Elektriska fält
Download
Report
Transcript Elektriska fält
Kapitel 3
ELEKTROMAGNETISM
Elektriska fält
π
βπ
Elektriska fält
π
βπ
Elektriska fält
Elektriska fält
Elektriska fält
π
βπ
Positiv testladdning π
Coulombfältet
Elektriska fält
π
βπ
Positiv testladdning π
Coulombfältet
Elektriska fält
βπ
Elektriska fält
π
Elektriska fält
Gravitationsfältstyrka
π
πΉ
Elektriska fältstyrka
π
πΉπ
π
πΉ
π=
π
πΉπ
π=
π
Elektriska fält
π
πβπ
πΉπ = π 2
π
πβπ
π 2
π
βπ=
π
πΉπ
π
πΉπ
π=
π
πβπ
βπ= 2
π
Elektriska fält
βπ
π
Dipolfält
Elektriska fält
+
βπ
π
Dipolfält
Elektriska fält
Homogent elektriskt fält
Elektriska fält
Avskärmning
Elektriska fält
Homogent elektriskt fält
Elektriska fält
π
π=
π
πΉ π
β =
π π
πΉ
π=
π
Elektriska fältstyrkan
βπΉβπ =πβπ
βπΈ =πβπ
Elektriska fält
πΈ = πΈπ = π β π
πΈπ = πΈπ β
πΉ
π
π
π=
π
ππ£ 2
βπβπ =
2
π=
πΈ =πβπ
βπ£=
2ππ
π
Elektriska fält
Exempel 1:
Elektriska fält
Exempel 1:
π = 1,67 β 10β27 ππ
π = 1,60 β 10β19 πΆ
π = 230 π
π£ =?
Elektriska fält
πΉ = ππ
Gravitationsfält
Elektriska fält
π
Elektriska fält
Exempel 2:
π = 9,11 β 10β31 ππ
π = 1,60 β 10β19 πΆ
π£0 = 8,0 β 106 π π
π = 0,05 π
π = 0,03 π
π = 60 π
π =?
Elektriska fält
Elektronkanon
Elektriska fält
Elektronkanon
Elektriska fält
Oscilloskop/TV-skärm
Kondensator
Kondensator
Kondensator
Kondensator
Kondensator
Kondensator
Kondensator
Samband mellan kondensators laddning π
och spänningen π:
π = πΆπ
πΆ är kondensatorns
kapacitans med
enheten:
1 πΉ = 1 πΆ/π
Kondensator
Exempel 1:
En kondensator med kapacitansen
2, 0 ππΉ ansluts till ett batteri med
spänningen 120 π. Vilken laddning
får kondensatorn?
Svar: 0,24 ππΆ
Kondensator
Exempel 2:
Spänningen över en kondensator med
laddningen 3,5 ππΆ är 200 π. Beräkna
kondensatorns kapacitans.
Svar: 18 ππΉ
Kondensator
Kondensator
En kondensator med plattarean π΄ och
plattavståndet π har kapacitansen:
π΄
πΆ=π
π
π är permittiviteten (kapacitiviteten) hos mediet
mellan plattorna.
π = π0 β ππ
där π0 = 8,85 β 10β12 πΉ π är permittiviteten i
vakuum och ππ år den relativa permittiviteten.
Kondensator
Exempel 3:
En kondensator med plattavståndet
1 ππ har kapacitansen 1 πΉ. Beräkna
arean av varje kondensatorplatta.
π = π0 = 8,85 β 10β12 πΉ π
Svar: π΄ = 1,13 β 108 π2
Kondensator
Kondensator
Kondensator
Kondensator
Energi i en kondensator
Energin i en kondensator är arean
under π β π kurvan.
Eller
πΈ=
πβπ
πΈ=
2
πΆβπ
πΆπ β ππ =
2
2
Kondensator
Exempel 4:
En voltmeter ansluts till en
kondensator. Den visar 12 π. Hur
mycket energi har det gått åt för att
ladda upp kondensatorn om den har
kapacitansen 40 ππΉ?
Svar: 2,9 ππ½
RC-Kretsar
UPP- OCH URLADDNING
AV KONDENSATOR
Magnetism
Magnetism
Magnetism
Magnetisk flödestäthet
Ξ¦
B=
π΄
π΅ magnetisk flödestäthet [π],
[ππ π2 ]
Ξ¦ magnetisk fältstyrka [ππ], [ππ ]
π΄ area [π2 ]
Magnetism
Magnetism
Magnetism
Magnetisk flödestäthet
runt en lång rak ledare
πβπΌ
B=
2ππ
π permeabilitet [ππ /π΄π]
π = ππ β π0
π0 = 4π β 10β7 ππ /π΄π
Magnetisk flödestäthet
inuti en platt spole
πβπβπΌ
B=
2π
π permeabilitet [ππ /π΄π]
π = ππ β π0
β7
π0 = 4π β 10 ππ /π΄π
Magnetisk flödestäthet i
en solenoid och en toroid
πβπβπΌ
B=
π
π permeabilitet [ππ /π΄π]
π = ππ β π0
π0 = 4π β 10β7 ππ /π΄π
Ledande partiklar i
magnetfält
Ledande partiklar i
magnetfält
Ledande partiklar i
magnetfält
Ledande partiklar i
magnetfält
Ledande partiklar i
magnetfält
Ledande partiklar i
magnetfält
πΉπ = π β π£ β π΅
π är laddningen [πΆ], π är
hastigheten [π/π ]och π΅ [π] är
magnetiska flödestätheten.
π΅β₯π£
Halleffekten
ππ» = π
π» β πΌ β π΅
Kraften på en ledare som är
vinkelrät mot ett magnetfält
πΉπ = π β π£ β π΅ =
π
= πΌ β βπ‘ β β π΅ =
βπ‘
=πΌβπβπ΅