Übung zur Vorlesung: Vertiefung Experimentalphysik 1 Aufgabe 9

Übung zur Vorlesung: Vertiefung Experimentalphysik 1
E. Resconi
Wintersemester 2013/14
M. Jurkovič
Nr. 6
E-mail: [email protected]
Tel.: +49.89.358317113
Excellence Cluster Universe, Raum 017
20.12.2013
www.cosmic-particles.ph.tum.de/index.php?id=18
Aufgabe 9 Einfacher Stromkreis
In Abbildung 1a ist ein anfacher Stromkreis gezeichnet. Die Batteriespannungen und Widerstände seien gegeben zu: E 1 = 4,4 V, E 2 = 2,1 V, r1 = 2,3 Ω, r2 = 1,8 Ω und R = 5,5 Ω. Die
Widerstände r1 und r2 sind die inneren Widerstände der beiden Batterien.
a. Welcher Strom i fließt im Stromkreis?
b. Wie groß ist die Potenzialdifferenz zwischen den Polen a und b der Batterie 1 im Stromkreis?
Aufgabe 10 Verzweigter Stromkreis
Abbildung 1b zeigt einen verzweigten Stromkreis mit den folgenden Bestimmungsgrößen: E 1 =
3 V, E 2 = 6 V, R1 = 2 Ω und R2 = 4 Ω. Alle drei Batterien seien als ideal angenommen.
Bestimmen Sie Betrag und Richtung der Ströme in den drei Zweigen des Kreises.
Aufgabe 11 Proton im Magnetfeld
Im gesamten Volumen einer Vakuumkammer bestehe ein homogenes, vertikal nach oben ge⃗ vom Betrag B = 1,2 mT. Ein Proton der Energie Ep = 5,3 MeV tritt,
richtetes Magnetfeld B
horizontal in Süd-Nord-Richtung fliegend, aus einer Protonenquelle in die Kammer ein. Die
Protonenmasse ist mp = 938 MeV/c2 und das Erdmagnetfeld kann vernachlässigt werden.
a. Bestimmen Sie die magnetische Kraft F⃗B , die in der Kammer auf das Proton wirkt.
b. Welche Beschleunigung erfährt das Proton bei seiner Bewegung durch das Magnetfeld?
Vergleichen Sie das Ergebnis mit den typischen Beschleunigungen, die Sie persönlich an
der Erdoberfläche erfahren können.
(a) Einfacher Stromkreis
(b) Verzweigter Stromkreis
Abbildung 1: Stromkreise (aus Halliday Physik: Bachelor-Edition)
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