Upg Ledare i Magnetfält

Question 1

Vad beskriver magnetisk flödestäthet B?

Answer 1

Täthet av magnetfältets styrka

Question 2

Vad är magnetiskt flöde Φ?

Answer 2

Antal fältlinjer genom en yta

Magnetiskt flöde (Φ) är ett mått på hur mycket magnetfält som passerar genom en yta. Det beror på magnetfältets styrka (B) och ytan (A) samt vinkeln (θ) mellan fältet och ytan.

Question 3

Vad är permeabilitet μ?

Answer 3

Materialets förmåga att leda magnetfält

Permeabilitet (μ) är ett mått på hur lätt ett material tillåter ett magnetfält att passera genom det. Det beskriver materialets förmåga att leda magnetfält. Permeabiliteten beror på materialets egenskaper och kan delas in i två typer:

Relativ permeabilitet (μₗ): Förhållandet mellan materialets permeabilitet och permeabiliteten i vakuum (μ₀).

Absolut permeabilitet (μ): Den verkliga permeabiliteten för ett material och mäts i henry per meter (H/m).

Question 4

Vad beskriver Lorentzkraften?

Answer 4

Kraft på laddning i magnetfält

Lorentzkraften beskriver den kraft som en rörlig laddning upplever när den rör sig genom ett magnetfält och/eller elektriskt fält.

F=q(E+v×B)

Lorentzkraften består av två delar:

Elektrisk kraft (𝑞𝐸): Uppstår om det finns ett elektriskt fält.

Magnetisk kraft (𝑞𝑣×𝐵): Uppstår när laddningen rör sig genom ett magnetfält.

Den magnetiska delen är vinkelrät mot både hastigheten och magnetfältet, vilket innebär att den inte ändrar partikelns hastighet utan bara riktning, vilket gör att partikeln följer en krökt bana.

Question 5

Vad är en elektromotorisk kraft (emk)?

Answer 5

Spänning inducerad av förändrat flöde

Question 6

Vad är självinduktion?

Answer 6

Inducerad spänning i egen spole

Question 7

Vad menas med induktans L?

Answer 7

Spolens förmåga att motverka strömändring

Question 8

När är kraften på en ledare störst?

Answer 8

När ledaren är vinkelrät mot B

Question 9

Vad innebär Φ=B⋅A?

Answer 9

Flöde genom yta med fältet B

Question 10

Vad visar Faradays induktionslag?

Answer 10

Spänning ∝ förändring av magnetflöde

Question 11

Vad är magnetisk flödestäthet B?

Answer 11

B = μ * I / (2π * r)

Question 12

Vad är μ (permeabilitet) i magnetfält?

Answer 12

μ = 4π * 10^-7 Tm/A

Question 13

Vad är magnetiskt flöde Φ?

Answer 13

Φ = B * A

Question 14

Formel för magnetisk kraft på en ledare?

Answer 14

F = B * I * l

Question 15

Vad är relationen för kraft på en laddad partikel i magnetfält?

Answer 15

F = Q * v * B

Question 16

Hur beräknas största spänning i en fallande stav?

Answer 16

U_max = B * v * L

Question 17

Formel för kraft på en ledare i magnetfält med konstant fart?

Answer 17

F = μ * I * v * L * sin(θ)

Question 18

Vad ges i uppgiften om elektronernas rörelse? (1)

Answer 18

d = 15 cm, v = 1,5 km/s, U = 25 V

Question 19

Hur beräknas elektronernas hastighet? (1)

Answer 19

v = √(2 * U * e / m)

Question 20

Hur beräknas den magnetiska flödestätheten B? (1)

Answer 20

F = e * v * B
F = m * a
Där F = 0 eftersom elektronstrålen inte böjs.

Question 21

Vad ges för metallstavens fall? (2)

Answer 21

L = 24 cm, v_max = 4,7 m/s, B = 56 μT, θ = 71°

Question 22

Vad är den största spänningen U_max mellan staven? (2)

Answer 22

U_max = B * v_max * L * sin(θ)

Question 23

Hur beräknas riktning på överskott av elektroner? (2)

Answer 23

Högerhandens regel för rörelse i magnetfält.

Question 24

Vad ges i uppgiften om stången? (3)

Answer 24

m = 58 g, v = 4,0 m/s, B = 0,45 T, R = 0,47 Ω, d = 22 cm, friktion = 0,10

Question 25

Vad är den kraft som krävs för att dra stången? (3)

Answer 25

F = μ * I * v * L * sin(θ)

Question 26

Hur beräknas inducerad ström I? (3)

Answer 26

I = U / R

Question 27

Hur beräknas den inducerade spänningen U? (3)

Answer 27

U = B * v * L

Question 28

Hur beräknas den totala kraften F med friktion? (3)

Answer 28

F_tot = F_magnetisk + F_friktion

Question 29

Vad är friktionskraften? (3)

Answer 29

F_friktion = μ * m * g

Question 30

Magnetisk flödestäthet för rak ledare?

Answer 30

B = μ * I / (2π * r)

Question 31

Magnetiskt flöde för spole?

Answer 31

Φ = B * A, där A = π * r^2

Question 32

Formel för magnetisk kraft på strömförande ledare?

Answer 32

F = B * I * l

Question 33

Elektrisk kraft (𝑞𝐸):

Answer 33

Elektriska krafter uppstår från elektriska fält som skapas av stationära eller rörliga laddningar. Kraften verkar på en laddad partikel direkt beroende på partikelns laddning och fältets styrka. Den elektriska kraften verkar i samma riktning som det elektriska fältet om laddningen är positiv, eller i motsatt riktning om laddningen är negativ. Elektriska krafter påverkar partikelns hastighet och riktning direkt, vilket innebär att de kan ändra partikeln rörelse både i hastighet och riktning.

Question 34

Magnetisk kraft (𝑞𝑣×𝐵):

Answer 34

Magnetiska krafter uppstår när en rörlig laddning interagerar med ett magnetfält. Kraften beror inte direkt på den elektriska laddningen i sig utan på hastigheten hos den rörliga partikeln samt magnetfältets riktning och styrka. Den magnetiska kraften är alltid vinkelrät både mot partikelns hastighet och mot magnetfältets riktning, vilket innebär att den inte förändrar partikelns hastighet (eller kinetiska energi) utan endast ändrar riktningen på rörelsen. Magnetiska krafter får partikeln att följa en cirkulär eller spiralformad bana beroende på fältets geometri.