Exercise
https://texercises.com/exercise/magnetfeld-im-zentrum-des-cern-beschleunigers/
Question
Solution
Short
Video
\(\LaTeX\)
CERN auf Landkarte
OpenStreetMap contributors, , 2022, digital image, Wikipedia
<Wikipedia> (retrieved on May 19, 2023)
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Exercise:
Am CERN werden jeweils rund Neo Protonen zu einem Teilchenpaket zusammengefasst Nz davon kreisen jeweils fn-mal pro Sekunde im u langen kreisförmigen Beschleuniger bevor sie in den Experimenten auf ein Target geschossen werden. Angenommen diese Teilchen kreisen alle in dieselbe Richtung -- was für ein Magnetfeld wäre im Zentrum des kreisförmigen Beschleunigers aufgrund des beschriebenen Teilchenstromes zu erwarten?

Solution:
Geg N_ Ne N_ Nz f f u u % GesMagnetische FlussdichteB siT % Die totale Ladung aller N_ Pakete mit jeweils N_ Protonen von denen eines jeweils eine Elementarladung e trägt ist: al q qf Ne Nz nce q. % Aus der Frequenz kann bestimmt werden nach welcher Zeit alle Pakete einen vollen kreisförmigen Umlauf im Beschleuniger her sich haben Umlaufzeit: al T Tf fracf T. % Somit beträgt die Stromstärke im Beschleuniger: al I fracqT fracqfTf If fracqT I. % Der Radius dieses Kreises beträgt: al r rf fracupi r. % Die erwartete magnetische Flussdichte im Zentrum ist somit: al B fracmu_ Ir fracmu_ If rf Bf fracncmuo I r B approx BIII % B Bf &approx BIII
Meta Information
\(\LaTeX\)-Code
Exercise:
Am CERN werden jeweils rund Neo Protonen zu einem Teilchenpaket zusammengefasst Nz davon kreisen jeweils fn-mal pro Sekunde im u langen kreisförmigen Beschleuniger bevor sie in den Experimenten auf ein Target geschossen werden. Angenommen diese Teilchen kreisen alle in dieselbe Richtung -- was für ein Magnetfeld wäre im Zentrum des kreisförmigen Beschleunigers aufgrund des beschriebenen Teilchenstromes zu erwarten?

Solution:
Geg N_ Ne N_ Nz f f u u % GesMagnetische FlussdichteB siT % Die totale Ladung aller N_ Pakete mit jeweils N_ Protonen von denen eines jeweils eine Elementarladung e trägt ist: al q qf Ne Nz nce q. % Aus der Frequenz kann bestimmt werden nach welcher Zeit alle Pakete einen vollen kreisförmigen Umlauf im Beschleuniger her sich haben Umlaufzeit: al T Tf fracf T. % Somit beträgt die Stromstärke im Beschleuniger: al I fracqT fracqfTf If fracqT I. % Der Radius dieses Kreises beträgt: al r rf fracupi r. % Die erwartete magnetische Flussdichte im Zentrum ist somit: al B fracmu_ Ir fracmu_ If rf Bf fracncmuo I r B approx BIII % B Bf &approx BIII
Contained in these collections:


Attributes & Decorations
Branches
Magnetism
Tags
cern, elektromagnetismus, kreis, kreisstrom, ladung, magnetismus, physik, quelle, stromstärke
Content image
CERN auf Landkarte
Difficulty
(3, default)
Points
3 (default)
Language
GER (Deutsch)
Type
Calculative / Quantity
Creator uz
Decoration
File
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