Magnetiskt fält kring strömförande ledare Kraften på en av de två ledarna ges av

Relevanta dokument
7 Elektricitet. Laddning

Tentamen i El- och vågrörelselära,

Lösningar till övningsuppgifter. Impuls och rörelsemängd

Lösningar till övningsuppgifter centralrörelse och Magnetism

ω = θ rörelse i två dimensioner (repetition) y r dt radianer/tidsenhet kaströrelse: a x = 0 a y = -g oberoende rörelse i x- respektive y-led

UPPGIFT 1. F E. v =100m/s F B. v =100m/s B = 0,10 mt d = 0,10 m. F B = q. v. B F E = q. E

1 Rörelse och krafter

Föreläsning 5. Linjära dielektrikum (Kap. 4.4) Elektrostatisk energi (återbesök) (Kap ) Motsvarar avsnitten 4.4, , 8.1.

Skineffekten. (strömförträngning) i! Skineffekten. Skineffekten. Skineffekten. Skineffekten!

Ergo Fysik 2 Lösningar till Ergo Fysik 2, , kp 1-8

Datum: Tid:

14. Potentialer och fält

Gravitation och planetrörelse: Keplers 3 lagar

Kontrollskrivning Mekanik

TFYA16/TEN2. Tentamen Mekanik. 29 mars :00 19:00. Tentamen består av 6 uppgifter som vardera kan ge upp till 4 poäng.

Vågräta och lodräta cirkelbanor

2.7 Virvelströmmar. Om ledaren är i rörelse kommer den att bromsas in, eftersom det inducerade magnetfältet och det yttre fältet är motsatt riktade.

Angående kapacitans och induktans i luftledningar

LEDNINGAR TILL PROBLEM I KAPITEL 8. Vi antar först att den givna bromsande kraften F = kx är den enda kraft som påverkar rörelsen och därmed också O

I ett område utan elektriska laddningar satisfierar potentialen Laplace ekvation. 2 V(r) = 0

Värt att memorera:e-fältet från en punktladdning

FFM234, Klassisk fysik och vektorfält - Föreläsningsanteckningar

Föreläsning 1. Elektrisk laddning. Coulombs lag. Motsvarar avsnitten i Griths.

Upp gifter. c. Finns det fler faktorer som gör att saker inte faller på samma sätt i Nairobi som i Sverige.

1 Två stationära lösningar i cylindergeometri

FYSIKTÄVLINGEN KVALIFICERINGS- OCH LAGTÄVLING LÖSNINGSFÖRSLAG. = fn s = fmgs 2. mv 2. s = v 2. π d är kilogrammets.

Lösningsförslag nexus B Mekanik

REDOVISNINGSUPPGIFT I MEKANIK

Den geocentriska världsbilden

2 S. 1. ˆn E 1 ˆn E 2 = 0 (tangentialkomponenten av den elektriska fältstyrkan är alltid kontinuerlig)

Tentamen ellära 92FY21 och 27

Lösningar till Kaströrelse magnetism Växelström. Kaströrelse. sin. G1.v y = 4,6 sin 21 o g t ger. v y = (4,6 sin 21 o 9,82 2,3) m/s = 20,9 m/s

LEDNINGAR TILL PROBLEM I KAPITEL 10. från jorden. Enligt Newtons v 2 e r. där M och m är jordens respektive F. F = mgr 2

=============================================== Plan: Låt π vara planet genom punkten P = ( x1,

Svar och anvisningar

Lösningar till Tentamen i fysik B del 1 vid förutbildningar vid Malmö högskola

Tentamen IF1330 Ellära torsdagen den 4 juni

Tentamen i El- och vågrörelselära,

LÖSNINGAR TILL PROBLEM I KAPITEL 7

1( ), 2( ), 3( ), 4( ), 5( ), 6( ), 7( ), 8( ), 9( )

9 Rörelse och krafter 2

Tentamen i IF1330 Ellära torsdagen den 5 juni

Omtentamen IF1330 Ellära tisdagen den 18 augusti

Mekanik för I, SG1109, Lösningar till problemtentamen,

2012 Tid: läsningar. Uppgift. 1. (3p) (1p) 2. (3p) B = och. då A. Uppgift. 3. (3p) Beräkna a) dx. (1p) x 6x + 8. b) x c) ln. (1p) (1p)

Prov Fysik B Lösningsförslag

XVI. Magnetiska fa lt

sluten, ej enkel Sammanhängande område

Tentamen i Mekanik I del 1 Statik och partikeldynamik

GRADIENT OCH RIKTNINGSDERIVATA GRADIENT. Gradienten till en funktion f = f x, x, K, innehåller alla partiella derivator: def. Viktig egenskaper:

Potentialteori Mats Persson

θ = M mr 2 LÖSNINGAR TILL PROBLEM I KAPITEL 10 LP 10.1

Svar och anvisningar

Tentamen i ELEKTROMAGNETISM I, för W2 och ES2 (1FA514)

Temperaturmätning med resistansgivare

Introduktion till fordonselektronik ET054G. Föreläsning 3

Omtentamen i IF1330 Ellära torsdagen den 22 augusti

Vad är ljus? Fundamental krafter. James Clerk Maxwell. Kapitel 3, Allmänna vågekvationen. Maxwells ekvationer i vakuum FAF260

9 Rörelse och krafter 2

Svar och anvisningar

Bra tabell i ert formelblad

Kurs: HF1903 Matematik 1, Moment TEN1 (Linjär Algebra) Datum: 28 augusti 2015 Skrivtid 8:15 12:15

Grundläggande mekanik och hållfasthetslära

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

Övning 3 Fotometri. En källa som sprider ljus diffust kallas Lambertstrålare. Ex. bioduk, snö, papper.

Lösningar och svar till uppgifter för Fysik 1-15 hösten -09

Uppgift 4. (1p) Beräkna volymen av den parallellepiped som spänns upp av vektorerna. ) vara två krafter som har samma startpunkt

TFYA16/TEN2. Tentamen Mekanik. 18 augusti :00 19:00. Tentamen består av 6 uppgifter som vardera kan ge upp till 4 poäng.

Upp gifter I=2,3 A. B=37 mt. I=1,9 A B=37 mt. B=14 mt I=4,7 A

Upp gifter. 3,90 10 W och avståndet till jorden är 1, m. våglängd (nm)

Sammanfattning av STATIK

Prov (b) Hur stor är kraften som verkar på en elektron mellan plattorna? [1/0/0]

Tentamen Mekanik F del 2 (FFM520)

file:///c:/users/engström/downloads/resultat.html

Heureka Fysik 2, Utgåva 1:1

Tvillingcirklar. Christer Bergsten Linköpings universitet. Figur 1. Två fall av en öppen arbelos. given med diametern BC.

Tentamen för TFYA87 Fysik och Mekanik

LÖSNINGAR TILL PROBLEM I KAPITEL 8

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

Strålningsfält och fotoner. Kapitel 23: Faradays lag

Fö. 3: Ytspänning och Vätning. Kap. 2. Gränsytor mellan: vätska gas fast fas vätska fast fas gas (mer i Fö7) fast fas fast fas (vätska vätska)

Tentamen för TFYA87 Fysik och Mekanik

Storhet SI enhet Kortversion. Längd 1 meter 1 m

Geometrisk optik reflektion och brytning

16. Spridning av elektromagnetisk strålning

Tentamen för TFYA87 Fysik och Mekanik


WALLENBERGS FYSIKPRIS

Grundläggande mekanik och hållfasthetslära

TFYA16/TEN2. Tentamen Mekanik. 18 april :00 19:00. Tentamen består av 6 uppgifter som vardera kan ge upp till 4 poäng.

Lösningar till Problemtentamen

Tentamen med lösningar i IF1330 Ellära måndagen den 29 maj

Tentamen för TFYA87 Fysik och Mekanik

U U U. Parallellkretsen ger alltså störst ström och då störst effektutveckling i koppartråden. Lampa

Tentamen för TFYA87 Fysik och Mekanik

Elektromagnetism. Kapitel , 18.4 (fram till ex 18.8)

IF1330 Ellära KK1 LAB1 KK2 LAB2. tentamen

Tentamen för TFYA87 Fysik och Mekanik

Transkript:

Magnetism Magnetiskt fält king stömföande ledae. Kaften på en av de två ledana ges av F k l ewtons 3:e lag säge att kaften på den anda ledaen ä lika sto men motiktad. Sva: Falskt. Fältets styka ges av dä k vilket ge B k,0 0 3,5 B,0 0 T 0,5 Tm/A, 3,5 A och 0,5 m 4,67 0 Fältets gå unt ledaen och HHR ge oss iktnin. Tummen i stömmens iktning, esten av fingana unt ledaen och fältet ha då en sådan iktning att det komme ut u fingetoppana, d.v.s. in i pappeet i. Sva: 4,7 μt in i pappeet 6 T Detta mateial ä ett komplement till boken Fysik av Jö Gustafsson Föfattaen och Studentlitteatu AB

.3 Stoleken på kaften på ledaen ges av F Bl dä B 35 mt,,0 A och l 0,50 m vilket ge F 0,035,0 0,50 0,035 Kaftens iktning få m.h.a. HHR: Tummen i stömmens iktning, esten av fingana i fältets iktning, kaften komme ut u handflatan d.v.s. uppåt i figuen. Sva: 35 m uppåt i figuen..4 Kaften på ledana ges av F k vilket ge oss den sökta stömmen som F k l l dä F 5 6 0,, m k,0 0 Tm/A, vilket ge Sva: 43 A 3,5 A och l m 5 0,0 0 6, A 4,9 A 3,5.5 Stoleken på den magnetiska kaften på patikeln ges av F BQv dä vilket ge dä k B k F k,0 Qv 0 Tm/A, 3,0, Q 6,5 6 0 C, v 8 m/s och 50 mm 3,0 6 vilket ge F,0 0 6,5 0 8 3 50 0 Kaftens iktning fås m.h.a. HHR och HHR.,8 0 HHR ge oss fältet iktning dä laddnin befinne sig. 9 Detta mateial ä ett komplement till boken Fysik av Jö Gustafsson Föfattaen och Studentlitteatu AB

Tummen i stömmens iktning, fingana unt ledaen. Fältet gå unt ledaen och ha en sådan iktning att det komme ut u fingetoppana. Det ge att fältet dä Q befinne sig ä iktat ut u pappeet. HHR ge oss kaftens iktning: Tummen i stömmens iktning (samma iktning som positiv laddnings hastighet), esten av fingana i fältets iktning (ut u pappeet), kaften komme ut u handflatan d.v.s. bot fån ledaen. Sva:, n bot fån ledaen..6 Den magnetiska flödestätheten 0 cm vänste om den vänsta ledaen fås som summan av fälten fån de två ledana. HHR ge att fältet fån den vänsta ledaen ä iktat in i pappeet i punkten och fältet fån den höga ledaen ä iktat ut u pappeet i punkten. n i pappeet väljs som positiv iktning. Detta ge B B vänste Bhöge k vänste k höge k vänste höge dä k,0 0 Tm/A, 5,0 A, vänste 0,0 m och höge 0,30 m Detta ge fältet i punkten som B,0 0 5,0 T,67 0 0,0 0,30 Sva:, 7μT i positiv iktning, d.v.s. in i pappeet. 6 T Detta mateial ä ett komplement till boken Fysik av Jö Gustafsson Föfattaen och Studentlitteatu AB

.7 Det veka två kafte på den mellesta ledaen. Kaften p.g.a. den vänsta ledaen: Stolek l l k k F v Riktning HHR ge magnetfältet in i pappeet dä mellesta ledaen ä. HHR ge kaft på mellesta ledaen åt vänste. Kaften p.g.a. den höga ledaen: Stolek 3l l k 6k F h Riktning HHR ge magnetfältet u u pappeet dä mellesta ledaen ä. HHR ge kaft på mellesta ledaen åt höge. Summan av kaftena få som åt höge. Sva: Åt höge F F F h v l l l 6 k k 4k.8 Det totala magnetfältet kan vaa noll endast dä fälten ä motiktade. Det ä de till vänste om ledae och till höge om ledae. Då > kan det totala magnetfältet vaa noll endast till höge om. Avståndet fån till den sökta punkten få heta x. Då fås B B k,5 + x x k,5 0,80 k k,5 + x x u vilket den sökta stäckan få enligt Detta mateial ä ett komplement till boken Fysik av Jö Gustafsson Föfattaen och Studentlitteatu AB

,5 0,80,5 + x x,5 (, ) x 0,80 5 + x,5x,5 0,80 + 0, 80x,5x 0,80x,5 0,80,5x 0,80x,5 0,80,5 0,80 x m,8 m,5 0,80 Sva:, m till höge om den höga ledaen. Röelse av elektisk laddning i magnetiskt fält.9 HHR ge att kaften på laddnin ä vinkelät mot laddnins hastighet. Ett magnetiskt fält kan däfö endast föända iktnin på laddnins hastighet, aldig dess stolek. Om laddnins hastighet inte ä vinkelät mot magnetfältet kan hastigheten ses som summan av två hastighete: En paallell med fältet och en vinkelät mot detsamma. Den paallella delen påvekas inte av fältet. Den vinkeläta ä den del som påvekas och som används då kaftens stolek beäknas enligt F BQv och den som används i HHR. Sva: Sant.0 Den magnetiska kaften beäknas enligt F BQv vilket bli noll om hastigheten ä noll. Sva: 0. Den delen av hastigheten som ä paallell med magnetfältet påvekas inte av fältet. Hä ä hela hastigheten paallell med fältet och dämed ä den magnetiska kaften på potonen noll. Sva: 0 Detta mateial ä ett komplement till boken Fysik av Jö Gustafsson Föfattaen och Studentlitteatu AB

. HHR ge att stömmen ä iktad åt höge. Laddnin ö sig åt vänste, d.v.s. dess hastighet ä motiktad stömmen. Detta ä fallet fö en negativ laddning. Sva: egativ.3 Elektonen utfö en centalöelse. Dess centipetalacceleation ges av v a 6 dä v 5,0 0 m/s Ett uttyck fö fås fån att den esulteande kaften iktad mot cikelns centum och dess stolek ä mv Fes Den esulteande kaften ges också av F es BQv Detta ge mv BQv elle mv BQv mv BQ vilket ge oss centipetalacceleationen som v a mv BQ BQv m dä 3 B,5 0 T,,60 0 9 Q C, v 6 5,0 0 m/s och m 9,09 0 3 kg Detta ge oss acceleationen,5 0 a 3,60 0 9,09 0 9 3 5,0 0 6 m s,0 0 5 m s Sva:, 0 5 m s Detta mateial ä ett komplement till boken Fysik av Jö Gustafsson Föfattaen och Studentlitteatu AB

nduktion.4 Den induceade spännin i en slinga ä popotionell mot föändin av det magnetiska flödet i slingan. Sva: Falskt.5 Den induceade spännin beäknas enligt φ t Flödet föändas fån 0 till 4,0 mwb på 5,0 ms. Detta ge Sva: 0,8 V φ 4,0 0 V 0,8 V t 5,0.6 Stömmens stolek fås med Ohms lag som R dä spännin fås enligt φ t φ vilket ge R t Hä ända sig det magnetiska flödet däfö att den magnetiska flödestätheten ända sig. Detta ge dä A B R t A π Stömmen fås nu som π B R t dä 3,0 cm, B,0 0,4 T 0,6 T R 0 mω och Stömmen beäknas nu till t, s Detta mateial ä ett komplement till boken Fysik av Jö Gustafsson Föfattaen och Studentlitteatu AB

π 0,030 0,6 A 0,43 A 3 0 0, Sva: 0,4 A Se bokens Sva till övninga fö stömmens iktning..7 Stoleken på ledaens hastighet fås fån som dä Detta ge Blv v Bl 0, V, B 3 mt och l 0,90 m v 0, m/s 5,80 m/s 3 0 3 0,90 Riktnin på ledaens hastighet fås enligt: och med att ledaens nede del ä positiv ä den magnetiska kaften på de negativa laddningana, p.g.a. stavens öelse, iktad mot ledaens öve del. Det få vi om stömmen använd i HHR ä iktad åt vänste. Stömmens iktning ä motsatt negativ laddnings hastighet, alltså ö sig staven åt höge. Sva. 5,8 m/s åt höge.8 a) Det magnetiska flödet beäknas som φ BA dä B 0,55 T och A 7 cm 4 7 0 m 4 vilket ge φ 0,55 7 0 Wb 9,35 0 4 Wb b) Den induceade spännin ges av φ t u vilket den sökta tiden fås som φ t dä 35,,5 V och φ 9,35 0 4 Wb vilket ge 9,35 0 t 35,5 4 s 0,03 s Sva: a) 9,4 0 4 Wb och b) 3 ms Detta mateial ä ett komplement till boken Fysik av Jö Gustafsson Föfattaen och Studentlitteatu AB

.9 Spännin öve staven ges av Blv Stavens öelse ä likfomigt acceleead och kallas fitt fall. Hastigheten efte en viss tid ges då av v v + gt gt 0 dä den sista likheten fås eftesom staven släpps. Detta ge den sökta spännin som Blgt dä l,0 m ä staven fallit i,0 s ä spännin mellan dess ända 0,3 mv. Detta ge oss stykan på magnetfältet 3 0,3 0 B T,69 0,0 9,8,0 Då staven fallit i 3,0 s fås spännin mellan dess ända som 5 Blgt,69 0,0 9,8 3,0 V Sva: 0,96 mv 5 T 9,598 0 4 V Geneato.0 Den induceade spännins amplitud ges av π uˆ BAω BA T Om både antalet vav och peioden födubblas fås π π uˆ BA BA T T d.v.s. den induceade spännins amplitud föändas inte. Sva: Sant Detta mateial ä ett komplement till boken Fysik av Jö Gustafsson Föfattaen och Studentlitteatu AB

. a) Den induceade spännins maximala väde ä lika med stoleken på dess amplitud. uˆ BAω BAπf dä 8, B 470 mt, A 8,0 dm 8,0 0 - m och f 50 Hz ˆ vilket ge u 8 0,470 8,0 0 π 50 V 94,45 V b) Det allmänna uttycket fö den induceade spännin ä u ( t) uˆ sin( ωt) dä û 94 V och ω πf π 50 ad/s 34 ad/s vilket ge uttycket fö den induceade spännin som ( t) 94sin( t) u 34 Sva: a) 94 V och b) u( t) 94sin( 34t) Växelspänning. Spännins amplitud ges av iˆ dä ä spännins effektivväde. Om födubblas bli även amplituden dubbelt så sto Sva: Falskt.3 Växelspännins amplitud ges av dä iˆ 0 V vilket ge iˆ 0 V 3, V Sva: 3 V Detta mateial ä ett komplement till boken Fysik av Jö Gustafsson Föfattaen och Studentlitteatu AB

.4 u (V) 0,5 0 û T t (s) 0 0,5,5,5-0,5 - Spännins amplitud, û, och peiod, T, ä makeade i figuen. Spännin ha amplituden uˆ V och fekvensen f Hz Hz T.5 Den induceade spännins effektivväde ges av û dä amplitudens stolek ges av uˆ BAω BAπf BAπf vilket ge u vilket den sökta flödestätheten fås som B Aπf dä 95 V, 500, A 0,035 m och f 60 Hz 95 Detta ge B T 0,004 T 500 0,035 π 60 Sva: 0 Mt Detta mateial ä ett komplement till boken Fysik av Jö Gustafsson Föfattaen och Studentlitteatu AB

Tansfomato.6 Fö en ideal tansfomato ä d.v.s. elle Sva: Sant.7 Fö en tansfomato gälle a) Spännin öve sekundäspolen fås som b) Stömmen i sekundä spolen ges av 0 30 V,5 V 400 400 0,83 A 6,6 A 0 c) Effekten ut u kondensaton fås som,5 6,6 W 9 W Sva: a) V, b) 7 A och c) 90 W.8 Effekten fån eaton ä 3500 00 W 5 3,5 W 0 a) Effektfölusten vid distibutionen ä dä dist fås fån dist dist dist dist R dist dist som dist dist Detta mateial ä ett komplement till boken Fysik av Jö Gustafsson Föfattaen och Studentlitteatu AB

vilket ge dist dist R dä 00 A, 3500 V, dist, 0 5 V och R 30Ω Detta ge fölusten i distibutionen som dist 3500 00, 0 5 30 W 75,9 W och den pocentuella fölusten bli dist 75,9 3,5 0 5,7 0-4 0,07 % b) tan tansfomeing hade fölusten i distibutionen vait 00 30 W 3,0 0 5 W dist och den pocentuella fölusten dist 3,0 0 3,5 0 5 5 0,857 85,7 % Sva: a) 0,0 % och b) 86 % Detta mateial ä ett komplement till boken Fysik av Jö Gustafsson Föfattaen och Studentlitteatu AB