert)		*[http://www.mabo-physik.de/elektronenablenkroehre.html Simulation] der Elektronenablenkröhre zum Runterladen. (Matthias Borchert)
		+
		+	*[https://www.didaktik.physik.uni-muenchen.de/multimedia/elektronenablenkroehre/index.html Experimentieren digital: Elektronen in Feldern] (Didaktik der Physik, Uni München)

@@ Zeile 33: / Zeile 33: @@
 Beim Beschleunigen erhalten die Elektronen Bewegungsenergie aus dem Feld. Die Feldenergie nimmt also ab, was allerdings durch die angeschlossene Spannungsquelle sofort wieder ausgeglichen wird. Wieviel Energie die Elektronen erhalten, kann man an der Potentialdifferenz ablesen, sie gibt an, wieviel Joule Energie pro Coulomb Ladung abgegeben werden:
 :<math>W_{ges} = W_{pot}+W_{kin} = Q\,U + \frac{1}{2} \,m\,v^2 \quad \left( = Q\,U + \frac{p^2}{2\,m} \right) </math>
-Setzt jman das Nullniveau der potentiellen Energie an die Glühwendel, so ist zu Beginn die Summe der Energien gerade Null, sie bleibt also auch immer Null:
+Setzt man das Nullniveau der potentiellen Energie an die Glühwendel, so ist zu Beginn die Summe der Energien gerade Null, sie bleibt also auch immer Null:
 :<math>0 = W_{pot}+W_{kin} \quad \Rightarrow  -Q\,U = \frac{1}{2} \,m\,v^2 </math>

@@ Zeile 24: / Zeile 24: @@
 ==Rechnerische Behandlung==
-Hier werden zwei Fragen behandelt:
+Hier werden drei Fragen behandelt:
-. Wie schnell sind die Elektronen?
+# Wieviel Bewegungsenergie haben die Elektronen?
-. Wie hängt die Ablenkung der Elektronen mit der angelegten Spannung zusammen?
+# Wie schnell sind die Elektronen?
 ===Geschwindigkeit der Elektronen===

@@ Zeile 4: / Zeile 4: @@
 ==Schema==
 [[Datei:Oszilloskopschema.jpg]]
 *Ein geladenes Teilchen ist ein Probekörper im elektrischen Feld, es erfährt eine Kraftwirkung, bzw. das Feld zieht, drückt es in eine Richtung.
@@ Zeile 12: / Zeile 17: @@
 ::<math> F = Q\, E = e \, E </math>
-. Die Elektronen werden beschleunigt.
+*Das elektrische Potential gibt an, wieviel potentielle Energie ein positiver Probekörper pro Ladung hat. Wegen der negativen Ladung hat daher ein Elektron an einem Ort mit dem Potential von 100V mehr potentielle Energie als an einem Ort von 200V.
+:(Aus dem "Potentialberg" eines Protons wird dann das "Potentialtal" des Elektrons.)
-. Die Elektronen bewegen sich mit einer konstanten Geschwindigkeit.
-−
-. Die senkrechte Geschwindigkeitskomponente nimmt konstant zu. Die horizontale bleibt konstant. Die Elektronen bewegen sich auf einer Parabel ähnlich dem waagrechten Wurf.
-. Bewegung mit konstanter Geschwindigkeit.
+*Die Summe von potentieller Energie und Bewegungsenergie ist immer konstant.
 ==Rechnerische Behandlung==

← Nächstältere Version		Version vom 18. Mai 2017, 12:21 Uhr
Zeile 5:		Zeile 5:
	[[Datei:Oszilloskopschema.jpg]]		[[Datei:Oszilloskopschema.jpg]]

		+	*Ein geladenes Teilchen ist ein Probekörper im elektrischen Feld, es erfährt eine Kraftwirkung, bzw. das Feld zieht, drückt es in eine Richtung.
		+
		+	*Die Richtung der Feldstärke ist mit einem positiv geladenen Probekörper definiert, weshalb das Elektron eine Kraft gegen die Feldstärkerichtung erfährt!
		+
		+	*Die Stärke der Kraft ist von der Ladung <math>e</math> des Elektrons und der Feldstärke <math>E</math> abhängig:
		+	::<math> F = Q\, E = e \, E </math>

	1. Die Elektronen werden beschleunigt.		1. Die Elektronen werden beschleunigt.

← Nächstältere Version		Version vom 29. März 2016, 06:08 Uhr
Zeile 1:		Zeile 1:
		+	([[Inhalt_Kursstufe\|'''Kursstufe''']] > [[Inhalt_Kursstufe#Das elektrische Feld\|'''Das elektrische Feld''']])
		+
		+
	==Schema==		==Schema==
	[[Datei:Oszilloskopschema.jpg]]		[[Datei:Oszilloskopschema.jpg]]

@@ Zeile 88: / Zeile 88: @@
 Um die gesamte Ablenkung zu berechnen, kommt noch die y-Koordinate von P hinzu:
- Die Ablenkung des Elektronenstrahls ist proportional zur anliegenden Ablenk-Spannung!
+{|class="wikitable" style="border-style: solid; border-width: 4px "
- <math>y_q=(\frac{l^2+2lw}{4d})\frac{U_y}{U_x} \qquad y_q\sim U_y</math>
 ==Links==
 *[http://www.mabo-physik.de/elektronenablenkroehre.html Simulation] der Elektronenablenkröhre zum Runterladen. (Matthias Borchert)

@@ Zeile 19: / Zeile 19: @@
 ===Geschwindigkeit der Elektronen===
-:<math>E_{el} = E_{kin} \qquad \Leftrightarrow \qquad e \, \triangle \varphi = \frac{1}{2} m v^2_0 \qquad \Leftrightarrow \qquad v_0 = \sqrt{\frac{2\, e\, U_x}{m}</math>
+:<math>E_{el} = E_{kin} \qquad \Leftrightarrow \qquad e \, \triangle \varphi = \frac{1}{2} m v^2_0 \qquad \Leftrightarrow \qquad v_0 = \sqrt{\frac{2\, e\, U_x}{m}}</math>
 Bei einer Beschleungungsspannung von 4000 Volt erreichen die Elektronen immerhin ca 10% der Lichtgeschwindigkeit!

@@ Zeile 29: / Zeile 29: @@
 In y-Richtung ist die Beschleunigung konstant:
-:<math>v_x(t)= v_0 \quad \ \ \ x(t)=v_0 \, t</math>
+:<math>v_x= v_0 \quad \ \ \ x=v_0 \, t</math>
-:<math>v_y(t)= a \, t \qquad y(t)=\tfrac{1}{2}\, a \, t^2</math>
+:<math>v_y= a \, t \qquad y=\tfrac{1}{2}\, a \, t^2</math>
 Die Geschwindigkeit in x-Richtung haben wir schon aus der Beschleunigungsspannung berechnet. Nur die Beschleunigung in y-Richtung fehlt noch. Man erhält sie über die Feldstärke E des Ablenk-Kondensators:
@@ Zeile 38: / Zeile 38: @@
 Nun kann man die Ergebnisse für <math>v_0</math> und <math>a</math> einsetzen:
-:<math>v_x(t)= \sqrt{\frac{2\, e\, U_x}{m}} \quad \ \ \ x(t)= \sqrt{\frac{2\, e\, U_x}{m}}\ t</math>
+:<math>v_x = \sqrt{\frac{2\, e\, U_x}{m}} \quad \ \ \ x = \sqrt{\frac{2\, e\, U_x}{m}}\ t</math>
-:<math>v_y(t)= {e \, U_y \over m\, d} \, t \qquad y(t)=\frac{1}{2} {e \, U_y \over m\, d} \, t^2</math>
+:<math>v_y = {e \, U_y \over m\, d} \, t \qquad y =\frac{1}{2} {e \, U_y \over m\, d} \, t^2</math>
@@ Zeile 50: / Zeile 50: @@
 Daraus ergibt sich die Ablenkung in y-Richtung:
-:<math>\begin{array}{lcl}
+<math>\begin{array}{lcl}
 y_p &=& \frac{1}{2}\, a \, t_p^2 \\
 &=& \dfrac{1}{2} \, \dfrac{e \,  U_y}{m\, d } \, \dfrac{l^2}{v^2_0}
 \end{array}</math>
 Und mit <math>\ v^2_0 = \frac{ 2\, e \, U_x}{m} </math> folgt :
-:<math>\begin{array}{lcl}
+<math>\begin{array}{lcl}
 y_p  &=& \dfrac{1}{2} \, \dfrac{e \, U_y}{m \,  d\,} \ \dfrac{l^2 \, m}{2 \, e\, U_x} \\
 &=&  \dfrac{l^2}{4\, d} \, \dfrac{U_y}{U_x}
 \end{array}</math>
+<br style="clear: both" />
 Es ist bemerkenswert, das die Ablenkung nicht von der Ladung und auch nicht von der Masse des Elektrons abhängt!
-Außer von den Abmessungen hängt die Ablenkung nur vom Verhältis der Spannungen ab.
+Außer von den Abmessungen hängt die Ablenkung nur vom Verhältnis der Spannungen ab.
 ===Berechnung von Q===