ETEF15 Krets- och mätteknik, fk Fältteori och EMC föreläsning 2
|
|
- Christian Mattsson
- för 7 år sedan
- Visningar:
Transkript
1 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
2 Outline 1 Introduktion 2 Magnetiska fält 3 Induktans 4 Induktiva kopplingar och skydd 5 Elektromagnetiska fält 6 Sammanfattning 2 / 39
3 Outline 1 Introduktion 2 Magnetiska fält 3 Induktans 4 Induktiva kopplingar och skydd 5 Elektromagnetiska fält 6 Sammanfattning 3 / 39
4 Översikt Inslaget är en orientering om hur yttre störningar kan koppla in sig på en krets, samt hur de kan minimeras. Två föreläsningar idag: Litteratur: 1. Elektriska fält 2. Magnetiska fält A. Alfredsson och R. K. Rajput, Elkretsteori, kapitel 5. Föreläsningsanteckningar. 4 / 39
5 Magnetism Mycket påtaglig kraft (redan de gamla grekerna... ) Jordmagnetiska fältet (Ferro)magnetiska material Magnetkameror Kan avlänka elektriska laddningar i rörelse (acceleratorer) Jordmagnetiska fältet ( 50 µt) Transformator ( 1 T) Neodym-magnet ( 1 T) Magnetkamera ( 3 T) Svävande groda ( 10 T) Magnetar ( T) 5 / 39
6 Enkel motor 6 / 39
7 Outline 1 Introduktion 2 Magnetiska fält 3 Induktans 4 Induktiva kopplingar och skydd 5 Elektromagnetiska fält 6 Sammanfattning 7 / 39
8 Kraft och ström Kraften per längdenhet mellan två långa raka ledare är (definitionen av enheten A) I 1 I 2 F F F l = µ 0 I 1 I 2 2π d d Kraften är en vektor, som har både storlek och riktning. Enhet för ström: Ampere, [I] = A. Naturkonstanten µ 0 är permeabiliteten i vakuum, 7 Vs Am. µ 0 = 4π 10 Kraften attraherar vid lika tecken på I 1 och I 2. Kraften repellerar vid olika tecken på I 1 och I 2. 8 / 39
9 Magnetiskt flöde Det magnetiska fältet är ett mått på hur en ström påverkar sin omgivning. Kraften per längdenhet mellan två långa raka ledare är F l = µ 0 2π I 1 d }{{} =B I 2 = B I 2 B är den magnetiska flödestätheten, med enhet [B] = Vs = T (tesla). m 2 Det magnetiska flödet φ genom en öppen yta ges av φ = B n ds. Om B n är konstant är φ = B n A, där Bn är flödestätheten normal mot ytan. A är arean (antar Bn är konstant). B 9 / 39
10 Kraft För en strömbana i ett homogent magnetfält gäller F = BIl I F l B Högerhandsregeln: I = tummen B = pekfingret F = långfingret Om I bildar vinkeln α mot B, erhålls F = BIl sin α. För ett godtyckligt riktat strömelement j = I dl i godtyckligt fält B är generaliseringen F = j B. Observera att alla storheter i denna formel är vektorer (de har både storlek och riktning), samt att multiplikationen är en vektorprodukt, dvs F är vinkelrät mot både j och B och de ska ordnas enligt högerhandsregeln (se Linjär algebra). 10 / 39
11 Fo rklaring till den enkla motorn 11 / 39
12 Ampères lag Magnetostatikens motsvarighet till Gauss lag är Ampères lag, som relaterar ström till magnetiskt fält: dl I B n B B t B t dl = µ 0 I tot Samordna omloppsriktningen med strömriktningen enligt högerhandsregeln (strömriktningen längs med tummen). I ord: den totala cirkulationen (integralen av tangentialkomponenten B t ) längs en sluten bana motsvaras av den omslutna strömmen. Då hela systemet är inneslutet i ett material, ersätts µ 0 med µ = µ r µ 0, där relativa permeabiliteten µ r är en materialkonstant, som är µ r 1 utom för ferromagnetiska material, där µ r kan vara mycket stor. 12 / 39
13 I 13 / 39
14 I Integralen B t ds = µ r µ 0 I oavsett storlek på integrationsytan. 13 / 39
15 I Integralen B t ds = µ r µ 0 I oavsett storlek på integrationsytan. 13 / 39
16 I Integralen B t ds = µ r µ 0 I oavsett storlek på integrationsytan. 13 / 39
17 I Integralen B t ds = µ r µ 0 I oavsett storlek på integrationsytan. 13 / 39
18 Fält kring lång rak strömbana Current line, och current line dipole. Fältlinjerna går längs högerhandens fingrars riktning om tummen pekar i strömriktningen. B = µ rµ 0 I 2πr 14 / 39
19 Koaxialkabel I en koaxialkabel har vi återledning genom den yttre ledaren, vilket ger 2r2 2r1 I I l Olika områden: Mellan ledarna, r 1 < r < r 2 : µ r µ 0 I = B2πr ger B = µrµ 0 2πr I Utanför ledarna r > r 2 : total omsluten ström I tot = I I = 0, vilket ger 0 = B2πr. Koaxialkabeln har alltså perfekt skärmning av magnetiska fält (och även elektriska). Detta gäller dock inte fullt ut när kabeln böjs, eftersom symmetrin rubbas då. 15 / 39
20 Outline 1 Introduktion 2 Magnetiska fält 3 Induktans 4 Induktiva kopplingar och skydd 5 Elektromagnetiska fält 6 Sammanfattning 16 / 39
21 Induktion φ I + V I Om strömriktningen samordnas med flödet enligt högerhandsregeln, och spänningen över spolen samordnas med ström enligt passiv teckenkonvention, blir induktionslagen V = dφ dt = jωφ 17 / 39
22 Generator Typiskt drivs rotationen av vattenkraft, vindkraft etc. Det varierande magnetiska flödet ger upphov till en växelspänning. 18 / 39
23 Induktans För en ensam spole ges det magnetiska flödet av självinduktansen L (enhet Henry, [L] = H = Vs/A): φ = LI För en plan cirkulär slinga med radie r och trådradie a ges självinduktansen av ( L = µ 0 r ln 8r a ) 2a r 4 För en lång rak spole med längden l, N varv och tvärsnittsyta A l L = µ 0N 2 A l i A I båda fallen växer induktansen med tvärsnittsytan. 19 / 39
24 Ömsesidig induktans Med två spolar ges den inducerade spänningen av a) i 1 i 2 V 1 = jωφ 1 = jω(l 1 I 1 + MI 2 ) V 2 = jωφ 2 = jω(l 2 I 2 + MI 1 ) + v v 2 - Självinduktanserna i spolarna är L 1 och L 2 medan M är den ömsesidiga induktansen. Det gäller att b) i 1 + v 1 - L 1 M L 2 + v 2 - i2 M = k L 1 L 2, 0 k 1 där k är kopplingsfaktorn, och tecknet på M avgörs genom spolarnas respektive orientering. Den ömsesidiga induktansen M är proportionell mot N 1 N / 39
25 Visualisering av kopplade strömslingor Loop pair opposing. Slingornas storlek, läge och omloppsriktning kan ändras. 21 / 39
26 Outline 1 Introduktion 2 Magnetiska fält 3 Induktans 4 Induktiva kopplingar och skydd 5 Elektromagnetiska fält 6 Sammanfattning 22 / 39
27 Typexempel 23 / 39
28 Induktiv koppling rektangulär slinga + RL RL Vb Va RL a d I 1 I 2 l 24 / 39
29 Induktiv koppling rektangulär slinga RL + RL Vb Fältet från en lång rak ledare: B = µ 0 2πr I 1. Va RL a d I 1 I 2 l 24 / 39
30 Induktiv koppling rektangulär slinga RL + RL Vb Fältet från en lång rak ledare: B = µ 0 2πr I 1. Flöde genom rektangulär slinga: Va RL d a φ = B ds = = µ d+a 0l 2π I 1 d d+a d µ 0 2πr I 1 l dr dr r = µ 0l 2π I 1[ln r] d+a d = µ 0l 2π I 1(ln(d+a) ln d) = µ 0l 2π I 1 ln d + a d I 1 I 2 l 24 / 39
31 Induktiv koppling rektangulär slinga RL + RL Vb Fältet från en lång rak ledare: B = µ 0 2πr I 1. Flöde genom rektangulär slinga: Va RL d a φ = B ds = = µ d+a 0l 2π I 1 d d+a d µ 0 2πr I 1 l dr dr r = µ 0l 2π I 1[ln r] d+a d = µ 0l 2π I 1(ln(d+a) ln d) = µ 0l 2π I 1 ln d + a d I 1 I 2 l Inducerad ström: I 2 (R L +R L ) = dφ dt, dvs V b = I 2 R L = 1 2 jωφ. 24 / 39
32 En åtgärd, men många realiseringar Den inducerade spänningen blir alltså proportionell mot jωφ = jωba = jωmi 1, dvs ju högre frekvens, desto starkare koppling. Minska slingarean A: Undvik signalledningar som bildar stora slingor med jord. Tvåtrådsledningar bör ha så små avstånd som möjligt mellan ledarna. För tvåtrådsledningar måste båda ändar kopplas till respektive signal och jord för att möjliggöra strömbanorna. Koaxialkablar släcker idealt sett ut alla fält omkring sig. Två parallella trådar bildar en liten slinga, som kan minimeras ytterligare genom att tvinna trådarna (twisted-pair kablar). 25 / 39
33 Twisted pair (ethernet) De vanligaste kablarna som kopplar ihop våra datorer finns i flera olika varianter. Oskärmad (U/UTP) Skärmad (S/FTP) Såväl de enskilda paren som hela kabeln kan skärmas, typiskt med metallfolie eller fläta. 26 / 39
34 Varför är det bra att tvinna trådarna?
35 Varför är det bra att tvinna trådarna?
36 Varför är det bra att tvinna trådarna?
37 Varför är det bra att tvinna trådarna? Varje liten slinga är motriktad sin närmaste granne, vilket minskar det totala flödet. 27 / 39
38 Varför är det bra att tvinna trådarna? Varje liten slinga är motriktad sin närmaste granne, vilket minskar det totala flödet. Ytterligare skydd ges genom skärmning. 27 / 39
39 Beteckningar Enligt ISO/IEC 11801: Gammal Ny Kabelskärm Parskärm UTP U/UTP ingen ingen STP U/FTP ingen folie FTP F/UTP folie ingen S-STP S/FTP fläta folie S-FTP SF/UTP folie, fläta ingen TP = tvinnade par (twisted pair) U = oskärmad (unshielded) F = folie (foil shielding) S = fläta (braided shielding) 28 / 39
40 Jämförelse med och utan skärm Transmission of STS-3c (155 MbWsec) SONET/ATM Signals over Unshielded and Shielded Twisted Pair Copper Wire, W. E. Stephens, T. C. Banwell, G. R. Lalk, T. J. Robe, and K. C. Young, / 39
41 Outline 1 Introduktion 2 Magnetiska fält 3 Induktans 4 Induktiva kopplingar och skydd 5 Elektromagnetiska fält 6 Sammanfattning 30 / 39
42 Virvelströmmar I en kropp med ledningsförmåga induceras ström i flera nivåer: Î Ö Ö Ò Ñ Ò Ø ÐØ Ö Ú Ö Ö Ò Ð ÐØ Î Ö Ö Ò Ð ÐØ Ö Ú Ö Ö Ò ØÖ ÑÑ Ö Î Ö Ö Ò ØÖ ÑÑ Ö Ö Ú Ö Ö Ò Ñ Ò Ø ÐØ Ju högre frekvens desto starkare koppling mellan rutorna (V = jωφ). Mycket komplicerat problem att lösa i detalj! 31 / 39
43 Inträngningsdjup I vissa starkt förenklade geometrier kan virvelströmmarna beräknas exakt. För en plan geometri avtar alla fält med faktorn e d/δ, där 1 δ är inträngningsdjupet δ = och πfσµ f är frekvensen σ är ledningsförmågan för metallen µ = µ r µ 0 är permeabiliteten för metallen Detta betyder att all ström koncentreras till ett område med tjocklek δ kring ytan av en ledare. För en god ledare som koppar (σ = S/m, µ = µ 0 ) får vi f = 50 Hz f = 1 khz f = 1 MHz δ = 9.35 mm δ = 2.09 mm δ = 0.07 mm f = 1 GHz δ = 2.09 µm 32 / 39
44 Visualisering inträngningsdjup Poor conductor reflection. Det går att ta bort och lägga till pixlar med metall, ändra ledningsförmåga etc. 33 / 39
45 Elektromagnetiska vågor För höga frekvenser bildas elektromagnetiska vågor (H = B/µ). x λ H z y E Elektriskt och magnetiskt fält är vinkelräta mot varandra och utbredningsriktningen. Kvoten är E / H = µ 0 /ɛ 0 = 377 Ω. Våglängd och frekvens ges av λ = c/f, c = m/s m/s där c är ljushastigheten i vakuum (högsta möjliga hastighet enligt relativitetsteorin). 34 / 39
46 Elektriska och magnetiska källor Elektromagnetiska fält kan typiskt skapas av elektriska och magnetiska källor. Elektriska källor: laddningar Sprötantenner Urladdningar Magnetiska källor: slutna strömbanor Trådslingor Motorer Oavsett källa blir fälten på stort avstånd (mycket större än våglängden) proportionella mot 1/d och kvoten blir E / H = µ 0 /ɛ 0 = 377 Ω. På detta avstånd går det inte att skilja på elektriska och magnetiska källor. 35 / 39
47 Vågimpedans Z w = E / H Vågimpedans (kvoten mellan E och H) beror på källa och avstånd. Vågimpedans Zw = E / H H 1 d 2 E 1 d Ω 10 2 H 1 d 3 Elektrisk källa Magnetisk källa E 1 d H 1 d E 1 d Avstånd till källa d/λ Skyddsstrategi kan bero på kännedom om källa och avstånd. 36 / 39
48 Skärmnings- och reflektionseffektivitet (kopparplåt) E i E r e d/δ Skärmning = E t Reflektion = 2 E i E t E i 2 E i 2 E r 2 (db) Skärmning, plan våg Reflektion, plan våg Skärmning, E-källa Reflektion, E-källa Skärmning, H-källa Reflektion, H-källa Dämpningsfaktor, e d/δ Heldragna d =0.1 mm, streckade d =1 mm skärmning e d/δ reflektion Frekvens (Hz) 37 / 39
49 Outline 1 Introduktion 2 Magnetiska fält 3 Induktans 4 Induktiva kopplingar och skydd 5 Elektromagnetiska fält 6 Sammanfattning 38 / 39
50 Sammanfattning Vi har studerat magnetiska fält från synvinkeln om hur störningar kan kopplas in på ett nätverk. Magnetiska fält skapas av strömmar. Kopplingen mellan två skilda strömbanor kvantifieras med ömsesidiga induktansen M. Den frekvensberoende kopplingen kan fås genom en kretsmodell av systemet. Den främsta åtgärden vid induktiva störningar är att minska slingarean. Vid högre frekvenser genereras både elektriska och magnetiska fält, där våglängd λ = c/f är den typiska längdskalan. Skärmningseffektiviteten för en plåt beror på frekvens, plåttjocklek och materialegenskaper. 39 / 39
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 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 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 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 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 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 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 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 merElektromagnetism. 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 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 merEDI615 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 merEDI615 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 2014 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 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 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 merStrålningsfält 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 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 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 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 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 merKapitel 27: Magnetfält och magnetiska krafter Beskriva permanentmagneters beteende Samband magnetism-laddning i rörelse Ta fram uttryck för magnetisk
Kapitel 27: Magnetfält och magnetiska krafter Beskriva permanentmagneters beteende Samband magnetism-laddning i rörelse Ta fram uttryck för magnetisk kraft på laddning Magnetiskt flöde, Gauss sats för
Läs merMagnetiska 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 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 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 merDet är elektromagnetiskt kraft som är av intresse här.
De fyra grundliggande krafter som styr universum är: Kärnkraft starkaste av alla fyra, verkar på korta avstånd i atomerna (strong nuclear force). Elektromagnetisk kraft styrka 10-2 jämfört med kärnkraft,
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 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 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 merVi börjar med en vanlig ledare av koppar.
Vi börjar med en vanlig ledare av koppar. [Från Wikipedia] Skineffekt är tendensen hos en växelström (AC) att omfördela sig inom en elektrisk ledare så att strömtätheten är störst nära ledarens yta, och
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 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 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 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 mer1( ), 2( ), 3( ), 4( ), 5( ), 6( ), 7( ), 8( ), 9( )
Inst. för Fysik och materialvetenskap Ola Hartmann Tentamen i ELEKTROMAGNETISM I 2008-10-08 Skrivtid: 5 tim. för Kand_Fy 2 och STS 3. Hjälpmedel: Physics Handbook, formelblad i Elektricitetslära, räknedosa
Läs merProv 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 merFöreläsning 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 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 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 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 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 merProv 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 merLösningar till BI
Lösningar till BI 160513 3 3 V 5010 m 1a. Förådstuben: n ( p1 p21) 7 MPa 144 mol. RT (8,31 J/mol K) 293 K 1b. Experimenttuben : pv n n1 n n 3,28 n 147 mol RT nrt 147 8,31293 Ny volym blir då: V 44,8. 6
Läs merOscillerande 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 merStrålningsfält 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 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 merLösningar till Tentamen i fysik B del 1 vid förutbildningar vid Malmö högskola
Lösningar till Tentamen i fysik B del 1 vid förutbildningar vid Malmö högskola Tid: Måndagen 5/3-2012 kl: 8.15-12.15. Hjälpmedel: Räknedosa. Bifogad formelsamling. Lösningar: Lösningarna skall vara väl
Läs merIN Inst. för Fysik och materialvetenskap ---------------------------------------------------------------------------------------------- INSTRUKTION TILL LABORATIONEN INDUKTION ---------------------------------------------------------------------------------------------
Läs merIE1206 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 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 merVäxelström och reaktans
Växelström och reaktans Magnus Danielson 6 februari 2017 Magnus Danielson Växelström och reaktans 6 februari 2017 1 / 17 Outline 1 Växelström 2 Kondensator 3 Spolar och induktans 4 Resonanskretsar 5 Transformator
Läs merVäxelspänning och effekt. S=P+jQ. Ingmar Leisse Industriell Elektroteknik och Automation
Växelspänning och effekt S=P+jQ VA W var Ingmar Leisse Industriell Elektroteknik och Automation Översikt Synkronmaskinens uppbyggnad Växelspänning Komplexräkning Komplex, aktiv och reaktiv effekt Ögonblicksvärde
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 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 merMotorprincipen. William Sandqvist
Motorprincipen En strömförande ledare befinner sig i ett magnetfält B (längden l är den del av ledaren som befinner sig i fältet). De magnetiska kraftlinjerna får inte korsa varandra. Fältet förstärks
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 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 merVäxelspänning och effekt. S=P+jQ. Olof Samuelsson Industriell Elektroteknik och Automation
Växelspänning och effekt S=P+jQ VA W var Olof Samuelsson Industriell Elektroteknik och Automation Översikt Synkronmaskinens uppbyggnad Växelspänning Komplexräkning Komplex, aktiv och reaktiv effekt Ögonblicksvärde
Läs mer2.7 Virvelströmmar. Om ledaren är i rörelse kommer den att bromsas in, eftersom det inducerade magnetfältet och det yttre fältet är motsatt riktade.
2.7 Virvelströmmar L8 Induktionsfenomenet uppträder för alla metaller. Ett föränderligt magnetfält inducerar en spänning, som i sin tur åstadkommer en ström. Detta kan leda till problem,men det kan också
Läs merFysik TFYA86. Föreläsning 8/11
Fysik TFYA86 Föreläsning 8/11 1 nduktion och elektromotorisk kraft (emk) University Physics: Kapitel 29, 30.1, (30.2 självinduktion) 2 ntroduktion Tidigare i kursen: Tidsberoende förändring, dynamik Elektrostatik
Läs merStörningar i elektriska mätsystem
Störningar i elektriska mätsystem Mätteknik ulrik.soderstrom@umu.se ulrik.soderstrom@tfe.umu.se 1 Signal-brusförhållande SNR eller S/N (signal-to-noise ratio) Signal-brusförhållande SNR db = 10 log 10
Läs merLedningsförmåga och permabilitet hos armeringsjärn
Ledningsförmåga och permabilitet hos armeringsjärn 1(16) Ledningsförmåga och permabilitet hos armeringsjärn Publikationen har utarbetats av Sven Garmland Emicon AB, Lund Räddningsverkets kontaktperson:
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 merVågrörelselära och optik
Vågrörelselära och optik Kapitel 32 1 Vågrörelselära och optik Kurslitteratur: University Physics by Young & Friedman (14th edition) Harmonisk oscillator: Kapitel 14.1 14.4 Mekaniska vågor: Kapitel 15.1
Läs merSvar och anvisningar
170317 BFL10 1 Tenta 170317 Fysik : BFL10 Svar och anvisningar Uppgift 1 a) Den enda kraft som verkar på stenen är tyngdkraften, och den är riktad nedåt. Alltså är accelerationen riktad nedåt. b) Vid kaströrelse
Läs merHur 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 merTFEI02: Vågfysik. Tentamen : Svar och anvisningar. t s(x,t) =s 0 sin 2π T x. v = fλ =3 5 m/s = 15 m/s
140528: TFEI02 1 TFEI02: Vågfysik Tentamen 140528: Svar och anvisningar Uppgift 1 a) En fortskridande våg kan skrivas på formen: t s(x,t) =s 0 sin 2π T x λ Vi ser att periodtiden är T =1/3 s, vilket ger
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 merVecka 4 INDUKTION OCH INDUKTANS (HRW 30-31) EM-OSCILLATIONER OCH VÄXELSTRÖMSKRETSAR
Vecka 4 INDUKTION OCH INDUKTANS (HRW 30-31) EM-OSCILLATIONER OCH VÄXELSTRÖMSKRETSAR Inlärningsmål Induktion och induktans Faradays lag och inducerad källspänning Lentz lag Energiomvandling vid induktion
Läs merElektricitetslära och magnetism - 1FY808. Lab 3 och Lab 4
Linnéuniversitetet Institutionen för fysik och elektroteknik Elektricitetslära och magnetism - 1FY808 Lab 3 och Lab 4 Ditt namn:... eftersom labhäften far runt i labsalen. 1 Laboration 3: Likström och
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 merOBS!
Tentamen i Elektromagnetisk fältteori för F2 och TM2. EEF031 2018-04-05, kl. 14:00-18:00 Tillåtna hjälpmedel: BETA, Physics Handbook, Formelsamling i Elektromagnetisk fältteori, Valfri kalkylator men inga
Läs merIF1330 Ellära KK1 LAB1 KK2 LAB2. tentamen
F330 Ellära F/Ö F/Ö4 F/Ö F/Ö5 F/Ö3 Strömkretslära Mätinstrument Batterier Likströmsnät Tvåpolsatsen KK LAB Mätning av och F/Ö6 F/Ö7 Magnetkrets Kondensator Transienter KK LAB Tvåpol mät och sim F/Ö0 F/Ö9
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 merKapitel: 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 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 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 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 merChalmers 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 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 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 merOBS! Svaren på förståelsedelen skall ges på tesen som skall lämnas in.
Tentamen i Elektromagnetisk fältteori för F2. EEF031 2008-08-19 kl. 8.30-12.30 Tillåtna hjälpmedel: BETA, Physics Handbook, Formelsamling i Elektromagnetisk fältteori, Valfri kalkylator men inga egna anteckningar
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 merSvar och anvisningar
160322 BFL102 1 Tenta 160322 Fysik 2: BFL102 Svar och anvisningar Uppgift 1 a) Centripetalkraften ligger i horisontalplanet, riktad in mot cirkelbanans mitt vid B. A B b) En centripetalkraft kan tecknas:
Läs merInduktans Induktans Induktans Induktans
71! 72! Spole med resistans R och med N varv! i! N v! För ett varv gäller! v ett varv = R ett varv " i + d# Seriekoppling ger! v = R " i + d#! är det sammanlänkade flödet och är summan av flödena genom
Läs merFörslag: 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 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 mera) En pipa som är öppen i båda ändarna har svängningsbukar i ändarna och en nod i
Lösningar NP Fy B 005 Uppgift nr 1 (79) SVAR: Den gravitationskraft som jorden påverkar satelliten med utgör centripetalkraft i satellitens bana. Denna kraft på satelliten är riktad in mot jordens medelpunkt.
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 merNikolai 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 merElektromagnetiska falt och Maxwells ekavtioner
Forelasning /1 Elektromagnetiska falt och Maxwells ekavtioner 1 Maxwells ekvationer Maxwell satte 1864 upp fyra stycken ekvationer som gav en fullstandig beskrivning av ett elektromagnetiskt falt. Dock,
Läs mer4. 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 merDemonstration: 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 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 mer