EDI615 Tekniska gränssnitt Fältteori och EMC föreläsning 1
|
|
- Gunnel Axelsson
- för 5 år sedan
- Visningar:
Transkript
1 EDI615 Tekniska gränssnitt Fältteori och EMC föreläsning 1 Daniel Sjöberg daniel.sjoberg@eit.lth.se Institutionen för elektro- och informationsteknik Lunds universitet Mars 2014
2 Outline 1 Introduktion 2 Elektriska fält 3 Kapacitans 4 Kapacitiva kopplingar och skydd 5 Sammanfattning 2 / 28
3 Outline 1 Introduktion 2 Elektriska fält 3 Kapacitans 4 Kapacitiva kopplingar och skydd 5 Sammanfattning 3 / 28
4 Översikt Inslaget är en orientering om hur yttre störningar kan koppla in sig på en krets, samt hur de kan minimeras. Fyra föreläsningar 1. Elektriska fält 2. Magnetiska fält 3. Elektromagnetiska fält 4. Transmissionsledningar Två laborationer 1. Kapacitiv och induktiv koppling mellan ledare 2. Reflektioner i en koaxialkabel Litteratur: Utdrag från Christos Christopoulos, An Introduction to Applied Electromagnetism. Laborationshandledningar. Föreläsningsanteckningar. 4 / 28
5 Exempel pa sto rningar Irritation, fördröjningar - Radio/TV - WLAN - Mobil Värdeförluster - Kritiska kommunikationer - Pengaöverföringar - Tjänsteavbrott (elavbrott) Dödsfall, allvarlig skada - Radar, landningssystem - Airbags löser ut fel - Felaktig eldgivning I Starka krav och omfattande regelverk (bl.a. CE-ma rkning). I Viktigt att ta ha nsyn till sto rningar tidigt i utvecklingsprocessen. 5 / 28
6 EMC = ElectroMagnetic Compatibility Definition enligt International Electrotechnical Vocabulary: The ability of a device, equipment or system to function satisfactorily in its electromagnetic environment without introducing intolerable electromagnetic disturbance to anything in that environment. Grundläggande problem: System som orsakar störning (skurk) Kopplingsväg Ledningar -Kraftledningar -Signalledningar Trådlöst - Elektriska fält - Magnetiska fält - Vågor System känsligt för störning (offer) Lösningsmetoder (behöver ofta kombineras): Bestäm först vilka störningsnivåer som tolereras (regelverk) Minska störningarna från skurken (emission) Minska känsligheten hos offret (immunitet) Minska kopplingsvägarna De kommande föreläsningarna och laborationerna fördjupar detta. 6 / 28
7 Många störningar ännu inte i standarder Från EMC for Systems and Installations, Tim Williams och Keith Armstrong, tillgänglig som e-bok via biblioteket, 7 / 28
8 Outline 1 Introduktion 2 Elektriska fält 3 Kapacitans 4 Kapacitiva kopplingar och skydd 5 Sammanfattning 8 / 28
9 Kraft och laddning Kraften mellan två kroppar med laddningar Q 1 och Q 2 ges av F F Q 1 r Q 2 F = K e Q 1 Q 2 r 2, K e = 1 4πɛ 0 Kraft är en vektor, som har både storlek och riktning. Enhet för laddning: Coulomb, [Q] = C = As. En elektron har laddning e = C, ett åskmoln har några tiotal C. Naturkonstanten ɛ 0 är permittiviteten i vakuum, ɛ 0 = F/m. Kraften repellerar vid lika tecken på Q 1 och Q 2. Kraften attraherar vid olika tecken på Q 1 och Q 2. Kraften är riktad längs linjen mellan laddningarna. 9 / 28
10 Exempel E1 (sid 6 i Christopoulos) Laddningar Q 1 = 1.5 µc och Q 2 = 2 µc på avstånd 8 cm från varandra. Vad blir kraften (storlek och riktning)? 10 / 28
11 Exempel E1 (sid 6 i Christopoulos) Laddningar Q 1 = 1.5 µc och Q 2 = 2 µc på avstånd 8 cm från varandra. Vad blir kraften (storlek och riktning)? Storlek: F = 1 4π ( )( ) N = 4.21 N. Riktning: Laddningarna har olika tecken, därför attraktiv kraft längs förbindelselinjen. 10 / 28
12 Exempel E1 (sid 6 i Christopoulos) Laddningar Q 1 = 1.5 µc och Q 2 = 2 µc på avstånd 8 cm från varandra. Vad blir kraften (storlek och riktning)? Storlek: F = 1 4π ( )( ) N = 4.21 N. Riktning: Laddningarna har olika tecken, därför attraktiv kraft längs förbindelselinjen. Jämför med kraften mellan marken och ett rejält åskmoln på ett par kilometers höjd, F π ( N = 0.2 MN ) 2 Observera att denna räkning är starkt förenklad och tar inte hänsyn till den komplicerade laddningsfördelningen i åskmolnet. 10 / 28
13 Superposition För att beräkna kraften på en laddning från flera olika laddningar används superposition. Läs själv igenom exempel E2 på sidan 7. y(m) 0.05 Q 3 = 2 µc F 31 F 32 F 3 0 Q 1 = 1 µc Q 2 = 2 µc 0.05 x(m) När krafter adderas är det viktigt att ta hänsyn till deras riktning, varje komponent i x, y och z adderas var för sig. 11 / 28
14 Elektriskt fält Det elektriska fältet är ett mått på hur en laddning påverkar sin omgivning. F Q 1 E-fältet har enhet [E] = r F Q 2 F = 1 Q 1 4πɛ 0 r }{{ 2 Q 2 = E Q 2 } =E [ ] 1 Q 1 4πɛ 0 r 2 = C C Vm m2 rakt ut från positiv laddning och rakt in mot negativ. = V/m, och pekar Q Q 12 / 28
15 Gauss lag Det finns ett allmänt förhållande mellan laddning och elektriskt fält som kallas Gauss lag: E n E E t Ð Ò Ò Ö Ñ Qi = Q tot E n ds = Q tot ɛ 0 I ord: totala utflödet (integralen av normalkomponenten E n ) genom en yta som omsluter laddningsfördelningen motsvaras av den inneslutna laddningen. Då hela systemet är inneslutet i ett material, ersätts ɛ 0 med ɛ = ɛ r ɛ 0, där relativa permittiviteten är en materialkonstant, typiskt 1 ɛ r / 28
16 Punktladdning Vi kan använda Gauss lag för att härleda fältet från en punktladdning. E n = E r E n ds = E S = E 4πr 2 = Q ɛ Eftersom detta gäller för alla radier r har vi E = Q 4πɛr 2 Det grundläggande antagandet är att E-fältet pekar rakt ut från punkten och dess storlek beror bara på r, vilket ges av symmetri. 14 / 28
17 Linjeladdning På samma sätt kan vi bestämma fältet från en linjeladdning q l E n = E r E n = 0 E n = 0 l E n ds = E S = E 2πrl = Q ɛ Eftersom detta gäller för alla radier r har vi E = Q/l 2πɛr = q l 2πɛr Det grundläggande antagandet är att E-fältet pekar rakt ut från cylinderaxeln och dess storlek beror bara på r, vilket ges av symmetri. 15 / 28
18 Faradays bur och kantinverkan På en metallyta är laddningar lättrörliga och fördelar sig så kraftverkan (E) blir noll. ÐÖÙÑ E = 0 Laddningar tenderar att samlas vid spetsar och fly från inbuktningar. Ð Ò Ò ØØ Ø Ð Ð Ò Ò ØØ Ø 16 / 28
19 Outline 1 Introduktion 2 Elektriska fält 3 Kapacitans 4 Kapacitiva kopplingar och skydd 5 Sammanfattning 17 / 28
20 Potential Den elektriska potentialen svarar mot arbetet för att flytta en laddning i ett elektriskt fält: Q a E b A = b a F dl = b a QE dl = Q b a E dl = Q(V a V b ) Potentialändringen (eller spänningen) mellan a och b är V a V b = A b Q = E dl Enheten är [V a ] = [E] [l] = V m m = V. a 18 / 28
21 Kapacitans Kapacitans är ett mått på hur mycket laddning vi kan lagra i ett system: a Q Q E C = b Q V a V b, [C] = C V = F Enklaste modell (plattkondensatorn): Ñ Ø ÐÐ E = 0 Ö = S d ǫ E Ñ Ø ÐÐ E = 0 C = ɛ S d = ɛ rɛ 0 S d 19 / 28
22 Noggrannare fältbild för plattkondensatorn Genom numeriska beräkningar kan en mer exakt fältbild ges (pilar svarar mot E, linjer svarar mot konstant potential). Pilar proportionella mot E Pilar visar endast riktning De extra fälten runt om ger en något högre kapacitans. 20 / 28
23 Koaxialkabel Med hjälp av tidigare uttryck för fältet i en cylindrisk geometri (E = q l 2πɛr ) kan kapacitansen per längdenhet härledas: E = 0 ÙØ Ò Ö 2r 2r 2 1 ǫ r E l C l = ɛ 2π rɛ 0 ln r 2 r 1 Vanlig koaxialkabel RG58: r 2 = 2.5 mm, r 1 = 0.5 mm, ɛ r = 3: C l = π ln F/m = 100 pf/m 21 / 28
24 Outline 1 Introduktion 2 Elektriska fält 3 Kapacitans 4 Kapacitiva kopplingar och skydd 5 Sammanfattning 22 / 28
25 Typexempel Vi studerar ett typexempel på hur signaler kan kopplas mellan ledningar som ligger mellan varandra. 23 / 28
26 Frekvensberoende kapacitiv koppling Cab Vb Caj Cbj Va R 24 / 28
27 Frekvensberoende kapacitiv koppling Cab Vb Caj Cbj Va R Spänningen V b fås genom komplexa metoden och spänningsdelning 24 / 28
28 Frekvensberoende kapacitiv koppling Cab Vb Caj Cbj Cab Va Va R Cbj R Vb Spänningen V b fås genom komplexa metoden och spänningsdelning 24 / 28
29 Frekvensberoende kapacitiv koppling Cab Vb Caj Cbj Cab Va Va R Cbj R Vb Spänningen V b fås genom komplexa metoden och spänningsdelning V b = R//Z Cbj V a, Z C = 1 R//Z Cbj Z Cab jωc, R//Z C = R/(jωC) R 1/(jωC) = R 1 jωrc 24 / 28
30 Frekvensberoende kapacitiv koppling Cab Vb Caj Cbj Cab Va Va R Cbj R Vb Spänningen V b fås genom komplexa metoden och spänningsdelning V b = R//Z Cbj V a, Z C = 1 R//Z Cbj Z Cab jωc, R//Z C = R/(jωC) R 1/(jωC) = R 1 jωrc Detta ger V b V a = R 1jωRC bj R 1jωRC bj 1 R = = jωc ab R 1jωRC bj jωc ab jωrc ab 1jωR(C ab C bj ). 24 / 28
31 Frekvensberoende kapacitiv koppling Cab Vb 10 0 Caj Cbj Cab Vb/Va 10 1 Va R Va Cbj R Vb 1 f = 2πR(Cab Cbj) f 2πRCab Spänningen V b fås genom komplexa metoden och spänningsdelning V b = R//Z Cbj V a, Z C = 1 R//Z Cbj Z Cab jωc, R//Z C = R/(jωC) R 1/(jωC) = R 1 jωrc Detta ger V b V a = R 1jωRC bj R 1jωRC bj 1 R = = jωc ab R 1jωRC bj jωc ab jωrc ab 1jωR(C ab C bj ). 24 / 28
32 Flera möjliga åtgärder Enligt vår modell blir störningen proportionell mot jωrc ab 1 jωr(c ab C bj ) Detta ger oss flera sätt att minska de kapacitiva störningarna: Sänk frekvensen ω. Denna är dock ofta inte möjlig att påverka. Minska resistansen R. Svarar mot ingångsresistansen i vår apparat eller resistansen i ledningarna. Minska kapacitansen C ab. Åstadkoms genom att öka avståndet mellan ledarna. Öka kapacitansen C bj så att C bj C ab, leder till att uttrycket blir C ab /C bj om ω 1/(RC bj ). Åstadkoms genom skärmning. Detta är temat för första delen av första laborationen! 25 / 28
33 Åskskydd (från Främsta skyddet mot blixtnedslag är skärmning. Flera delar att ta hänsyn till: takledarsystem, nedledarsystem, jordledarsystem, materialval, högspänningsskydd etc. Se hemsidan ovan för mer detaljerad information. 26 / 28
34 Outline 1 Introduktion 2 Elektriska fält 3 Kapacitans 4 Kapacitiva kopplingar och skydd 5 Sammanfattning 27 / 28
35 Sammanfattning Vi har studerat elektriska fält från synvinkeln om hur störningar kan kopplas in på ett nätverk. Elektriska fält skapas av laddningar. Kopplingen mellan två skilda metallkroppar kvantifieras med kapacitansen C. Den frekvensberoende kopplingen kan fås genom en kretsmodell av systemet. Den främsta åtgärden vid kapacitiva kopplingar är skärmning. 28 / 28
EDI615 Tekniska gränssnitt Fältteori och EMC föreläsning 1
EDI615 Tekniska gränssnitt Fältteori och EMC föreläsning 1 Daniel Sjöberg daniel.sjoberg@eit.lth.se Institutionen för elektro- och informationsteknik Lunds universitet Mars 2013 Outline 1 Introduktion
Läs merETEF15 Krets- och mätteknik, fk Fältteori och EMC föreläsning 1
ETEF15 Krets- och mätteknik, fk Fältteori och EMC föreläsning 1 Daniel Sjöberg daniel.sjoberg@eit.lth.se Institutionen for Elektro- och informationsteknik Lunds universitet Oktober 2014 Outline 1 Introduktion
Läs merETEF15 Krets- och mätteknik, fk Fältteori och EMC föreläsning 1
ETEF15 Krets- och mätteknik, fk Fältteori och EMC föreläsning 1 Daniel Sjöberg daniel.sjoberg@eit.lth.se Institutionen for Elektro- och informationsteknik Lunds universitet Oktober 2016 Outline 1 Introduktion
Läs merEDI615 Tekniska gränssnitt Fältteori och EMC föreläsning 2
EDI615 Tekniska gränssnitt Fältteori och EMC föreläsning 2 Daniel Sjöberg daniel.sjoberg@eit.lth.se Institutionen för elektro- och informationsteknik Lunds universitet Mars 2014 Outline 1 Introduktion
Läs merEDI615 Tekniska gränssnitt Fältteori och EMC föreläsning 2
EDI615 Tekniska gränssnitt Fältteori och EMC föreläsning 2 Daniel Sjöberg daniel.sjoberg@eit.lth.se Institutionen för elektro- och informationsteknik Lunds universitet Mars 2013 Outline 1 Introduktion
Läs merEDI615 Tekniska gränssnitt Fältteori och EMC föreläsning 3
EDI615 Tekniska gränssnitt Fältteori och EMC föreläsning 3 Daniel Sjöberg daniel.sjoberg@eit.lth.se Institutionen för elektro- och informationsteknik Lunds universitet April 2014 Outline 1 Introduktion
Läs merETEF15 Krets- och mätteknik, fk Fältteori och EMC föreläsning 3
ETEF15 Krets- och mätteknik, fk Fältteori och EMC föreläsning 3 Daniel Sjöberg daniel.sjoberg@eit.lth.se Institutionen for Elektro- och informationsteknik Lunds universitet Oktober 2013 Outline 1 Introduktion
Läs merETEF15 Krets- och mätteknik, fk Fältteori och EMC föreläsning 3
ETEF15 Krets- och mätteknik, fk Fältteori och EMC föreläsning 3 Daniel Sjöberg daniel.sjoberg@eit.lth.se Institutionen for Elektro- och informationsteknik Lunds universitet Oktober 2012 Outline 1 Introduktion
Läs merEDI615 Tekniska gränssnitt Fältteori och EMC föreläsning 4
EDI615 Tekniska gränssnitt Fältteori och EMC föreläsning 4 Daniel Sjöberg daniel.sjoberg@eit.lth.se Institutionen för elektro- och informationsteknik Lunds universitet April 2013 Outline 1 Introduktion
Läs merETEF15 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 merETEF15 Krets- och mätteknik, fk Fältteori och EMC föreläsning 3
ETEF15 Krets- och mätteknik, fk Fältteori och EMC föreläsning 3 Daniel Sjöberg daniel.sjoberg@eit.lth.se Institutionen for Elektro- och informationsteknik Lunds universitet Oktober 2014 Outline 1 Introduktion
Läs merElektriska 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 merETE115 Ellära och elektronik, tentamen oktober 2006
(2) 9 oktober 2006 Institutionen för elektrovetenskap Daniel Sjöberg ETE5 Ellära och elektronik, tentamen oktober 2006 Tillåtna hjälpmedel: formelsamling i kretsteori. Observera att uppgifterna inte är
Läs merETEF15 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 2016 Outline 1 Introduktion
Läs merTentamen i El- och vågrörelselära,
Tentamen i El- och vågrörelselära, 23 2 8 Hjälpmedel: Physics Handbook, räknare. Ensfäriskkopparkulamedradie = 5mmharladdningenQ = 2.5 0 3 C. Beräkna det elektriska fältet som funktion av avståndet från
Läs merDu behöver inte räkna ut några siffervärden, svara med storheter som V 0 etc.
(8) 27 augusti 2008 Institutionen för elektro- och informationsteknik Daniel Sjöerg ETE5 Ellära och elektronik, tentamen augusti 2008 Tillåtna hjälpmedel: formelsamling i kretsteori, ellära och elektronik.
Läs merSkriftlig tentamen i Elektromagnetisk fältteori för π3 (ETEF01) och F3 (ETE055)
Skriftlig tentamen i Elektromagnetisk fältteori för π (ETEF01 och F (ETE055 1 Tid och plats: 6 oktober, 016, kl. 14.00 19.00, lokal: Gasquesalen. Kursansvarig lärare: Anders Karlsson, tel. 40 89 och 07-5958.
Läs merFysik TFYA68. Föreläsning 2/14
Fysik TFYA68 Föreläsning 2/14 1 Elektrostatik University Physics: Kapitel 21 & 22 2 Elektrisk laddning Två typer av elektrisk laddning: positiv + och negativ Atom Atomkärnan: Proton (+1), neutron (0) elekton
Läs merTentamen 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 merVad betyder det att? E-fältet riktat åt det håll V minskar snabbast
, V Vad betyder det att V? -fältet riktat åt det håll V minskar snabbast dv Om -fältet endast beror av x blir det enkelt: xˆ dx Om V är konstant i ett område är där. konst. V -x x Om är homogent så ges
Läs merRepetition 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 merETE115 Ellära och elektronik, tentamen januari 2008
januari 2008 (8) Institutionen för elektro och informationsteknik Daniel Sjöberg ETE5 Ellära och elektronik, tentamen januari 2008 Tillåtna hjälpmedel: formelsamling i kretsteori. Observera att uppgifterna
Läs merETE115 Ellära och elektronik, tentamen april 2006
24 april 2006 (9) Institutionen för elektrovetenskap Daniel Sjöberg ETE5 Ellära och elektronik, tentamen april 2006 Tillåtna hjälpmedel: formelsamling i kretsteori. OBS! Ny version av formelsamlingen finns
Läs merRep. Kap. 27 som behandlade kraften på en laddningar från ett B-fält.
Rep. Kap. 7 som behandlade kraften på en laddningar från ett -fält. Kraft på laddning i rörelse Kraft på ström i ledare Gauss sats för -fältet Inte så användbar som den för E-fältet, eftersom flödet här
Läs mer93FY51/ STN1 Elektromagnetism Tenta : svar och anvisningar
17317 93FY51 1 93FY51/ TN1 Elektromagnetism Tenta 17317: svar och anvisningar Uppgift 1 a) Av symmetrin följer att: och därmed: Q = D d D(r) = D(r)ˆr E(r) = E(r)ˆr Vi väljer ytan till en sfär med radie
Läs merr 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 merTenta svar. E(r) = E(r)ˆr. Vi tillämpar Gauss sats på de tre områdena och väljer integrationsytan S till en sfär med radie r:
Tenta 56 svar Uppgift a) På grund av sfäriskt symmetri ansätter vi att: E(r) = E(r)ˆr Vi tillämpar Gauss sats på de tre områdena och väljer integrationsytan S till en sfär med radie r: 2π π Q innesluten
Läs merFormelsamling. Elektromagnetisk fältteori för F och Pi ETE055 & ETEF01
Formelsamling Elektromagnetisk fältteori för F och Pi ETE055 & ETEF01 Institutionen för elektro- och informationsteknik Lunds tekniska högskola Juni 014 Innehåll 1 Elstatik 1 Likström 4 3 Magnetostatik
Läs mer1. 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 merFK Elektromagnetism och vågor, Fysikum, Stockholms Universitet Tentamensskrivning, måndag 21 mars 2016, kl 9:00-14:00
FK5019 - Elektromagnetism och vågor, Fysikum, Stockholms Universitet Tentamensskrivning, måndag 21 mars 2016, kl 9:00-14:00 Läs noggrant igenom hela tentan först Tentan består av 5 olika uppgifter med
Läs mer14. 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 merLösningar till tentamen i Elektromagnetisk fältteori för Π3 & F3
Lösningar till tentamen i Elektromagnetisk fältteori för Π3 & F3 Tid och plats: 4 augusti 0, kl. 4.009.00, i Sparta C+D. Kursansvarig lärare: Christian Sohl, tel. 34 3. Tillåtna hjälpmedel: Formelsamling
Läs merSvaren på förståelsedelen skall ges direkt på tesen som ska lämnas in
Dugga i Elektromagnetisk fältteori för F2. EEF031 2013-11-23 kl. 8.30-12.30 Tillåtna hjälpmedel: BETA, Physics Handbook, Formelsamling i Elektromagnetisk fältteori. Valfri kalkylator, minnet måste raderas
Läs merSvaren på förståelsedelen skall ges direkt på tesen som ska lämnas in
Övningstenta i Elektromagnetisk fältteori, 2015-11-28 kl. 8.30-12.30 Kurskod EEF031 Tillåtna hjälpmedel: BETA, Physics Handbook, Formelsamling i Elektromagnetisk fältteori. Valfri kalkylator, minnet måste
Läs merANDREAS REJBRAND 2007-11-03 Elektromagnetism http://www.rejbrand.se. Coulombs lag och Maxwells första ekvation
ANDREA REJBRAND 2007-11-03 Elektromagnetism http://www.rejbrand.se oulombs lag och Maxwells första ekvation oulombs lag och Maxwells första ekvation Inledning Två punktladdningar q 1 samt q 2 i rymden
Läs merLösningsförslag Inlämningsuppgift 1 elstatikens grunder
Inst. för fysik och astronomi 017-11-08 1 Lösningsförslag Inlämningsuppgift 1 elstatikens grunder Elektromagnetism I, 5 hp, för ES och W (1FA514) höstterminen 017 (1.1) Laddningen q 1 7,0 10 6 C placeras
Läs merFörståelsefrågorna besvaras genom att markera en av rutorna efter varje påstående till höger. En och endast en ruta på varje rad skall markeras.
Dugga i Elektromagnetisk fältteori för F2. EEF031 2006-11-25 kl. 8.30-12.30 Tillåtna hjälpmedel: BETA, Physics Handbook, Formelsamling i Elektromagnetisk fältteori, Valfri kalkylator men inga egna anteckningar
Läs merTentamen i El- och vågrörelselära,
Tentamen i El- och vågrörelselära, 204 08 28. Beräkna den totala kraft på laddningen q = 7.5 nc i origo som orsakas av laddningarna q 2 = 6 nc i punkten x,y) = 5,0) cm och q 3 = 0 nc i x,y) = 3,4) cm.
Läs merFormelsamling till Elektromagnetisk
Formelsamling till Elektromagnetisk fältteori Lars-Göran Westerberg Avdelningen för strömningslära Luleå tekniska universitet 13 januari 2009 ammanfattning Den här formelsamlingen utgör tillsammans med
Läs merLösningar till seminarieuppgifter
Lösningar till seminarieuppgifter 2018-09-26 Uppgift 1 z ρ P z = 0 ρ Introducera ett koordinatsystem så att det jordade planet sammanfaller med planet z = 0, oc skivans centrum med punkten (0,0,). a) Problemet
Läs merVecka 2 ELEKTRISK POTENTIAL OCH KAPACITANS (HRW 24-25) Inlärningsmål
Vecka 2 ELEKTRISK POTENTIAL OCH KAPACITANS (HRW 24-25) Inlärningsmål Elektrisk potential Arbete och elektrisk potentialenergi Elektrisk potential Ekvipotentialytor Sambandet mellan elfält och elektrisk
Läs merStrålningsfält 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 merLösningsförslag Inlämningsuppgift 3 Kapacitans, ström, resistans
Inst. för fysik och astronomi 2017-11-26 1 Lösningsförslag Inlämningsuppgift 3 Kapacitans, ström, resistans Elektromagnetism I, 5 hp, för ES och W (1FA514) höstterminen 2017 (3.1) En plattkondensator har
Läs merSvaren 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 merTentamen i : Vågor,plasmor och antenner. Totala antalet uppgifter: 6 Datum: Examinator/Tfn: Hans Åkerstedt/ Skrivtid:
Tentamen i : Vågor,plasmor och antenner Kurs: MTF18 Totala antalet uppgifter: 6 Datum: 7-5-8 Eaminator/Tfn: Hans Åkerstedt/4918 Skrivtid: 9. - 15. Jourhavande lärare/tfn: : Hans Åkerstedt/18/Åke Wisten7/55977
Läs merÖvningar. Nanovetenskapliga tankeverktyg.
Övningar. Nanovetenskapliga tankeverktyg. January 18, 2010 Vecka 2 Komplexa fourierserier 1. Gör en skiss av funktionen f(t) = t, t [ π, π] (med period 2π) och beräkna dess fourierserie. 2. Gör en skiss
Läs merTentamen Modellering och simulering inom fältteori, 21 oktober, 2006
Institutionen för elektrovetenskap Tentamen Modellering och simulering inom fältteori, oktober, 006 Tillåtna hjälpmedel: Formelsamling i Elektromagnetisk fältteori Varje uppgift ger 0 poäng. Delbetyget
Läs merr 2 C 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 merMagnetism. 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 merTentamen 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 merFK Elektromagnetism, Fysikum, Stockholms universitet Tentamensskrivning (2:a omtentan), fredag 30 augusti 2013, kl 9:00-14:00
FK4010 - Elektromagnetism, Fysikum, Stockholms universitet Tentamensskrivning (2:a omtentan), fredag 30 augusti 2013, kl 9:00-14:00 Läs noggrant genom hela tentan först. Börja med uppgifterna som du tror
Läs merStrålningsfält och fotoner. Våren 2016
Strålningsfält och fotoner Våren 2016 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 merDugga i elektromagnetism, sommarkurs (TFYA61)
Dugga i elektromagnetism, sommarkurs (TFYA61) 2012-08-10 kl. 13.00 15.00, sal T1 Svaren anges på utrymmet under respektive uppgift på detta papper. Namn:......................................................................................
Läs merSkriftlig tentamen i Elektromagnetisk fältteori för π3 (ETEF01) och F3 (ETE055)
Skriftlig tentamen i Elektromagnetisk fältteori för π (ETEF0) och F (ETE055) Tid och plats: 4 januari, 06, kl. 8.00.00, lokal: Sparta B. Kursansvarig lärare: Anders Karlsson, tel. 40 89. Tillåtna hjälpmedel:
Läs merSensorer, 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 merTentamen i ELEKTROMAGNETISM I, för W2 och ES2 (1FA514)
Uppsala universitet Institutionen för fysik och astronomi Kod: Program: Tentamen i ELEKTROMAGNETISM I, 2016-03-19 för W2 och ES2 (1FA514) Kan även skrivas av studenter på andra program där 1FA514 ingår
Läs mer3.7 Energiprincipen i elfältet
3.7 Energiprincipen i elfältet En laddning som flyttas från en punkt med lägre potential till en punkt med högre potential får även större potentialenergi. Formel (14) gav oss sambandet mellan ändring
Läs merFysik TFYA68. Föreläsning 5/14
Fysik TFYA68 Föreläsning 5/14 1 tröm University Physics: Kapitel 25.1-3 (6) OB - Ej kretsar i denna kurs! EMK diskuteras senare i kursen 2 tröm Lämnar elektrostatiken (orörliga laddningar) trömmar av laddning
Läs merTentamen 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 merOBS! Svaren på förståelsedelen skall ges direkt på tesen som skall lämnas in.
Dugga i Elektromagnetisk fältteori för F2. EEF031 2011-11-19 kl. 8.30-12.30 Tillåtna hjälpmedel: BETA, Physics Handbook, Formelsamling i Elektromagnetisk fältteori, Valfri kalkylator men inga egna anteckningar
Läs merFöreläsning 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 merSvaren på förståelsedelen skall ges direkt på tesen som ska lämnas in
Övningstenta i Elektromagnetisk fältteori, 20161126 kl. 8.3012.30 Kurskod EEF031 Tillåtna hjälpmedel: BETA, Physics Handbook, Formelsamling i Elektromagnetisk fältteori. Valfri kalkylator, minnet måste
Läs mer14. Potentialer och fält
4. Potentialer och fält [Griffiths,RMC] För att beräkna strålningen från kontinuerliga laddningsfördelningar och punktladdningar måste deras el- och magnetfält vara kända. Dessa är i de flesta fall enklast
Läs merElektrodynamik. Elektrostatik. 4πε. eller. F q. ekv
1 Elektrodynamik I det allmänna fallet finns det tidsberoende källor för fälten, dvs. laddningar i rörelse och tidsberoende strömmar. Fälten blir då i allmänhet tidsberoende. Vi ser då att de elektriska
Läs merIN Inst. för Fysik och materialvetenskap ---------------------------------------------------------------------------------------------- INSTRUKTION TILL LABORATIONEN INDUKTION ---------------------------------------------------------------------------------------------
Läs merMaxwell insåg att dessa ekvationer inte var kompletta!! Kontinutetsekvationen. J = ρ
1 Föreläsning 10 7.3.1-7.3.3, 7.3.6, 8.1.2 i Griffiths Maxwells ekvationer (Kap. 7.3) åra modellagar, som de ser ut nu, är E(r,t) = B(r,t) Faradays lag H(r,t) = J(r,t) Ampères lag D(r,t) = ρ(r,t) Gauss
Läs merSkriftlig tentamen i Elektromagnetisk fältteori för π3 (ETEF01) och F3 (EITF85)
Skriftlig tentamen i Elektromagnetisk fältteori för π3 (ETEF01) och F3 (ETF85) Tid och plats: 25 oktober, 2017, kl. 14.00 19.00, lokal: Gasquesalen. Kursansvarig lärare: Anders Karlsson, tel. 222 40 89
Läs mer9. Magnetisk energi Magnetisk energi för en isolerad krets
9. Magnetisk energi [RMC] Elektrodynamik, ht 005, Krister Henriksson 9.1 9.1. Magnetisk energi för en isolerad krets Arbetet som ett batteri utför då det för en laddning dq runt en krets, från batteriets
Läs merInst. för Fysik och materialvetenskap MAGNETISKA FÄLT
Inst. för Fysik och materialvetenskap INSTRUKTION TILL LABORATIONEN MAGNETISKA FÄLT för kursen Elektromagnetism I ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Läs merTentamensskrivning 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 merRäkneuppgifter 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 merTentamen i El- och vågrörelselära,
Tentamen i El- och vågrörelselära, 05-0-05. Beräknastorlekochriktningpådetelektriskafältetipunkten(x,y) = (4,4)cm som orsakas av laddningarna q = Q i origo, q = Q i punkten (x,y) = (0,4) cm och q = Q i
Läs mer14. Potentialer och fält
14. Potentialer och fält [Griffiths,RMC] För att beräkna strålningen från kontinuerliga laddningsfördelningar och punktladdningar måste deras el- och magnetfält vara kända. Dessa är i de flesta fall enklast
Läs merTentamen i Elektronik, ESS010, del1 4,5hp den 19 oktober 2007 klockan 8:00 13:00 För de som är inskrivna hösten 2007, E07
Tentamen i Elektronik, ESS00, del 4,5hp den 9 oktober 007 klockan 8:00 :00 För de som är inskrivna hösten 007, E07 Tekniska Högskolan i Lund Institutionen för Elektrovetenskap Tentamen i Elektronik, ESS00,
Läs merSvaren 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 merTentamen Modellering och simulering inom fältteori, 8 januari, 2007
1 Institutionen för elektrovetenskap Tentamen Modellering och simulering inom fältteori, 8 januari, 2007 Tillåtna hjälpmedel: Formelsamling i Elektromagnetisk fältteori arje uppgift ger 10 poäng. Delbetyget
Läs merÖvningsuppgifter/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 merSvar till övningar. Nanovetenskapliga tankeverktyg.
Svar till övningar. Nanovetenskapliga tankeverktyg. January 18, 2010 Vecka 2 Komplexa fourierserier 1. Fourierkomponenterna ges av dvs vi har fourierserien f(t) = π 2 + 1 π n 0 { π n = 0 c n = 2 ( 1) n
Läs merTentamen i Elektromagnetisk fältteori för π3 och Modellering och simulering inom fältteori för F3, 24 augusti, 2009, kl
Tentamen i Elektromagnetisk fältteori för π3 och Modellering och simulering inom fältteori för F3, 24 augusti, 2009, kl. 08.0013.00, lokal: MA9AB Kursansvariga lärare: Gerhard Kristensson, tel. 222 45
Läs merVektoranalys I. Anders Karlsson. Institutionen för elektro- och informationsteknik
Vektoranalys I Anders Karlsson Institutionen för elektro- och informationsteknik 2 september 2015 Översikt över de tre föreläsningarna 1. Grundläggande begrepp inom vektoranalysen, nablaoperatorn samt
Läs merLösningar till tentamen i Elektromagnetisk fältteori för Π3 & F3
Lösningar till tentamen i Elektromagnetisk fältteori för Π3 & F3 Tid och plats: januari 2, kl. 4.9., i MA. Kursansvarig lärare: Christian Sohl, tel. 222 34 3. Tillåtna hjälpmedel: Formelsamling i elektromagnetisk
Läs merMätteknik för F 2017 Störningar
Mätteknik för F 2017 Störningar 1 EMC Elektromagnetisk kompatibilitet Elektromagnetisk kompatibilitet (EMC) är förmågan hos en apparat, utrustning eller system att fungera i sin elektromagnetiska omgivning
Läs merDEMONSTRATIONER ELEKTROSTATIK II. Bandgeneratorns princip Försök med bandgeneratorn Åskvarnare Ljuslåga i elektrostatiskt fält
DEMONSTRATIONER ELEKTROSTATIK II Bandgeneratorns princip Försök med bandgeneratorn Åskvarnare Ljuslåga i elektrostatiskt fält Introduktion I litteraturen och framför allt på webben kan du enkelt hitta
Läs merInföra 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 merFK Elektromagnetism, Fysikum, Stockholms universitet Tentamensskrivning (1:a omtentan), tisdag 17 juni 2014, kl 9:00-14:00
FK4010 - Elektromagnetism, Fysikum, Stockholms universitet Tentamensskrivning (1:a omtentan), tisdag 17 juni 2014, kl 9:00-14:00 Läs noggrant genom hela tentan först. Börja med uppgifterna som du tror
Läs merFöreläsning 8. Ohms lag (Kap. 7.1) 7.1 i Griffiths
1 Föreläsning 8 7.1 i Griffiths Ohms lag (Kap. 7.1) i är bekanta med Ohms lag i kretsteori som = RI. En mer generell framställning är vårt mål här. Sambandet mellan strömtätheten J och den elektriska fältstyrkan
Läs merMagnetostatik 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 merMätteknik för F 2018 Störningar
Mätteknik för F 2018 Störningar 1 EMC Elektromagnetisk kompatibilitet Elektromagnetisk kompatibilitet (EMC) är förmågan hos en apparat, utrustning eller system att fungera i sin elektromagnetiska omgivning
Läs merBra 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 merN = p E. F = (p )E(r)
1 Föreläsning 4 Motsvarar avsnitten 4.1 4.4. Kraftvekan på ipoler (Kap. 4.1.3) 1. Vrimoment N på elektrisk elementaripol p: N = p E p vill "ställa in sig" i E:s riktning. Exempel på elektriska ipoler:
Läs merSvaren på förståelsedelen skall ges direkt på tesen som ska lämnas in
Övningstenta i Elektromagnetisk fältteori, 20171125 kl. 8.3012.30 Kurskod EEF031 Tillåtna hjälpmedel: BETA, Physics Handbook, Formelsamling i Elektromagnetisk fältteori. Valfri kalkylator, minnet måste
Läs mer9. Magnetisk energi Magnetisk energi för en isolerad krets
9. Magnetisk energi [RM] Elektrodynamik, vt 013, Kai Nordlund 9.1 9.1. Magnetisk energi för en isolerad krets Arbetet som ett batteri utför då det för en laddning dq runt en krets, från batteriets anod
Läs mer9. Magnetisk energi [RMC 12] Elektrodynamik, vt 2013, Kai Nordlund 9.1
9. Magnetisk energi [RMC 12] Elektrodynamik, vt 2013, Kai Nordlund 9.1 9.1. Magnetisk energi för en isolerad krets Arbetet som ett batteri utför då det för en laddning dq runt en krets, från batteriets
Läs mernmosfet och analoga kretsar
nmosfet och analoga kretsar Erik Lind 22 november 2018 1 MOSFET - Struktur och Funktion Strukturen för en nmosfet (vanligtvis bara nmos) visas i fig. 1(a). Transistorn består av ett p-dopat substrat och
Läs merMagnetostatik, induktans (och induktion) kvalitativa frågor och lösningsmetodik
Magnetostatik, induktans (och induktion) kvalitativa frågor och lösningsmetodik Gerhard Kristensson Institutionen för elektro- och informationsteknik 2 oktober 2014 Olika lösningsmetoder 1 Biot-Savarts
Läs merFK Elektromagnetism, Fysikum, Stockholms universitet Tentamensskrivning (1:a omtentan), tisdag 16 juni 2015, kl 9:00-14:00
FK4010 - Elektromagnetism, Fysikum, Stockholms universitet Tentamensskrivning (1:a omtentan), tisdag 16 juni 2015, kl 9:00-14:00 Läs noggrant genom hela tentan först. Börja med uppgifterna som du tror
Läs merElektromagnetiska fält och Maxwells ekavtioner. Mats Persson
Föreläsning 26/9 Elektromagnetiska fält och Maxwells ekavtioner 1 Maxwells ekvationer Mats Persson Maxwell satte 1864 upp fyra stycken ekvationer som gav en fullständig beskrivning av ett elektromagnetiskt
Läs merTentamen för TFYA87 Fysik och Mekanik
Linköpings Universitet IFM Mats Fahlman Tentamen för TFYA87 Fysik och Mekanik Tisdagen 19/4 017, kl 08:00-1:00 Hjälpmedel: Avprogrammerad miniräknare, formelsamling (bifogad) Råd och regler Lösningsblad:
Läs mer