Guten Morgen, liebe Physiker!
Ich bin die Kuddel und wende mich nun mit folgendem Problem ans Forum:
Vor einiger Zeit soll hier die Größe der „Brown´schen“ Teilchen-Geschwindigkeit berechnet worden sein, als so ca 500-1000m/sec. Das hatte mich überrascht, denn das ist ja mehr als „sssssssst“! Das sind ja ca 3000km/h ! Oder irre ich mich?
Dann wurde wohl hier auch nach der Berechnung der tatsächlichen Geschwindigkeit der Ladungsträger z.B. bei einer Stromstärke von 1A gefragt, leider aber in den Beiträgen kein konkretes Zahlenbeispiel als Vergleichswert zur Brown´schen Bewegung gegeben.
Also, mit viel Mühe könnte ich nun wohl die gegebenen Formeln nehmen und selbst einsetzen, dies aber immer mit Unsicherheit, ob ich auch richtig rechne. Da wäre mir die Berechnung durch einen Experten sehr hilfreich! Helft Ihr mir bitte?
Meine Frage jetzt zu diesem konkreten Beispiel:
Wer kann mir sagen/vorrechnen (?), wie groß in einer Neonröhre von 1m Länge und 10cm^2 Querschnittsfläche
a) bei Normalbedingungen (Temp., Druck, Feuchte) die durchschnittliche Teilchengeschwindigkeit, und
b) bei einer Stromstärke von 1A die (durchschnittliche tatsächliche) Driftgeschwindigkeit der Ladungsträger ist?
Als nen Bonbon würde ich ansehen, wenn jemand zu Frage b auch noch die gleiche Berechnung durchführen könnte, wenn nur die angelegte Spannung U und der spezifische Widerstand gegeben sind (reicht diese Angaben?).
Man sagt, daß es hier manche sehr wissende und kreative Mitglieder gibt, und ich wäre für jede hilfreiche und baldige Antwort sehr dankbar! Herzliche Grüße, Kuddel.
Moin,
500-1000m/sec. Das hatte mich überrascht, denn das ist ja mehr
als „sssssssst“! Das sind ja ca 3000km/h ! Oder irre ich
mich?
Schon richtig v[m/s] * 3,6 = v[km/h].
Dann wurde wohl hier auch nach der Berechnung der
tatsächlichen Geschwindigkeit der Ladungsträger z.B. bei einer
Stromstärke von 1A gefragt, leider aber in den Beiträgen kein
Das hängt im Wesentlichen von der Spannung und vom Material ab. Größenordnung der Driftgeschwindigkeit: mm/s
Meine Frage jetzt zu diesem konkreten Beispiel:
Wer kann mir sagen/vorrechnen (?), wie groß in einer Neonröhre
von 1m Länge und 10cm^2 Querschnittsfläche
a) bei Normalbedingungen (Temp., Druck, Feuchte) die
Problem: Neonröhren (und sonstige Leuchtstoffröhren) sind alle eigentlich mit Unterdruck ausgestattet - einfach damit sie mit der angelegten Netzspannung auch funktionieren. Ausnahmen bilden die Hochdrucklampen. Schau Dir 'mal bitte http://www.elektronikinfo.de/strom/gasentladungslamp…
an. Du wirst feststellen, daß die Geschwindigkeiten wiederum die Brownsche Driftgeschwindigkeit und die schnelle Partikelgeschwindigkeit zwischen den Stößen sind.
Also, mit viel Mühe könnte ich nun wohl die gegebenen Formeln
nehmen und selbst einsetzen, dies aber immer mit Unsicherheit,
ob ich auch richtig rechne. Da wäre mir die Berechnung durch
einen Experten sehr hilfreich! Helft Ihr mir bitte?
Gerne. Rechne vor, wir können schauen, ob es richtig ist. Erkläre noch anbei, was Du Dir bei den einzelnen Schritten gedacht hast. Übung macht den Meister.
Gruß,
Ingo
Dank und Nachfrage
Moin auch. lieber Ingo, herzlichen Dank für diese Hinweise. Bevor ich aber nun selber losrechne (oder besser meinen Freund das tun lasse, der kann mit Zahlen besser umgehen als wir meisten Mädchen - ich kann aber immerhin schon bis 30 Zählen, und das reicht mir), habe ich noch eine Frage.
Was meinst Du mit:
„Du wirst feststellen, daß die Geschwindigkeiten wiederum die
Brownsche Driftgeschwindigkeit und die schnelle
Partikelgeschwindigkeit zwischen den Stößen sind.“ ?
Ist denn die „Brownsche Bewegung“ auch eine Drift?
Vielleicht wegen des Gewichtes eine nach unten?
Ist nicht eher nur die Bewegung der Ladungsträger (aus Not dergerichtet angelegten Spannung) eine Driftbewegung?
Ich bitte herzlich um weitere Aufklärung!
Liebe Grüße und dankeschön im voraus, Kuddel.
(mein Freund hat mich so „getauft“; naja, eigentlich `Knuddel´
aber: ehe ich mich schlagen lasse, lerne ich doch lieber ABER GANZ LANGSAM weiterrechnen!)
Moin,
Bevor ich aber nun selber losrechne (oder besser meinen Freund
das tun lasse, der kann mit Zahlen besser umgehen als wir
meisten Mädchen - ich kann aber immerhin schon bis 30 Zählen,
Huch, wie alt bist Du? In jedem Fall: das ist schade. Ich hoffte, Du würdest es selbst angehen - nur dann hat man die Chance, auch selber Erfolgserlebnisse bei sowas zu haben. Daß Mädchen oder Frauen mathematisch unbegabter sind als Männer ist m.E. mindestens zum allergrößten Teil Vorurteil und auch quasi soziale Erwartungshaltung nach dem Motto „ich kann das nicht“ und folglich wird es gar nicht erst versucht, zu verstehen und folglich wird’s auch nicht verstanden; und es ist leider gesellschaftlich ja sowieso akzeptiert, damit zu kokettieren, Mathe nie verstanden zu haben… Okay, genug des moralischen Gesülzes. Zum Thema:
„Du wirst feststellen, daß die Geschwindigkeiten wiederum die
Brownsche Driftgeschwindigkeit und die schnelle
Partikelgeschwindigkeit zwischen den Stößen sind.“ ?
Das hatte ich in der Tat etwas schlecht ausgedrückt. Streiche das Brownsche vor der Driftgeschwindigkeit.
Ist denn die „Brownsche Bewegung“ auch eine Drift?
Die Brownsche Bewegung ist im eigentlichen Sinne eine ungeordnete Bewegung der Teilchen. Sie fliegen in eine Richtung bis sie mit einem weiteren Teilchen stoßen, so daß sie abgelenkt oder gar wieder zurück reflektiert werden, fliegen dann in die Richtung weiter bis zum nächsten Stoß etc. Die Strecke zwischen zwei Stößen ist i.A. bei Luftdruck jedoch sehr gering und die Zeit zwischen den Stößen auch, so daß sie effektiv im Mittel nicht vom Fleck kommen. Ein einzelnes Teilchen mag sich durchaus über die Zeit betrachtet bewegegen.
Vielleicht wegen des Gewichtes eine nach unten?
Nein, das wäre oder ist dann einfach eine überlagerte Bewegung. Geschwindigkeiten können sich einfach überlagern, sprich addieren. Brownsche Bewegung gibt’s auch in Schwerelosigkeit (das ist quasi mein täglich Brot).
Ist nicht eher nur die Bewegung der Ladungsträger (aus Not
dergerichtet angelegten Spannung) eine Driftbewegung?
Genau, hast Recht. Die Drift wird durch die angelegte Spannung hervorgerufen.
aber: ehe ich mich schlagen lasse, lerne ich doch lieber ABER
GANZ LANGSAM weiterrechnen!)
Beste Grüße zurück,
Ingo
Nochmal Dank!
Aber lieber Ingo, Du hast Glück, daß ich keine richtige Dame bin!
Von wegen nach meinem Alter fragen! Da frag mal lieber meinen AlteN nach! 
Liebe Grüße und Knuddel, Kuddel