Magnetfält och magnetiska krafter. Emma Björk

Save this PDF as:
 WORD  PNG  TXT  JPG

Storlek: px
Starta visningen från sidan:

Download "Magnetfält och magnetiska krafter. Emma Björk"

Transkript

1 Magnetfält och magnetiska krafter Emma Björk

2 Magnetfält och magnetiska krafter Beskriva permanentmagneters beteende Samband magnetism-laddning i rörelse Ta fram uttryck för magnetisk kraft på laddning Ta fram uttryck för magnetisk kraft på ledare Beskriva magnetisk dipol Förklara en permanentmagnets beteende

3 Magnetism Vissa material uppvisar spontant magnetism och beter sig då som permanentmagneterna här. Vi kallar ändarna för Nordpol respektive Sydpol. Observera att både en sydpol och en nordpol attraherar vissa föremål som ej är permanent-magneter om föremålen är s.k. ferromagneter (t.ex. Fe, Co, Ni).

4 Jorden som magnet Eftersom jorden har ett magnetfält orienteras en fritt rörlig permanentmagnet med ena änden mot norr, vi kallar denna ände Nordpol. (Observera att jordens nordpol alltså är en magnetisk sydpol!)

5 Magnetfält Vi definierar ett magnetfält som i varje punkt visar åt vilket håll nordpilen på en kompassnål pekar. (Vi återkommer till hur det alstras.)

6 Elektrisk ström och magnetiskt fält Oersteds experiment 1820 visade att en elektrisk ström alstrade ett magnetiskt fält! Två till synes helt separata fenomen: magnetism och elektricitet visade sig alltså höra samman. En av seklets viktigaste upptäckter! Laddningar i rörelse alstrar ett magnetfält. Laddningar i rörelse påverkas av ett magnetfält. I kap. 27 koncentrerar vi oss på den senare effekten.

7 Vid första anblicken kan det verka som om magnets poler liknar + och laddning. Har vi kanske samma enkla samband för kraften mellan två magneter som för två laddningar? F F Electric Magnetic q1q = k r =??? NEJ! Magnetisk kraftverkan är annorlunda och mer komplicerad! Den magnetiska kraften är en konsekvens av laddningar i rörelse. 2 2

8 En viktig principiell skillnad: Nordpol och sydpol finns alltid tillsammans. Det finns inga magnetiska Monopoler! Vi skall återkomma till varför permanentmagneter beter sig som de gör. Först skall vi dock undersöka hur elektricitet och magnetism är kopplade till varandra.

9 Exempel på magnetfält från olika källor Observera att de magnetiska fältlinjerna alltid bildar slutna kretsar. En konsekvens av att det ej finns magnetiska monopoler. (Mer om källor till magnetfält i kap. 28!)

10 Elektriskt vs magnetiskt fält Det elektriska E-fältet verkar på alla laddningar, och kraften är alltid med eller motriktad (beroende på laddningens tecken). Det magnetiska B-fältet verkar på laddningar i rörelse, och kraften är vinkelrät mot både B-fältet och hastighetsvektorn. Riktningen beror på laddningens tecken. -

11 Den magnetiska kraften och parallella: =0 och godtyckligt riktade: = sin, = och vinkelräta: = och vinkelrät mot både och OBS! Kraften ej i fältlinjernas riktning!

12 Högerregel nummer 1 Vrid vektorn med högerhanden den kortaste vägen från ursprungsläget mot vektorn. Tummen pekar då i riktningen Högerhandsregeln gäller + laddning! Om q är negativ, så får kraften motsatt riktning!

13 Lorentz-kraften Om en kombinerar den elektriska kraften och den magnetiska kraften på en laddning erhålls den s.k. Lorentz-kraften. ( ) E + v B F = q Kraftens riktning beror både på vektorernas riktningar och laddningens tecken.

14 Magnetismens enheter SI-enheten för magnetiskt fält ges av =, = vilket fått namnet Tesla. Magnetiskt flöde ϕ = har storheten som kallas Weber. (Vi återkommer till denna storhet.) Med beteckningarna ovan kallas magnetfältet ibland magnetisk flödestäthet.

15 Laddade partiklars rörelse i ett magnetfält = ger alltid en kraft som är vinkelrät mot. Från mekaniken vet vi att en sådan kraft ej gör något arbete på partikeln, men ändrar dess riktning. Om hastigheten ligger i tavlans plan i figuren ger mekaniken att partikeln kommer att röra sig i en cirkel med centripetalacceleration vilket ger: F R = = q vb mv q B = 2 v m R radie hos partikel i cirkulär bana v v q B q B ω = = =, f = R mv m ω kallas Cyclotronfrekvens 2π

16 Laddade partiklars rörelse i ett magnetfält Kommer laddningen in parallellt med B-fältet: Ingen kraft, dvs går rakt. Kommer laddningen in vinkelrätt: Cirkelrörelse. Kommer laddningen in snett mot fältet: Vinkelräta komponenten ger cirklar, paralella komponenten ger opåverkad rörelse dvs. laddningen rör sig i en spiral.

17 Magnetfält kan användas för att innesluta het gas vid fusionsexperiment.

18 Jordmagnetiska fältet skyddar oss från kosmisk strålning. När laddade partiklar rör sig i spiralbanor och kolliderar med atomer i översta atmosfären alstras ljus, Norrsken.

19 När partikelkollisioner vid acceleratorlaboratorier skall utvärderas, studerar man hur spår av partiklar som rör sig i ett magnetfält ser ut.

20 Magnetisk kraft på strömledare (rät vinkel) Om ledare ligger vinkelrätt mot magnetfältet är medelkraften på varje laddningsbärare: F e = qv d B Fig Betrakta en rak ledare av länden l och tvärsnittsarea A enligt figur och beräkna summan av kraften på alla laddningar. Vi har n laddningsbärare/m 3. F = (nal)(qv d B) = (nqv d A)(lB) MenJ = nqv d, ochi=ja F = BIl

21 Magnetisk kraft på strömledare (godtycklig vinkel) F = BIl sinφ F = Il B df = Idl B Kraften på en krokig ledare fås alltså genom att integrera ekvationen ovan. Fig

22 Riktningsförändringar Hur kraften på en rak ledare ändras när fältriktning och strömriktning ändras. Fig En högtalare är ett bra exempel på magnetisk kraftverka på en ledare. Fig

23 En current loop är viktig eftersom den beskriver en magnetisk dipol med dipolmomentµ= IA där A är loopens yta. Observera att nettokraften på loopen är noll, men krafterna längs x-axeln ger ett vridmoment τ. τ = 2F(b/2) sin φ =(IBa)(b sin φ) Med ba = A och µ =IA τ= (IA)Bsinφ τ = µb sin φ Magnetisk dipol Om vi låter µ får riktning enligt högerhandsregel 2: τ = µ B Fig

24 Högerhandsregel 2 Riktningen hos de magnetiska dipolmomentet är i tummens riktning om högerhandens fingrar går i strömmens ritning. Fig

25 Energi och vridmoment hos magnetisk dipol τ = µ B U = µ B cosφ = µ B Vridmoment på magnetisk dipol Potentiell energi hos magnetisk dipol Fältet vill vrida dipolen så att µ står parallellt med fältet, dvs till φ =0. Då är U = -µb, dvs minimerad. Tvingar man den till läget φ = π radianer blir U = +µb, dvs. maximerad. Stämmer! (Jämför med samband för elektrisk dipol) τ = U p E = p E

26 Spole För en spole (solenoid på engelska) blir!="sinϕ för varje varv. "=# Om vi har N varv:!=$#sinϕ Fig

27 Magnetisk kraft på magnetisk dipol B d F = dl B Fig d F = dl B B Observera att vi får en kraft åt höger eftersom fältlinjerna går isär, dvs för att fältet är inhomogent!

28 Permanentmagnet intro. Nu kan vi börja förklara en permanentmagnet. Dess atomer har elektroner som bildar strömmar som cirkulerar runt kärnan, och bildar magnetiska dipoler. Detta innebär två saker: Dessa dipoler alstrar magnetfältet (kap. 28) Dessa dipoler förklarar hur en permanentmagnet beter sig i ett yttre magnetfält.

29 Permanentmagnet Varje atom i ett ferromagnetiskt ämne utgör en magnetiska dipol. Om man kan få dessa att spontant linjera upp sig har man en permanentmagnet. Utsätts permanentmagneten för ett homogent magnetfält vill den vrida in sig i fältets riktning, men nettokraften = noll. Utsätts permanentmagneten för ett inhomogent magnetfält får man också en nettokraft. Fig F

30 Fält från permanentmagnet Attraktionen mellan en permanentmagnet och ett omagnetisk föremål av t.ex. järn kan beskrivas som en tvåstegsprocess: Fältet från magneten orienterar dipolerna i föremålet. Det inhomogena fältet attraherar de bildade dipolerna. Fig

31 Likströmsmotor Fig τ = µ B

32 Tillämpning: Hastighetsfilter (27.5)

33 Tillämpning: Mass-spektrometer Kombinera hastighetsfiltret med magnetisk avböjning: 1. Jonisera atomer. De flesta förlorar en elektron och får laddning +e. 2. Hastighetsfiltrera jonerna. 3. Låt jonerna gå vinkelrätt mot B-fält.. Mät R. %= & 4. Jonernas massa ges av = &.

34 Tillämpning 4: Kvoten mellan elektronens laddning och massa.

35 Ex Magnetisk kraft på böjd ledare

attraktiv repellerande

attraktiv repellerande Magnetism, kap. 24 Eleonora Lorek Magnetism, introduktion Magnetism ordet kommer från Magnesia, ett område i antika Grekland där man hittade konstiga stenar som kunde lyfta upp järn. Idag är magnetism

Läs mer

Förslag: En laddad partikel i ett magnetfält påverkas av kraften F = qvb, dvs B = F qv = 0.31 T.

Förslag: En laddad partikel i ett magnetfält påverkas av kraften F = qvb, dvs B = F qv = 0.31 T. 1. En elektron rör sig med v = 100 000 m/s i ett magnetfält. Den påverkas av en kraft F = 5 10 15 N vinkelrätt mot rörelseriktningen. Rita figur och beräkna den magnetiska flödestätheten. Förslag: En laddad

Läs mer

Föreläsning 5, clickers

Föreläsning 5, clickers Föreläsning 5, clickers Gungbrädan 1 kg 2 kg A. Kommer att tippa åt höger B. Kommer att tippa åt vänster ⱱ C. Väger jämnt I en kastparabel A. är accelerationen störst alldeles efter uppkastet B. är accelerationen

Läs mer

Ge exempel på hur vi använder oss av magneter Think, pair, share

Ge exempel på hur vi använder oss av magneter Think, pair, share Magnetism Ge exempel på hur vi använder oss av magneter Think, pair, share Vilka ämnen är magnetiska? Vi gör även en laboration där vi testar vilka ämnen som är magnetiska och drar en slutsats utifrån

Läs mer

Vad är r Magnetism? Beskriva och förklara fenomen relaterade till magnetism!

Vad är r Magnetism? Beskriva och förklara fenomen relaterade till magnetism! Vad är r Magnetism? Beskriva och förklara fenomen relaterade till magnetism! Vilka fenomen? Vad är magnetism? Magnetiska fenomen uppmärksammades redan under antiken och har fått namn efter ett av de tidigaste

Läs mer

Magnetism. Beskriver hur magneter med konstanta magnetfält, t.ex. permanentmagneter, växelverkar med varandra och med externa magnetfält.

Magnetism. Beskriver hur magneter med konstanta magnetfält, t.ex. permanentmagneter, växelverkar med varandra och med externa magnetfält. Magnetism Magnetostatik eskriver hur magneter med konstanta magnetfält, t.ex. permanentmagneter, växelverkar med varandra och med externa magnetfält. Vi känner till följande effekter: 1. En fritt upphängd

Läs mer

Magnetostatik och elektromagnetism

Magnetostatik och elektromagnetism Magnetostatik och elektromagnetism Magnetostatik eskriver hur magneter med konstanta magnetfält, t.ex. permanentmagneter, växelverkar med varandra och med externa magnetfält. Vi känner till följande effekter:

Läs mer

Magnetiska fält. Magnetiska fält. Magnetiska fält. Magnetiska fält. Två strömförande ledningar kraftpåverkar varandra!

Magnetiska fält. Magnetiska fält. Magnetiska fält. Magnetiska fält. Två strömförande ledningar kraftpåverkar varandra! 38! 39! Två strömförande ledningar kraftpåverkar varandra! i 1! i 2! Krafterna beror av i 1 och i 2 och av geometrin! 40! Likaså kraftpåverkas en laddning Q som rör sig i närheten av en strömförande ledning!

Läs mer

Elektricitet och magnetism. Elektromagneter

Elektricitet och magnetism. Elektromagneter Elektricitet och magnetism. Elektromagneter Hans Christian Ørsted (1777 1851) 1820 Hans Christian Ørsted upptäckte att elektricitet och magnetism i allra högsta grad hänger ihop Upptäckten innebar att

Läs mer

Tentamen ellära 92FY21 och 27

Tentamen ellära 92FY21 och 27 Tentamen ellära 92FY21 och 27 2014-06-04 kl. 8 13 Svaren anges på separat papper. Fullständiga lösningar med alla steg motiverade och beteckningar utsatta ska redovisas för att få full poäng. Poängen för

Läs mer

Demonstration: De magnetiska grundfenomenen. Utrustning: Tre stavmagneter, metallkulor, mynt, kompass.

Demonstration: De magnetiska grundfenomenen. Utrustning: Tre stavmagneter, metallkulor, mynt, kompass. 1. Magnetism Magnetismen som fenomen upptäcktes redan under antiken, då man märkte att vissa malmarter attraherade vissa metaller. Nuförtiden vet vi att magneter också kan skapas på konstgjord väg. 1.1

Läs mer

Nikolai Tesla och övergången till växelström

Nikolai Tesla och övergången till växelström Nikolai Tesla och övergången till växelström Jag påminner lite om förra föreläsningen: växelström har enorma fördelar, då transformatorer gör det enkelt att växla mellan högspänning, som gör det möjligt

Läs mer

Magnetism och elektromagnetism

Magnetism och elektromagnetism Teknikområde Magnetism och elektromagnetism Magneter upptäcktes i staden Magnesia i Grekland. Magneter kan dra till sig föremål som innehåller mycket järn (eller kobolt eller nickel). Man kan tex. använda

Läs mer

Sensorer, effektorer och fysik. Grundläggande fysikaliska begrepp som är viktiga inom mättekniken

Sensorer, effektorer och fysik. Grundläggande fysikaliska begrepp som är viktiga inom mättekniken Sensorer, effektorer och fysik Grundläggande fysikaliska begrepp som är viktiga inom mättekniken Innehåll Grundläggande begrepp inom mekanik. Elektriskt fält och elektrisk potential. Gauss lag Dielektrika

Läs mer

Kandidatprogrammet FK VT09 DEMONSTRATIONER MAGNETISM I. Det magnetiska fältet Örsteds försök Lorentzkraften Enkel motor

Kandidatprogrammet FK VT09 DEMONSTRATIONER MAGNETISM I. Det magnetiska fältet Örsteds försök Lorentzkraften Enkel motor DEMONSTRATIONER MAGNETISM I Det magnetiska fältet Örsteds försök Lorentzkraften Enkel motor Introduktion I litteraturen och framför allt på webben kan du enkelt hitta ett stort antal experiment som kan

Läs mer

Prov 3 2014-10-13. (b) Hur stor är kraften som verkar på en elektron mellan plattorna? [1/0/0]

Prov 3 2014-10-13. (b) Hur stor är kraften som verkar på en elektron mellan plattorna? [1/0/0] Namn: Område: Elektromagnetism Datum: 13 Oktober 2014 Tid: 100 minuter Hjälpmedel: Räknare och formelsamling. Betyg: E: 25. C: 35, 10 på A/C-nivå. A: 45, 14 på C-nivå, 2 på A-nivå. Tot: 60 (34/21/5). Instruktioner:

Läs mer

Bra tabell i ert formelblad

Bra tabell i ert formelblad Bra tabell i ert formelblad Vi har gått igenom hur magnetfält alstrar krafter, kap. 7. Vi har gått igenom hur strömmar alstrar magnetfält, kap. 8. Återstår att lära sig hur strömmarna alstras. Tidigare

Läs mer

Magnetfält. Många djur har en inbyggd kompass

Magnetfält. Många djur har en inbyggd kompass 3 Magnetism Kan man väga en elektron? Hur uppkommer norrsken? Vad är en magnetisk flaska? Hur fungerar en MR-scanner? Använder flyttfåglar kompass? Hur mäts styrkan av ett magnetfält? Magnetfält När Columbus

Läs mer

Övningsuppgifter/repetition inom elektromagnetism + ljus (OBS: ej fullständig)

Övningsuppgifter/repetition inom elektromagnetism + ljus (OBS: ej fullständig) Övningsuppgifter/repetition inom elektromagnetism + ljus (OBS: ej fullständig) Elektrostatik 1. Ange Faradays lag i elektrostatiken. 2. Vad är kravet för att ett vektorfält F är konservativt? 3. En låda

Läs mer

Kaströrelse. 3,3 m. 1,1 m

Kaströrelse. 3,3 m. 1,1 m Kaströrelse 1. En liten kula, som vi kallar kula 1, släpps ifrån en höjd över marken. Exakt samtidigt skjuts kula 2 parallellt med marken ifrån samma höjd som kula 1. Luftmotståndet som verkar på kulorna

Läs mer

Tentamen: Baskurs B i Fysik, del1, 4p 2007-03-23 kl. 08.00-13.00

Tentamen: Baskurs B i Fysik, del1, 4p 2007-03-23 kl. 08.00-13.00 Institutionen för teknik, fysik och matematik Nils Olander och Herje Westman Tentamen: Baskurs B i Fysik, del1, 4p 2007-03-23 kl. 08.00-13.00 Max: 30 p A-uppgifterna 1-8 besvaras genom att ange det korrekta

Läs mer

Strålningsfält och fotoner. Våren 2013

Strålningsfält och fotoner. Våren 2013 Strålningsfält och fotoner Våren 2013 1. Fält i rymden Vi har lärt oss att beräkna elektriska fält utgående från laddningarna som orsakar dem Kan vi härleda nånting åt andra hållet? 2 1.1 Gauss lag Låt

Läs mer

Införa begreppen ström, strömtäthet och resistans Ohms lag Tillämpningar på enkla kretsar Energi och effekt i kretsar

Införa begreppen ström, strömtäthet och resistans Ohms lag Tillämpningar på enkla kretsar Energi och effekt i kretsar Kapitel: 25 Ström, motstånd och emf (Nu lämnar vi elektrostatiken) Visa under vilka villkor det kan finnas E-fält i ledare Införa begreppet emf (electromotoric force) Beskriva laddningars rörelse i ledare

Läs mer

Oscillerande dipol i ett inhomogent magnetfält

Oscillerande dipol i ett inhomogent magnetfält Ú Institutionen för fysik 2014 08 11 Kjell Rönnmark Oscillerande dipol i ett inhomogent magnetfält Syfte Magnetisk dipol och harmonisk oscillator är två mycket viktiga modeller inom fysiken. Laborationens

Läs mer

Magnetiska fält laboration 1FA514 Elektimagnetism I

Magnetiska fält laboration 1FA514 Elektimagnetism I Magnetiska fält laboration 1FA514 Elektimagnetism I Utförs av: William Sjöström 19940404 6956 Oskar Keskitalo 19941021 4895 Uppsala 2015 05 09 Sammanfattning När man leder ström genom en spole så bildas

Läs mer

Chalmers Tekniska Högskola Tillämpad Fysik Igor Zoric

Chalmers Tekniska Högskola Tillämpad Fysik Igor Zoric Chalmers Tekniska Högskola 2002 05 28 Tillämpad Fysik Igor Zoric Tentamen i Fysik för Ingenjörer 2 Elektricitet, Magnetism och Optik Tid och plats: Tisdagen den 28/5 2002 kl 8.45-12.45 i V-huset Examinator:

Läs mer

Kandidatprogrammet FK VT09 DEMONSTRATIONER INDUKTION I. Induktion med magnet Elektriska stolen Självinduktans Thomsons ring

Kandidatprogrammet FK VT09 DEMONSTRATIONER INDUKTION I. Induktion med magnet Elektriska stolen Självinduktans Thomsons ring DEMONSTRATIONER INDUKTION I Induktion med magnet Elektriska stolen Självinduktans Thomsons ring Introduktion I litteraturen och framför allt på webben kan du enkelt hitta ett stort antal experiment som

Läs mer

Elektricitet och magnetism

Elektricitet och magnetism Elektricitet och magnetism Eldistribution Laddning Ett grundläggande begrepp inom elektricitetslära är laddning. Under 1700-talet fann forskarna två sorters laddning POSITIV laddning och NEGATIV laddning

Läs mer

Fysik (TFYA72) Ellära (92FY FY27) Emma Björk

Fysik (TFYA72) Ellära (92FY FY27) Emma Björk Fysik (TFYA7) Ellära (9FY1 + 9FY7) Emma Björk Elektromagnetism Kursupplägg 8 föreläsningar 8 lektioner 4 seminarier (endast 9FY11 och 9FY17) Vågrörelselära (endast TFYA7) 4 föreläsningar 4 lektioner Experimentell

Läs mer

Partiklars rörelser i elektromagnetiska fält

Partiklars rörelser i elektromagnetiska fält Partiklars rörelser i elektromagnetiska fält Handledning till datorövning AST213 Solär-terrest fysik Handledare: Magnus Wik (2862125) magnus@lund.irf.se Institutet för rymdfysik, Lund Oktober 2003 1 Inledning

Läs mer

Läsförståelse 26. Magnetism. Jonas Storm, Kungsbroskolan, Tidaholm www.lektion.se. Bild från wikipedia. Pyramid av dankar och stavmagneter.

Läsförståelse 26. Magnetism. Jonas Storm, Kungsbroskolan, Tidaholm www.lektion.se. Bild från wikipedia. Pyramid av dankar och stavmagneter. Läsförståelse 26 Bild från wikipedia. Pyramid av dankar och stavmagneter. Magnetism Innehåll Permanentmagneter och naturliga magneter Kompassen och jordens magnetfält Elektromagneten Från magnetism till

Läs mer

Laboration 2: Konstruktion av asynkronmotor

Laboration 2: Konstruktion av asynkronmotor Laboration 2: Konstruktion av asynkronmotor Laboranter: Henrik Bergman, Henrik Bergvall Berglund, William Sjöström, Georgios Davakos Plats och datum: Uppsala 2016-11-09 Kurs: Elektromagnetism 2 Handledare:

Läs mer

r 2 Arbetet är alltså endast beroende av start- och slutpunkt. Det följer av att det elektriska fältet är konservativt ( E = 0).

r 2 Arbetet är alltså endast beroende av start- och slutpunkt. Det följer av att det elektriska fältet är konservativt ( E = 0). 1 Föreläsning 2 Motsvarar avsnitten 2.4 2.5 i Griffiths. Arbete och potentiell energi (Kap. 2.4) r 1 r 2 C Låt W vara det arbete som måste utföras mot ett givet elektriskt fält E, då en laddning Q flyttas

Läs mer

Repetition. Emma Björk

Repetition. Emma Björk Repetition Emma Björk Elektrostatik Alla laddningar har rört sig färdigt. Inga strömmar. Ström, motstånd, emf Magnetism Magnetiska krafter på laddningar Magnetfältets källor Elektromagnetisk induktion,

Läs mer

TFYA58, Ht 2 Elektromagnetism och Labbar i vågrörelselära

TFYA58, Ht 2 Elektromagnetism och Labbar i vågrörelselära TFYA58, Ht Elektromagnetism och Labbar i vågrörelselära 13 föreläsningar 1 lektioner x 4 timmar lab Föreläsningar: Ragnar Erlandsson Lektioner: Ragnar Erlandsson (a), Christopher Tholander (b, d), Emma

Läs mer

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings Universitet

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings Universitet Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings Universitet Datum för tentamen 2010-12-20 Sal (1) Om tentan går i flera salar ska du bifoga ett försättsblad till varje sal och ringa in vilken sal som

Läs mer

Facit till rekommenderade övningar:

Facit till rekommenderade övningar: Facit till rekommenderade övningar: Övningstillfälle #1: Electrostatics: 2, 3, 5, 9, a) b) 11, Inside: Outside: 12, 14, (18) Tips: Superpositions principen! och r+ - r- = d Övningstillfälle #2: (obs! uppgiftsnummer

Läs mer

Zeemaneffekt. Projektlaboration, Experimentell kvantfysik, FK5013

Zeemaneffekt. Projektlaboration, Experimentell kvantfysik, FK5013 Zeemaneffekt Projektlaboration, Experimentell kvantfysik, FK5013 Introduktion En del energinivåer i en atom kan ha samma energi, d.v.s. energinivåerna är degenererade. Degenereringen kan brytas genom att

Läs mer

Nord och syd. Magiska magneter. Redan de gamla grekerna. Kinesisk kompass. Magnetfält. Magnetfältets riktning

Nord och syd. Magiska magneter. Redan de gamla grekerna. Kinesisk kompass. Magnetfält. Magnetfältets riktning Nord och syd Magiska magneter Osynliga krafter som verkar på avstånd Föreläsning 10/ 2010 Marica Ericson Redan de gamla grekerna Kinesisk kompass Gjorde kompasser av magnetit på 1100-talet magnetit ca

Läs mer

Jordens Magnetiska Fält

Jordens Magnetiska Fält Jordens Magnetiska Fält En essä för kursen Ämneskommunikation för Fysiker Sammanställd av Anne Ylinen 14 mars 2009 i Innehåll 1 Inledning 1 2 Beskrivning av Jordens magnetfält 1 2.1 Vektorbeskrivning av

Läs mer

Allmän rymdfysik. Plasma Magnetosfärer Solen och solväder. Karin Ågren Rymdfysik och rymdteknik

Allmän rymdfysik. Plasma Magnetosfärer Solen och solväder. Karin Ågren Rymdfysik och rymdteknik Allmän rymdfysik Plasma Magnetosfärer Solen och solväder Rymdfysik och rymdteknik Karin Ågren 090608 Plasma Vi lever i en neutral värld, där materia är i fast, flytande eller gasform...... universum i

Läs mer

Magnetpulverprovning. Inspecta Academy

Magnetpulverprovning. Inspecta Academy Magnetpulverprovning Inspecta Academy 1 Magnetpulverprovning Inspecta Sweden AB 2 3 Magnetpulverprovning 4 Magnetpulverprovning Magnetpulvermetoden Denna presentation ger en grundläggande kunskap om hur

Läs mer

Elektromagnetisk induktion och induktans. Emma Björk

Elektromagnetisk induktion och induktans. Emma Björk Elektromagnetisk induktion och induktans Emma Björk Vi har gått igenom hur magnetfält alstrar krafter, kap. 7. Vi har gått igenom hur strömmar alstrar magnetfält, kap. 8. Återstår att lära sig hur strömmarna

Läs mer

Magnetism och EL. Prov v 49

Magnetism och EL. Prov v 49 Magnetism och EL Prov v 49 Magnetism Veta något om hur fasta magneter fungerar och används Förstå elektromagnetism Veta hur en elmotor arbetar Förstå hur vi kan få elektrisk ström av en rörelse Veta vad

Läs mer

Strålningsfält och fotoner. Kapitel 23: Faradays lag

Strålningsfält och fotoner. Kapitel 23: Faradays lag Strålningsfält och fotoner Kapitel 23: Faradays lag Faradays lag Tidsvarierande magnetiska fält inducerar elektriska fält, eller elektrisk spänning i en krets. Om strömmen genom en solenoid ökar, ökar

Läs mer

3. Potentialenergi i elfält och elektrisk potential

3. Potentialenergi i elfält och elektrisk potential 3. Potentialenergi i elfält och elektrisk potential 3.1 Potentiell energi i elfält Vi betraktar en positiv testladdning som förs i närheten av en annan laddning. I det första fallet är den andra laddningen

Läs mer

IE1206 Inbyggd Elektronik

IE1206 Inbyggd Elektronik IE1206 Inbyggd Elektronik F1 F3 F4 F2 Ö1 Ö2 PIC-block Dokumentation, Seriecom Pulsgivare I, U, R, P, serie och parallell KK1 LAB1 Pulsgivare, Menyprogram Start för programmeringsgruppuppgift Kirchoffs

Läs mer

Svaren på förståelsedelen skall ges direkt på tesen som ska lämnas in

Svaren på förståelsedelen skall ges direkt på tesen som ska lämnas in Övningstenta i Elektromagnetisk fältteori, 2014-11-29 kl. 8.30-12.30 Kurskod EEF031 Tillåtna hjälpmedel: BETA, Physics Handbook, Formelsamling i Elektromagnetisk fältteori. Valfri kalkylator, minnet måste

Läs mer

ETEF15 Krets- och mätteknik, fk Fältteori och EMC föreläsning 2

ETEF15 Krets- och mätteknik, fk Fältteori och EMC föreläsning 2 ETEF15 Krets- och mätteknik, fk Fältteori och EMC föreläsning 2 Daniel Sjöberg daniel.sjoberg@eit.lth.se Institutionen for Elektro- och informationsteknik Lunds universitet Oktober 2014 Outline 1 Introduktion

Läs mer

EN ÖVERSIKT AV ELMOTORER

EN ÖVERSIKT AV ELMOTORER EN ÖVERSIKT AV ELMOTORER 2005-08-29 Av: Gabriel Jonsson Lärare: Maria Hamrin, Patrik Norqvist Inledning I denna uppsats presenteras några av de vanligaste elmotorerna vi stöter på i vardagen. Principerna

Läs mer

hur man beräknar längdutvidgningen på material hur man beräknar energiåtgången när man värmer, smälter eller förångar olika ämnen

hur man beräknar längdutvidgningen på material hur man beräknar energiåtgången när man värmer, smälter eller förångar olika ämnen Värmelära s.16 22 Efter detta arbetsområde förväntar jag mig att du kan berätta om de två temperaturskalorna Celsius och Kelvin beskriva på vilka tre sätt värmeenergi kan spridas och hur man kan motverka

Läs mer

Svaren på förståelsedelen skall ges direkt på tesen som ska lämnas in

Svaren på förståelsedelen skall ges direkt på tesen som ska lämnas in Dugga i Elektromagnetisk fältteori för F2. EEF031 20121124 kl. 8.3012.30 Tillåtna hjälpmedel: BETA, Physics Handbook, Formelsamling i Elektromagnetisk fältteori, Valfri kalkylator men inga egna anteckningar

Läs mer

DEMONSTRATIONER MAGNETISM II. Helmholtzspolen Elektronstråle i magnetfält Bestämning av e/m

DEMONSTRATIONER MAGNETISM II. Helmholtzspolen Elektronstråle i magnetfält Bestämning av e/m FyL VT6 DEMONSTRATIONER MAGNETISM II Helmholtzspolen Elektronstråle i magnetfält Bestämning av e/m Uppdaterad den 19 januari 6 Introduktion FyL VT6 I litteraturen och framför allt på webben kan du enkelt

Läs mer

Tentamensskrivning i Ellära: FK4005e Fredag, 11 juni 2010, kl 9:00-15:00 Uppgifter och Svar

Tentamensskrivning i Ellära: FK4005e Fredag, 11 juni 2010, kl 9:00-15:00 Uppgifter och Svar Tentamensskrivning i Ellära: FK4005e Fredag, 11 juni 2010, kl 9:00-15:00 Uppgifter och Svar Ge dina olika steg i räkningen, och förklara tydligt ditt resonemang! Ge rätt enhet när det behövs. Tillåtna

Läs mer

Theory Swedish (Sweden)

Theory Swedish (Sweden) Q3-1 Large Hadron Collider (10 poäng) Läs anvisningarna i det separata kuvertet innan du börjar. I denna uppgift kommer fysiken i partikelacceleratorn LHC (Large Hadron Collider) vid CERN att diskuteras.

Läs mer

Fysik 1 kapitel 6 och framåt, olika begrepp.

Fysik 1 kapitel 6 och framåt, olika begrepp. Fysik 1 kapitel 6 och framåt, olika begrepp. Pronpimol Pompom Khumkhong TE12C Laddningar som repellerar varandra Samma sorters laddningar stöter bort varandra detta innebär att de repellerar varandra.

Läs mer

Repetition kapitel 21

Repetition kapitel 21 Repetition kapitel 21 Coulombs lag. Grundbulten! Definition av elektriskt fält. Fält från punktladdning När fältet är bestämt erhålls kraften ur : F qe Definition av elektrisk dipol. Moment och energi

Läs mer

Svaren på förståelsedelen skall ges på tesen som skall lämnas in.

Svaren på förståelsedelen skall ges på tesen som skall lämnas in. Dugga i Elektromagnetisk fältteori F. för F2. EEF031 2005-11-19 kl. 8.30-12.30 Tillåtna hjälpmedel: BETA, Physics Handbook, Formelsamling i Elektromagnetisk fältteori, Valfri kalkylator men inga egna anteckningar

Läs mer

Föreläsning 4 1. Den andra av Maxwells ekvationer i elektrostatiken

Föreläsning 4 1. Den andra av Maxwells ekvationer i elektrostatiken Föreläsning 4 1 Potential Den andra av Maxwells ekvationer i elektrostatiken!" C E!dl = 0 eller # E = 0 innebär att E-fältet är konservativt. Det finns inga fältlinjer som bildar loopar. Alla fältlinjer

Läs mer

Elektromagnetism. Kapitel , 18.4 (fram till ex 18.8)

Elektromagnetism. Kapitel , 18.4 (fram till ex 18.8) Elektromagnetism Kapitel 8.-8., 8.4 (fram till ex 8.8) Varför magnetism? Energiomvandling elektrisk magnetisk mekanisk Elektriska maskiner Reversibla processer (de flesta) Motor Generator Elektromagneter

Läs mer

Inst. för Fysik och materialvetenskap MAGNETISKA FÄLT

Inst. för Fysik och materialvetenskap MAGNETISKA FÄLT Inst. för Fysik och materialvetenskap INSTRUKTION TILL LABORATIONEN MAGNETISKA FÄLT för kursen Elektromagnetism I ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Läs mer

Tentamen i Fysik för M, TFYA72

Tentamen i Fysik för M, TFYA72 Tentamen i Fysik för M, TFYA72 Onsdag 2015-06-10 kl. 8:00-12:00 Tillåtna hjälpmedel: Bifogat formelblad Avprogrammerad räknedosa enlig IFM:s regler. Christopher Tholander kommer att besöka tentamenslokalen

Läs mer

Att gnida glas med kattskinn gör att glaset blir positivt laddat och att gnida plast med kattskinn ger negativ laddning på plasten.

Att gnida glas med kattskinn gör att glaset blir positivt laddat och att gnida plast med kattskinn ger negativ laddning på plasten. Experiment 1: Visa att det finns laddningar, att de kan ha olika tecken, samma laddning repellera varandra, olika laddning attrahera varandra. Visa att det finns elektriska fält. Material: Två plaststavar,

Läs mer

ELEKTRICITET. Vad använder vi elektricitet till? Hur man använder elektricitet?

ELEKTRICITET. Vad använder vi elektricitet till? Hur man använder elektricitet? ELEKTRICITET Vad använder vi elektricitet till? Hur man använder elektricitet? ELEKTRICITET I EN KRETS En elektrisk krets 1. Slutenkrets 2. Öppenkrets KOPPLINGSSCHEMA Komponenter i en krets Batteri /strömkälla

Läs mer

Demonstration: De magnetiska grundfenomenen. Utrustning: Tre stavmagneter, metallkulor, mynt, kompass.

Demonstration: De magnetiska grundfenomenen. Utrustning: Tre stavmagneter, metallkulor, mynt, kompass. 1. Magnetism L1 Magnetismen som fenomen upptäcktes redan under antiken, då man märkte att vissa malmarter attraherade vissa metaller. Nuförtiden vet vi att magneter också kan skapas på konstgjord väg.

Läs mer

Miniräknare, formelsamling

Miniräknare, formelsamling Umeå Universitet TENTAMEN Linje: Kurs: Hjälpmedel: Fysik B Miniräknare, formelsamling Lärare: Joakim Lundin Datum: 09-10-29 Tid: 9.00-15.00 Kod:... Grupp:... Poäng:... Betyg U G VG... Tentamen i Fysik

Läs mer

Tentamen i : Vågor,plasmor och antenner. Totala antalet uppgifter: 6 Datum:

Tentamen i : Vågor,plasmor och antenner. Totala antalet uppgifter: 6 Datum: Tentamen i : Vågor,plasmor och antenner Kurs: MTF108 Totala antalet uppgifter: 6 Datum: 2006-05-27 Examinator/Tfn: Hans Åkerstedt/491280/Åke Wisten070/5597072 Skrivtid: 9.00-15.00 Jourhavande lärare/tfn:

Läs mer

1. q = -Q 2. q = 0 3. q = +Q 4. 0 < q < +Q

1. q = -Q 2. q = 0 3. q = +Q 4. 0 < q < +Q 2.1 Gauss lag och elektrostatiska egenskaper hos ledare (HRW 23) Faradays ishinksexperiment Elfältet E = 0 inne i en elektrostatiskt laddad ledare => Laddningen koncentrerad på ledarens yta! Elfältets

Läs mer

Testa dig själv 3.1. Testa dig själv 3.2

Testa dig själv 3.1. Testa dig själv 3.2 Testa dig själv 3.1 1. En atom består av en positivt laddad atomkärna och negativt laddade elektroner. 2. a) Negativ laddning b) Positiv laddning 3. a) De stöter bort, repellerar, varandra. b) De dras

Läs mer

ELLÄRA OCH MAGNETISM

ELLÄRA OCH MAGNETISM ELLÄRA OCH MAGNETISM Atomen För att förstå elektriska fenomen behöver vi veta vad en atom består av. En atom består av en kärna och runt den rör sig elektroner. Kraften som håller kvar elektronerna kallas

Läs mer

4. Elektromagnetisk svängningskrets

4. Elektromagnetisk svängningskrets 4. Elektromagnetisk svängningskrets L 15 4.1 Resonans, resonansfrekvens En RLC krets kan betraktas som en harmonisk oscillator; den har en egenfrekvens. Då energi tillförs kretsen med denna egenfrekvens

Läs mer

λf=v Utbredningshastighet v Amplitud A Våglängd λ Periodtid T Frekvens f=1/t Vinkelfrekvens ω=2πf Vågtal k= 2π/λ y(x,t)=acos(kx-ωt+φ)

λf=v Utbredningshastighet v Amplitud A Våglängd λ Periodtid T Frekvens f=1/t Vinkelfrekvens ω=2πf Vågtal k= 2π/λ y(x,t)=acos(kx-ωt+φ) Utbredningshastighet v Amplitud A Våglängd λ Periodtid T Frekvens f=1/t Vinkelfrekvens ω=2πf Vågtal k= 2π/λ Tecknet ger utbredningsriktning y(x,t)=acos(kx-ωt+φ) Faskonstant, ges av begynnelse villkoren

Läs mer

Prov Fysik B Lösningsförslag

Prov Fysik B Lösningsförslag Prov Fysik B Lösningsförslag DEL I 1. Högerhandsregeln ger ett cirkulärt magnetfält med riktning medurs. Kompass D är därför korrekt. 2. Orsaken till den i spolen inducerade strömmen kan ses som stavmagnetens

Läs mer

14. Elektriska fält (sähkökenttä)

14. Elektriska fält (sähkökenttä) 14. Elektriska fält (sähkökenttä) För tillfället vet vi av bara fyra olika fundamentala krafter i universum: Gravitationskraften Elektromagnetiska kraften, detta kapitels ämne Orsaken till att elektronerna

Läs mer

Från statisk elekricitet till kosmisk strålning: En laddad historia. Miklos Långvik, NO-biennalen Umeå

Från statisk elekricitet till kosmisk strålning: En laddad historia. Miklos Långvik, NO-biennalen Umeå Från statisk elekricitet till kosmisk strålning: En laddad historia Miklos Långvik, miklos.langvik@gmail.com NO-biennalen Umeå 5.4-6.4.2017 Innehåll Mål och motivering Observationer och förklaringsmodeller

Läs mer

Där r är ortsvektorn mellan den punkt där fältet beräknas och den punkt där linjeelementet dl av strömbanan finns.

Där r är ortsvektorn mellan den punkt där fältet beräknas och den punkt där linjeelementet dl av strömbanan finns. 1 Allmänt om magnetiska mtrl och tillämpningar; transformatorer, generatorer, motorer, magnetiska lagringsmedia (media + läs/skriv) NOBEL-PRI 27, magnetiska sensorer, drug carrier, magnetisk kylning Lektion

Läs mer

Magneter. En magnet har all-d en nord- och en sydände. Magneter används -ll exempelvis kompasser, magnetlås, fästmagneter.

Magneter. En magnet har all-d en nord- och en sydände. Magneter används -ll exempelvis kompasser, magnetlås, fästmagneter. Magneter En magnet har all-d en nord- och en sydände. Magneter används -ll exempelvis kompasser, magnetlås, fästmagneter. Om man lägger en magnetnål på en rörlig hållare ställer nålen in sig i nordsydlig

Läs mer

Tentamen i ELEKTROMAGNETISM I, för F1 och Q1 (1FA514)

Tentamen i ELEKTROMAGNETISM I, för F1 och Q1 (1FA514) Uppsala universitet Institutionen för fysik och astronomi Tentamen i ELEKTROMAGNETISM I, 05-06-04 för F och Q (FA54) Skrivtid: 5 tim Kan även skrivas av studenter på andra program där FA54 ingår Hjälpmedel:

Läs mer

1 Den Speciella Relativitetsteorin

1 Den Speciella Relativitetsteorin 1 Den Speciella Relativitetsteorin Den speciella relativitetsteorin är en fysikalisk teori om lades fram av Albert Einstein år 1905. Denna teori beskriver framför allt hur utfallen (dvs resultaten) från

Läs mer

Räkneuppgifter på avsnittet Fält Tommy Andersson

Räkneuppgifter på avsnittet Fält Tommy Andersson Räkneuppgifter på avsnittet Fält Tommy Andersson 1. En negativt laddad pappersbit befinner sig nära en oladdad metallplåt. Får man attraktion, repulsion eller ingen kraftpåverkan? Motivera! 2. På ett mönsterkort

Läs mer

Sammanfattning: Fysik A Del 2

Sammanfattning: Fysik A Del 2 Sammanfattning: Fysik A Del 2 Optik Reflektion Linser Syn Ellära Laddningar Elektriska kretsar Värme Optik Reflektionslagen Ljus utbreder sig rätlinjigt. En blank yta ger upphov till spegling eller reflektion.

Läs mer

Flygfoton av magnetiska landskap

Flygfoton av magnetiska landskap Flygfoton av magnetiska landskap ...eller Flygfoton av magnetiska landskap Magnetiska material består av domäner med olika utseende beroende på materialets egenskaper. Magnetooptisk mikroskopi med synligt

Läs mer

ELLÄRA OCH MAGNETISM

ELLÄRA OCH MAGNETISM ELLÄRA OCH MAGNETISM Atomen För att förstå elektriska fenomen behöver vi veta vad en atom består av. En atom består av en kärna och runt den rör sig elektroner. Kraften som håller kvar elektronerna kallas

Läs mer

Elektriska komponenter och kretsar. Emma Björk

Elektriska komponenter och kretsar. Emma Björk Elektriska komponenter och kretsar Emma Björk Elektromotorisk kraft Den mekanism som alstrar det E-fält som driver runt laddningarna i en sluten krets kallas emf(electro Motoric Force trots att det ej

Läs mer

Gemensamt projekt: Matematik, Beräkningsvetenskap, Elektromagnetism. Inledning. Fysikalisk bakgrund

Gemensamt projekt: Matematik, Beräkningsvetenskap, Elektromagnetism. Inledning. Fysikalisk bakgrund Gemensamt projekt: Matematik, Beräkningsvetenskap, Elektromagnetism En civilingenjör ska kunna idealisera ett givet verkligt problem, göra en adekvat fysikalisk modell och behandla modellen med matematiska

Läs mer

ENKEL Fysik 22. Magnetism. Tengnäs Läromedel. Vad är magnetism? Magneter. EXPERIMENT - Magnetisk kraft

ENKEL Fysik 22. Magnetism. Tengnäs Läromedel. Vad är magnetism? Magneter. EXPERIMENT - Magnetisk kraft ENKEL Fysik 22 Magnetism Magneter har vi överallt i vårt samhälle. Hemma i köket sitter det kanske små magneter på kylskåpsdörren, som håller upp komihåg-lappar. Magneter kan även hålla skåpsluckor stängda.

Läs mer

Elektromekaniska energiomvandlare, speciellt likströmsmaskinen (relevanta delar av kap 7)

Elektromekaniska energiomvandlare, speciellt likströmsmaskinen (relevanta delar av kap 7) Elektromekaniska energiomvandlare, speciellt likströmsmaskinen (relevanta delar av kap 7) Elektromekanisk omvandlare Inledning en anordning som energimässigt förbinder ett elektriskt och ett mekaniskt

Läs mer

Beräkning av magnetfält längs en planerad 130 kv ledning mellan Moskog Vindkraftpark och Järpströmmen

Beräkning av magnetfält längs en planerad 130 kv ledning mellan Moskog Vindkraftpark och Järpströmmen Beräkning av magnetfält längs en planerad 130 kv ledning mellan Moskog Vindkraftpark och Järpströmmen T-PPS 10-01 Magnetfält Jämtkraft Anna Karin Renström 2010-10-22 Dokumenttyp Dokumentidentitet Rev.

Läs mer

ELEKTRICITET. http://www.youtube.com/watch?v=fg0ftkaqz5g

ELEKTRICITET. http://www.youtube.com/watch?v=fg0ftkaqz5g ELEKTRICITET ELEKTRICITET http://www.youtube.com/watch?v=fg0ftkaqz5g ELEKTRICITET Är något vi använder dagligen.! Med elektricitet kan man flytta energi från en plats till en annan. (Energi produceras

Läs mer

" e n och Newtons 2:a lag

 e n och Newtons 2:a lag KOMIHÅG 4: --------------------------------- 1 Energistorheter: P = F v, U "1 = t 1 # Pdt. Energilagar: Effektlagen, Arbetets lag ---------------------------------- Föreläsning 5: Tillämpning av energilagar

Läs mer

Hur elektromagnetiska vågor uppstår. Elektromagnetiska vågor (Kap. 32) Det elektromagnetiska spektrumet

Hur elektromagnetiska vågor uppstår. Elektromagnetiska vågor (Kap. 32) Det elektromagnetiska spektrumet Elektromagnetiska vågor (Kap. 32) Hur elektromagnetiska vågor uppstår Laddning i vila:symmetriskt radiellt fält, Konstant hastighet: osymmetriskt radiellt fält samt ett magnetfält. Konstant acceleration:

Läs mer

Kapitel: 32 Elektromagnetiska vågor Maxwells ekvationer Hur accelererande laddningar kan ge EM-vågor

Kapitel: 32 Elektromagnetiska vågor Maxwells ekvationer Hur accelererande laddningar kan ge EM-vågor Kapitel: 3 lektromagnetiska vågor Maxwells ekvationer Hur accelererande laddningar kan ge M-vågor genskaper hos M-vågor nergitransport i M-vågor Det elektromagnetiska spektrat Maxwell s ekvationer Kan

Läs mer

The nature and propagation of light

The nature and propagation of light Ljus Emma Björk The nature and propagation of light Elektromagnetiska vågor Begreppen vågfront och stråle Reflektion och brytning (refraktion) Brytningslagen (Snells lag) Totalreflektion Polarisation Huygens

Läs mer

ELLÄRA ELLÄRA. För många kan detta vara ett nytt ämne och till och med en helt ny värld som öppnar sig. Vi börjar därför från början.

ELLÄRA ELLÄRA. För många kan detta vara ett nytt ämne och till och med en helt ny värld som öppnar sig. Vi börjar därför från början. ELLÄRA För många kan detta vara ett nytt ämne och till och med en helt ny värld som öppnar sig. Vi börjar därför från början. 1 All materia i vår värld är uppbyggd av atomer, atomer består av en kärna

Läs mer

Definitioner: hastighet : v = dr dt = r fart : v = v

Definitioner: hastighet : v = dr dt = r fart : v = v KOMIHÅG 8: --------------------------------- Jämvikten kan rubbas: stjälpning, glidning Flexibla system- jämvikt bara i jämviktslägen ---------------------------------- Föreläsning 9: PARTIKELKINEMATIK

Läs mer

Jonisering. Hur fungerar jonisering? Vad är en jon?

Jonisering. Hur fungerar jonisering? Vad är en jon? JONISERING Jonisering Vad är en jon? Alla atomkärnor innehåller ett bestämt antal protoner och varje proton är positivt laddad. Runt kärnan snurrar ett lika stort antal elektroner som är negativt laddade.

Läs mer

Elektriska och magnetiska fält Elektromagnetiska vågor

Elektriska och magnetiska fält Elektromagnetiska vågor 1! 2! Elektriska och magnetiska fält Elektromagnetiska vågor Tommy Andersson! 3! Ämnens elektriska egenskaper härrör! från de atomer som bygger upp ämnet.! Atomerna i sin tur är uppbyggda av! en atomkärna,

Läs mer