Gesamtpunktzahl: 0 / 2

3. Die Kreisbahn von geladenen Teilchen

Da bei der Bewegung der geladenen Teilchen die Geschwindigkeit immer orthogonal zum Magnetfel liegt, zeigt die Lorentzkraft immer orhogonal zur Bewegungsrichtung. Dies führt zum einen dazu, dass sich der Betrag der Geschwindigkeit nicht erhöht (keine Kraftkomponente entlang der Geschwidigkeitsrichtung) und zum anderen, dass sich die Teilchen auf einer Kreisbahn bewegen. Bei einer gleichförmigen Kreisbewegung wirkt die Zetripetalkraft FZ, die immer orthogaonal zur Geschwindigkeit ist.

Die für eine Kreisbahn notwendige Zentripetalkraft Fz wird hier also durch die Lorentzkraft aufgebracht, so dass gilt

Fz = FL                   (1).

Fz kann geschrieben werden als:

Fz = mq• v2 / r  
wobei mq der Teilchenmasse, v die Teilchengeschwindigkeit und r der Radius der Kreisbahn ist.

Diese Zentripetalkraft wird durch die Lorentzkraft

FL = B·q·v 

aufgebracht.

Eine Gleichsetzung ergibt::

mq• v2 / r = B•q•v

Diese Gleichung nach mq auflösen:

 mq  = r · q • B / v               (2)
Um m berechnen zu können, muss man den Bahnradius r, die magnetische Flussdichte B in diesem Raumbereich und die Geschwindigkeit v des Teilchens bestimmen. Die Ladung q des Teilchens muss ebenfalls bekannt sein. 
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