von elias.koegel » So 25. Mai 2008, 13:26
Lehrbuch kann ich dir keins empfehlen. Wir hatten das alles im Unterricht gelernt (Physik Leistungskurs Sek II). Da gab es zwar Lehrbücher, aber die waren nicht soo der Hit.
Vielleicht könntest du dir aber mal das Angebot von dem Duden / Paetec Verlag ansehen. Die haben für die Sek II Bücher, in denen alles Wissen, was man haben müsste, komprimiert ist. Unter anderem auch von Physik. Die sind sehr knapp, aber das meiste ist trotzdem verständlich erklärt. ISBN: 978-3-89818-311-6
Bei 40V ist das ELektron wirklich gegenüber Licht noch recht langsam. Aber man könnte als Beschleunigungspannung eine höhere Spannung nehmen, zum Beispiel statt 40V einfach 1 MegaVolt. Damit wird das ganze schon schneller und man muss anfangen, relativistische Effekte mit zu berechnen, wie zum Beispiel die Änderung der Masse.
Was dir Geschwindigkeit eines Elektrons in einem Kupferleiter angeht, ist das wieder was ganz anderes. Die Rechnung geht von einem Elektron in Vakuum aus. In einem Leiter muss man die Driftgeschwindigkeit ausrechnen. Wenn du unbedingt wissen willst, wie man die berechnet, dann sag nochmal Bescheid und ich werde die Formel nochmal herleiten. Übrigens driften nur bei Gleichspannung die Elektronen. Bei Wechselspannung wackeln die nur hin und her.
Um das Gewicht eines Elektrons zu bestimmen gibt es ein verhältnismäßig einfaches Experiment. Wenn man eine Ladung in einem Magnetfeld senkrecht zu den Feldlinien bewegt, wird das Elektron senkrecht zu Bewegung abgelenkt und somit auf eine Kreisbahn gezwungen. Den Radius der Kreisbahn bestimmt die Masse der Ladung. Je schwerer, umso größer die Trägheit, umso größer die Kreisbahn. Wenn man den Durchmesser der Kreisbahn bestimmt und weiß, wie schnell die Ladung war (haben wir vorher ausgerechnet: s.o.), dann kann man auf die Masse zurückrechnen. Die Kreisbahnen sind im gut messbaren Bereich, wie zum Beispiel 10cm Radius oder ähnliches. So kann man auch die Masse von geladenen Ionen und ähnlichem bestimmen.
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