Übungsaufgaben Magnetisches Feld (3)

Bohrsches Atommodell

Nach dem Bohrschen Atommodell "rotiert" das Elektron im Grundzustand auf einer Bahn mit
r = 53 pm und hat dabei eine kinetische Energie von 13.6 eV ( 1 eV = 1.6 10-19 J ). Wie groß ist der Drehimpuls des Elektrons? Welchem Strom I entspricht die Kreisbewegung des Elektrons? Welche magnetische Feldstärke erzeugt dieser Strom im Mittelpunkt der Kreisschleife. Das Resultat ist einigermassen verblüffend. Wo liegt der Fehler im der Rechnung zugrunde liegenden Modell?

Ringspule

Eine Ringspule aus Kunststoff (d1 = 300 mm, d 2 = 330 mm, rel. Permeabilität = 1) hat 500 gleichmäßig aufgebrachte Windungen. Strom I = 6 A. Berechne die im Inneren der Spule erzielte Flußdichte B.
Welchen Strom benötigt man für dieselbe Flußdichte B, wenn der Spulenkern aus Eisen (rel. Permeabilität = 400 ist?

Leiterschleife

Wie groß ist im Punkt P die magnetische Feldstärke H ?Berechne dazu zuerst die Feldstärke H die nach dem Biot-Savatschen Gesetz von einem kleinen Leiterstück erzeugt wird.

Zahlenwerte: D = 60 mm, a = 80 mm, I = 2 A.