Antwort mit KI erzeugt
Lösung der Aufgabe:
Deine Aufgabe betrifft das Konzept, dass eine Ladung, wenn sie sich in Bewegung befindet, äquivalent zu einem elektrischen Strom ist und dadurch ein Magnetfeld erzeugt. Dies ist die Grundlage für das Experiment von Rowland.
Deine Annahme, die Formel \(I = \frac{Q}{t}\) zu verwenden, ist korrekt. Um die durch die rotierende Platte erzeugte Stromstärke zu berechnen, müssen wir zunächst verstehen, dass die gegebene Drehzahl von \(3000 \, \text{min}^{-1}\) bedeutet, dass die Platte 3000 Umdrehungen pro Minute macht, was äquivalent zu \(50 \, \text{Umdrehungen pro Sekunde}\) ist (\(3000 \, \text{Umdrehungen} \div 60 \, \text{Sekunden}\)).
Daher ist die Zeit für eine Umdrehung \(t = 1/50 \, \text{s}\).
Nun zurück zur Formel \(I = \frac{Q}{t}\):
\(I = \frac{10^{-7} \, \text{C}}{1/50 \, \text{s}} = 10^{-7} \, \text{C} \times 50 \, \text{s}^{-1} = 5 \times 10^{-6} \, \text{A}\).
Das errechnete Ergebnis sollte \(5 \times 10^{-6} \, \text{A}\) oder \(5\mu \text{A}\) sein, wobei der letzte Ausdruck vermutlich das ist, was in der Lösung als "5µ" genannt wird. Hier bezieht sich \(\mu\) auf Mikroampere (\(\mu\text{A}\)), nicht auf die magnetische Feldkonstante \(µ_0\). Das Missverständnis könnte also darauf beruhen, dass hier das Symbol \(\mu\) für Mikroampere (\(\mu\text{A}\)), eine Einheit für elektrischen Strom, und nicht für die Permeabilität oder magnetische Feldkonstante verwendet wurde.
Die Verwendung der magnetischen Feldkonstante \(µ_0\) wäre notwendig, wenn du das von der rotierenden Ladung erzeugte Magnetfeld berechnen wolltest, aber für die Bestimmung der äquivalenten Stromstärke, die die gleiche magnetische Wirkung erzielt, genügt die oben genannte Rechnung.
