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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 16:33 Mo 09.11.2009 | | Autor: | Marc_hb |
Hallo,
ich komme bei folgender Aufgabe leider nicht weiter:
Eine Kupferfolie (d=10cm) wird von einem Strom der Stärke 10A durchflossen. Im Magnetfeld B=0,43T wird die Hall- Spannung [mm] U_{H}=0,000022V [/mm] gemessen. Berechnen sie die Hall- Kostante von Kupfer und die Dichte n der Elektronen. Berechnen Sie daraus die Anzahl der freien Elektronen in 1 mol Kupfer und vergleichen Sie sie mit der Avogadro Konstante.
d=0,1m
B=0,43T
[mm] U_{H}=0,000022V
[/mm]
I=10A
e=1,602*10^(-19)C
Leider habe ich schon bei der Berechnung der Hall- Konstante meine Schwierigkeiten. denn [mm] R_{H}=\bruch{1}{ne}. [/mm] Leider kenn ich zwei Größen nicht, so dass ich auch hie rncith weiterkomme.
Ich würde mich über jede Hilfe sehr freuen.
Gruß, Marc
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 22:54 Mo 09.11.2009 | | Autor: | chrisno |
Zur Lösung kommst Du ähnlich, wie bei der anderen Aufgabe.
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 01:00 Di 10.11.2009 | | Autor: | leduart |
Hallo
Du musst doch gehabt haben, wie die Hallspg mit [mm] R_H [/mm] und den anderen Grössen zusammenhängt. dann rechne sie daraus aus und daraus n
Gruss leduart
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 19:52 Sa 14.11.2009 | | Autor: | Marc_hb |
Hallo liebe Forumfreunde,
also ich hab jetzt eine Formel gefunden, in der die Hall- Konstante in Beziehung zu den anderen Größen steht.
[mm] U=R_{H}\bruch{I*B}{d}
[/mm]
[mm] R_{H}=\bruch{U*d}{I*B}
[/mm]
[mm] R_{H}=\bruch{0,000022\bruch{Nm}{C}*0,1m}{10A*0,43\bruch{N}{Am}}
[/mm]
[mm] R_{H}=5,11*10^-^7
[/mm]
Wie bekomm ich nun daraus die Dichte n der Elektronen?
MIt freundlichen Gruß, MArc
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(Antwort) fertig | | Datum: | 22:41 Sa 14.11.2009 | | Autor: | chrisno |
Der Hall-Konstante fehlt noch eine Einheit.
In Deiner anderen Frage hast Du die Formel, mit der Du die Elektronendichte berechnen kannst schon stehen. Du musst nur die Werte aus der Aufgabe einsetzen.
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 18:06 Mo 16.11.2009 | | Autor: | Marc_hb |
Hallo,
vielen Dank nochmal für die Hilfe!
Also die Einheit für die Hall- Konstante lautet: [mm] \bruch{m^3}{C}
[/mm]
Also ist [mm] R_{H}= 5,11*10^-^7\bruch{m^3}{C}
[/mm]
Die Dichte n der Elektronen brechent man nun mit folgender Formel:
[mm] R_{H}=\bruch{1}{n*e}
[/mm]
[mm] n=\bruch{1}{e*R_{H}}
[/mm]
[mm] n=\bruch{1}{5,11*10^-^7\bruch{m^3}{C}*(-1,602*10^-^1^9C)}
[/mm]
n= [mm] -1,22*10^2^5m^3
[/mm]
Nun muss ich die Anzahl der Elektronen in 1 mol Kupfer berechnen und mit der Avogadro- KOnstante vergleichen.
Dazu kann ich folgende Formel verwenden: [mm] n=\bruch{N}{V}
[/mm]
Dann muss das ein Mol mit dem Volumen zusammenhänegn aber ich weiß nicht genau wie ich diese 1 mol Kupfer in die Formel einsetzen soll.
Ich würde mich sehr freuen, wennsich nochmal jemand die Müge machen würde mit zu helfen.
Mit freundlichen Grüßen, Marc
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(Antwort) fertig | | Datum: | 19:13 Mo 16.11.2009 | | Autor: | leduart |
Hallo
1. brauchst du die Dichte von Cu, 2. brauchst du das Atomgewicht von Cu, in einem Atomgewicht in g sind die Avogadrozahl von Cu Atomen Aus Dichte und Atomgewicht rechnest du die zahl pro [mm] cm^3 [/mm] aus.
gruss leduart
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 19:56 Mo 16.11.2009 | | Autor: | Marc_hb |
Hallo,
vielen Dank fü die Hilfe,
also die gebrauchten Größen habe ich nun herausgesucht:
[mm] \delta= [/mm] 8,92 [mm] \bruch{g}{m^3}
[/mm]
m= 63,546u= 1,055*10^-^2^3g
[mm] \delta=\bruch{m}{V}
[/mm]
[mm] V=\bruch{m}{\delta}
[/mm]
[mm] V=\bruch{1,055*10^-^2^3g}{8,92 \bruch{g}{m^3}}
[/mm]
[mm] V=1,18*10^-^2^4m^3
[/mm]
[mm] n=\bruch{N}{V}
[/mm]
N=n*V
N= [mm] 1,18*10^-^2^4m^3*-1,22*10^2^5 m^3
[/mm]
N=-14,429
Wie kann ich das Ergebnis nun mit der Avegadro- Konstante vergleichen?
Das hab ich leider immer noch ncith verstanden.
Gruß, Marc
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 20:46 Di 17.11.2009 | | Autor: | Marc_hb |
Hallo liebe Forumfreunde,
leider ist meine letzte Frage abgelaufen, so dass ich es nun versuche die Aufgabe und mein Anliegen genauer zu formulieren:
Berehcnen sie aus der Dichte n der Elektronen die Anzahl der freien Elektronen in 1 mol Kupfer und vergleichen Sie sie mit der Avogadro- Konstante.
Ich habe folgende Werte:
[mm] \delta= 8,92\bruch{g}{cm^3}
[/mm]
[mm] m_{Kupfer}=63,546 [/mm] u = 1,055*10^-^2^5kg=1,055*10^-^2^3g
n= [mm] -1,22*10^2^5m^3
[/mm]
[mm] /delta=\bruch{m}{V} /*V/\delta
[/mm]
V= [mm] \bruch{m}{\delta}
[/mm]
V= [mm] \bruch{1,055*10^-^2^3g }{8,92\bruch{g}{cm^3}}=1,18*10^-^2^4 cm^3=1,18*10^-^2^7m^3
[/mm]
N=n*V
N= [mm] -1,22*10^2^5 \bruch{1}{m^3}*1,18*10^-^2^7m^3
[/mm]
N=-0,014396
N=0,014396
Was mich hiebei stört ist, dass ich dieses i mol Kupfer ncith berücksichtigt hab!
Vergleich:
[mm] N_{A}= 6,022*10^2^6 \bruch{1}{k mol}
[/mm]
In einem g sind die Avogadrozahl von Kupferatomen.
molare Masse= [mm] N_{A}*Atommasse
[/mm]
molare [mm] Masse=6,022*10^2^6 \bruch{1}{k mol}*1,055*10^-^2^3g =6353\bruch{g}{kmol}
[/mm]
Gehört das mit in den Vergleich?
N=0,014396mol
Weil ich die Anzahl für 1 mol Kupfer berechnet hab, hab ich mol hinter geschrieben.
[mm] N_{A}= 6,022*10^2^6 \bruch{1}{k mol}=6,022*10^2^9 \bruch{1}{ mol}
[/mm]
[mm] \bruch{N_{A}}{N}= \bruch{6,022*10^2^9 \bruch{1}{mol}}{0,014396mol}=4,1831*10^3^1
[/mm]
Sind die Einheiten richtig und kann man den vergleich so machen?
Würd mich sehr freuen wen mir jemand helfen könnte
Gruß, Marc
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(Antwort) fertig | | Datum: | 21:20 Di 17.11.2009 | | Autor: | leduart |
Hallo
ich kapier nicht was du rechnest: (ich verwende gerundete Zahlen, du kannst ja den TR benutzen
1Mol Cu hat die Masse 63g und darin sind Avogadrozahl Atome also [mm] 6*10^{23}
[/mm]
die 63g haben das Volumen [mm] V=m/\rho=63g/(9g/cm3)=7cm^3
[/mm]
also sind in [mm] 7cm^3 6*10^{23}Atome [/mm] dann sind in [mm] 1cm^3
[/mm]
6/7*10^23Atome
und mit der Zahl, sollst du die anzahl deiner elektronen die an der leitung beteiligt sind vergleichen.
warum du die masse eines Cu atoms ausgerechnet hast, versteh ich nicht ganz.
was n= $ [mm] -1,22\cdot{}10^2^5m^3 [/mm] $ sein soll weiss ich nicht, n sind meist Zahlen oder Zahl pro irgendwas, nie negativ und nie [mm] m^3
[/mm]
Dann hast du anscheinend mit der Dichte die für das metall also den Kristall cu gilt sowas wie ein Atomvolumen ausgerechnet? Das kann man nicht so!
Den Rest deiner Rechng kapier ich noch weniger.
Aber vielleicht hilft dir ja meine Rechnung.
Gruss leduart
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