Fysik

Elektromagnetisme

19. februar 2014 af 8700ralf (Slettet) - Niveau: A-niveau

Strmmen I løber i et uendelig langt lige perfekt ledende rør med indre radius r1 og ydre radius
r2 som illustreret på figur 1. Strømtætheden (strøm per areal) i røret er givet ved J(r) = r2 for
r1 < r < r2, hvor er en positiv konstant, og r betegner afstanden fra rørets akse. Der er vakuum
indeni og udenom røret.


a Bestem den totale strøm I, som løber igennem røret som funktion af .


b Angiv strørelse og retning af det magnetiske felt, som strømmen skaber, for r < r1, r1 < r < r2
og r > r2.

Jeg er lidt lost med hvor jeg skal starte, er der nogle der kan give nogle hints?


Brugbart svar (0)

Svar #1
19. februar 2014 af hesch (Slettet)

Ad a)   . . . . som funktion af hvad ?

b)  Anvend Amperes lov:

  \oint H\cdot ds = N*I


Svar #2
19. februar 2014 af 8700ralf (Slettet)

Hov jeg kan se at jeg har glemt at til føje noget :)

J(r) = α*r2

som funktion af  α


Brugbart svar (0)

Svar #3
19. februar 2014 af hesch (Slettet)

Skal der stå:   J(r) = α*r2   ?


Svar #4
19. februar 2014 af 8700ralf (Slettet)

Ja lige præcis hehe


Brugbart svar (0)

Svar #5
19. februar 2014 af hesch (Slettet)

a)  Jamen så integrerer du:

Itotalr1r2  J(r)*2*π*r dr


Svar #6
19. februar 2014 af 8700ralf (Slettet)

Og det er svaret på a? Det virker for let ? :)

Brugbart svar (0)

Svar #7
19. februar 2014 af hesch (Slettet)

Tja, jeg undres også over, at det ikke er som funktion af r2, opgave b) taget i betragtning. Men du er sikker på, at det er som funktion af α ?

I opgave b) skal du netop anvende Itotal(r2).


Svar #8
19. februar 2014 af 8700ralf (Slettet)

Jeg vedhæfter lige opgaven så kan du selv se den, det er den første

Svar #9
19. februar 2014 af 8700ralf (Slettet)

Den kommer her

Vedhæftet fil:eksamens sæt.pdf

Svar #10
19. februar 2014 af 8700ralf (Slettet)

Vil i total ikke nærmere være 

Itotal=n*q*vd*π*r2?

Da 

I = dQ/dt

og 

dQ=n*q*vd*A*dt

??


Brugbart svar (0)

Svar #11
19. februar 2014 af hesch (Slettet)

Ja, det kan jeg se, men der sker jo trykfejl, som læreren så er inde at rette mundtligt ved eksamen.

Men pyt:  Bare klø på med b)


Brugbart svar (0)

Svar #12
19. februar 2014 af hesch (Slettet)

#10:  Der har du jo slet ikke taget hensyn til strømtætheden, J(r), vel er et resultat af strømfortrængning. Jeg antager, at der er tale om en superleder.

J(r) har enheden A/m2.  Hold fast i det, og begynd ikke at regne på dQ/dt. Det komplicerer blot tingene.
 


Brugbart svar (1)

Svar #13
20. februar 2014 af hesch (Slettet)

Du finder i #5:

Itotalr1r2  J(r)*2*π*r dr = r1r2 α*2*π*r3 dr = ½*α*π*(r24 - r14)

Ved anvendelse af Amperes lov ( #1 ), findes H-feltets størrelse:

H(r) = ½*α*π*(r4 - r14) / ( 2πr ) = 1/4*α*(r3- r14 / r )     for  r1 < r < r2

H(r) = 0                                                                     for  r < r1

H(r) = Itotal / ( 2πr )                                                     for  r > r2

. . . hvis jeg har regnet rigtigt.


Brugbart svar (0)

Svar #14
20. februar 2014 af hesch (Slettet)

#13:   PS:   Enheden for H(r) = A/m.


Svar #15
26. februar 2014 af 8700ralf (Slettet)

Tak for hjælpen :)


Skriv et svar til: Elektromagnetisme

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.