Fysik

Strømtætheden mm.

21. marts 2014 af 8700ralf (Slettet) - Niveau: A-niveau

Ja en til hvor jeg har det lidt svært, sætter pris på at folk hjælper mig så jeg kan blive bedre til dem :)

Men ja, altså det jeg ved er at J=I/a  =I/(πr^2)

Skal jeg så intgrere for noget der ligner et eller andet?

Vedhæftet fil: opgavee5.jpg

Brugbart svar (1)

Svar #1
21. marts 2014 af hesch (Slettet)

J = I / a    er ikke rigtigt. J er jo ikke ens i hele tværsnittet, men proportional med r4.

Men det må gælde at:

I = 0R J(r)*2πr dr

a)  Find k ud fra dette.

b)  Benyt Amperes lov:       

\oint H\cdot ds = N*I


Svar #2
21. marts 2014 af 8700ralf (Slettet)

okay mange tak det hjalp en hel del :)


Svar #3
21. marts 2014 af 8700ralf (Slettet)

jeg får a) til at give

K=\frac{3\cdot I}{\pi\cdot r^6}

og jeg får b) til at give
 

r<R

B=\frac{\mu_0 \cdot r^5\cdot K}{6}

r>R

B=\frac{\mu_0 \cdot I_{encl}}{2\cdot\pi \cdot r}

Ser det korrekt ud??


Brugbart svar (0)

Svar #4
21. marts 2014 af hesch (Slettet)

Det forekommer mig, at du roder rundt i "r" og "R"  ?

k = 3*I / ( π*R6)

Det har jo betydning for, hvad du kan forkorte ud senere.


Svar #5
21. marts 2014 af 8700ralf (Slettet)

Ja du har helt ret, det er sjusk fra min side af, og som du siger  af stor betydning.


Brugbart svar (0)

Svar #6
21. marts 2014 af hesch (Slettet)

I  b) skal du substituere k.

I opgaven er der spurgt om "magnetfeltets" størrelse. Det skal du udtrykke ved H-feltet ( ikke B-feltet), for du kender ikke:

μ = μ0 * μr , da du ikke kender materialet, lederen er lavet af. Det kunne jo være jern.


Svar #7
22. marts 2014 af 8700ralf (Slettet)

I følge facitlisten, så skal jeg finde b-feltet som funktion for alle r 

og her har jeg fået præcis det samme.


Brugbart svar (0)

Svar #8
22. marts 2014 af hesch (Slettet)

Jo, men læs #6 og opgaven igen, og argumentèr for at strømmen forløber i vacuum og derfor: μ = μ0 .

Jeg mener:  jeg kan også lave en facitliste.

Prøv også at skrive dine resultater til b).  Dem har du ikke vist endnu ( de rigtige ).


Svar #9
22. marts 2014 af 8700ralf (Slettet)

r<R

B=\frac{\mu_0 \cdot r^5 \cdot K}{6}

r>R

B=\frac{\mu_0 \cdot I}{2 \cdot \pi \cdot r}

Det magnetiske felt er jo givet ved B? også i amperes lov, hvilket er hvad jeg har brugt for at komme frem til dette udtryk.


Svar #10
22. marts 2014 af 8700ralf (Slettet)

Amperes lov

\oint B \cdot ds=\mu_0i


Brugbart svar (0)

Svar #11
22. marts 2014 af hesch (Slettet)

#9:  Nej, Amperes lov siger:   ∫ H • ds = N * I .   Der er ingen μ og B i Amperes lov.

For r < R gælder:

H = ( k * r5 ) / 6   =>       ( substituer k )

H = ( 3 * I * r5 ) / ( π * R6 * 6 ) = ( I * r5 ) / ( 2π * R6 )

For r > R gælder:

H = I / 2πr

Bemærk hvor smukt disse to udtryk glider over i hinanden for  r = R.

Du kan så anvende  B = μ0 * H   i vacuum, hvis du er overbevist om, at det er her strømmen løber.


Brugbart svar (0)

Svar #12
22. marts 2014 af hesch (Slettet)

#10:   Gælder kun i vacuum ( luft ).  Hvis du vikler en leder omkring en transformerkerne, er sagen jo en anden. Det er ikke originaludgaven af Amperes lov, men en afledning under forudsætningen: vacuum.


Svar #13
22. marts 2014 af 8700ralf (Slettet)

http://wiki.mitsted.dk/?page=Amperes_lov

Desuden står der at det magnetiske felt er B, men nu kan man jo også bruge forskellige notationsformer. I min bog er det magnetiskefelt noteret som B og ikke H

Men jeg kan sagtens se din argumentation, i og med at der ikke bliver oplyst at det forgår i vacuum. Hvis dette er en fejl i facitlisten, så er det ikke den første jeg har fundet. 


Svar #14
22. marts 2014 af 8700ralf (Slettet)

jeg har fundet noget af det du snakker om, så du har helt sikkert ret med hvad du siger.

http://da.wikipedia.org/wiki/Permeabilitet_(elektromagnetisme)


Brugbart svar (0)

Svar #15
22. marts 2014 af hesch (Slettet)

#13:  Elektricitet er ikke det samme som strøm, eller det samme som spænding. Elektricitet omfatter begge dele, der så er sammenkoblet af Ohms lov, hvor modstand indgår.

Et magnetfelt er ikke det samme som magnetisk induktion ( B ), eller det samme som magnetisk feltstyrke ( H ). Et magnetfelt omfatter begge dele, der er sammenkoblet ved  B = μ0 * μr * H.

Fx er  μr ≈ 1000  i jern.

B-feltet "svarer til" elektrisk strøm.  H-feltet svarer til elektrisk spænding.

Hvis du påtrykker en modstand en spænding på 12V, kender du spændingen over modstanden, men uden kendskab til modstandens værdi, kender du ikke strømmen.


Svar #16
22. marts 2014 af 8700ralf (Slettet)

Jep, jeg forstår :)


Brugbart svar (0)

Svar #17
22. marts 2014 af hesch (Slettet)

#16:  Tag en snak med din lærer omkring dette.     :)


Svar #18
22. marts 2014 af 8700ralf (Slettet)

Jeg er ret sikker på hvor du vil hen, forvirringen opstod da vi bruger nogle andre notationer end det du lige snakker om. 


Brugbart svar (0)

Svar #19
22. marts 2014 af hesch (Slettet)

#18:  Hvilke da ?

H-felt:   Magnetisk feltstyrke.  Enhed:  A/m

B-felt:   Magnetisk induktion alias  Magnetisk fluxtæthed.  Enhed:  Tesla  alias  Wb / m2


Svar #20
25. marts 2014 af 8700ralf (Slettet)

lige præcis :)


Skriv et svar til: Strømtætheden mm.

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.