Fysik

Kreditkort og magnetisk flux

16. februar 2018 af Michel0 (Slettet) - Niveau: A-niveau

Hej alle sammen

Jeg sidder med en fysik opgave, der er mega svær, og som jeg har brug for hjælp til

Jeg har prøvet at kigge på det og formlerne i mit kapitel om elektriske og magnetiske felter, men jeg forstår slet ikke hvordan jeg skal løse opgavens delopgaver a,b,c

Opgaven er vedhæftet - håber virkelig nogen kan hjælpe?

MVH

Vedhæftet fil: Kreditkort.pdf

Brugbart svar (0)

Svar #1
16. februar 2018 af Soeffi

#0. Spørgsmål a).


Brugbart svar (0)

Svar #2
16. februar 2018 af hesch (Slettet)

Magnetfeltet den magnetiske induktion i områderne på kreditkortet er 0,10 T.

Rettelsen fordi man da heller ikke skriver at elektriciteten er 5 A, men at strømstyrken er 5 A.

Den magnetiske induktion kaldes også for fluxtætheden = flux per arealenhed.
Den anden komponent i et magnetfelt er den magnetiske feltstyrke med enheden [A/m], svarende til elektrisk spænding.

Du får opgivet fluxtætheden og et spoleareal. Hvad skal du gøre for at bestemme fluxen gennem spolen?


Svar #3
17. februar 2018 af Michel0 (Slettet)

Er det her rigtigt?

Vedhæftet fil:1.PNG

Brugbart svar (0)

Svar #4
17. februar 2018 af Soeffi

#3


Brugbart svar (0)

Svar #5
17. februar 2018 af hesch (Slettet)

#3:  Ja, det er rigtigt.


Brugbart svar (0)

Svar #6
17. februar 2018 af Penn12 (Slettet)

Nogen der kan hjælpe mig opgave C?


Brugbart svar (0)

Svar #7
17. februar 2018 af Soeffi

Vedhæftet fil:kort_bc.png

Brugbart svar (1)

Svar #8
18. februar 2018 af hesch (Slettet)

Lad os først og fremmest vælge en positiv retning for fluxen, fx til at være ind i papiret. Fluxen er således positiv, når spolen befinder sig ud for X'er, og negativ ud for •'er.

Et område på kortet er 0,4mm bredt, og er rampe opad på grafen under b), opstår når spolen glider fra et negativt fluxområde over i et positivt fluxområde.

Hvis man så tager hænderne op af lommerne og tæller fingrene, kan man regne ud at en rampe er 0,2mm bred. Under passage af rampen ændrer fluxen sig fra -4E-9Wb til +4E-9Wb, altså 8E-9Wb.

Til at bestemme den mindste fart,   hvorved skal induceres 1mV, har man Faradays lov:

U = dθv / dt , hvor θv er fluxvindingstallet = 1000*θ.

θv skal altså ændre sig 0,001 Wb per sekund, svarende til en fart = ???     ( din tur ).


Brugbart svar (1)

Svar #9
18. februar 2018 af hesch (Slettet)

Rettelse:  Der skulle have stået

U = dΦv / dt , hvor Φv er fluxvindingstallet = 1000*Φ.

Φv skal altså ændre sig . . . .


Brugbart svar (0)

Svar #10
18. februar 2018 af Penn12 (Slettet)

Jeg benytter, at såfremt jeg betragter ([Wb]/[s])*([m]/[Wb]), da ender jeg med enheden [m/s] (hvilket er  den afledte SI-enhed for fart) 

Da jeg ved, at [Wb] = [T] * [m^2] skal jeg blot bruge den magnetiske flux og tværsnitsarealet.

Dvs. jeg ganger (0,001 Wb/s) med den magnetiske flux og tværsnitsrealet (og får dermed enheden [m/s]

Er dette korrekt?


Brugbart svar (0)

Svar #11
18. februar 2018 af hesch (Slettet)

#10:  Jeg kan godt lide dine enhedsbetragtninger, og din første sætning ser rigtig ud, men din tredie sætning er der vist gået kludder i.

Jeg har en anden tilgang til en løsning - sådan er vi så forskellige - nemlig at antage at kortet flyttes 1 m/s, og se hvad der kommer ud af det:

U =v / dt      →

U = 1000 * 8E-9 [Wb] / ( 0,0002 [m] / 1 [m/s] ) = 0,04 [V] = 40 [mV]

Hov, det blev en faktor 40 for meget, så skal farten være  1 [m/s] / 40 = 0,025 [m/s].

Men - som sagt - blot en anden tilgang.


Brugbart svar (0)

Svar #12
19. februar 2018 af Penn12 (Slettet)

Tak for hjælpen med opgaven!

Jeg mangler dog stadig at tegne den graf, der viser det inducerede spændingfald, der registreres af kortlæseren. Til denne delopgave er jeg bekendt med formlen for det inducerede spændingsfald (Faradays lov)

Uind= dΦ/dt 

Jeg har i forvejen grafen Φ(t) (angivet i opgavebeskrivelse), men nu skal jeg altså tegne grafen Φ'(t) (som er tangenthældningen)

Jeg ved, at tangenthældningen er hhv. negativ, konstant (altså 0) og positiv, men det giver mig desværre ikke muligheden for at se, hvordan jeg skal tegne grafen.


Brugbart svar (0)

Svar #13
19. februar 2018 af hesch (Slettet)

#12:  Den kommer til at se sådan ud ( blå graf ):

https://www.google.dk/search?q=square+wave&client=firefox-b&dcr=0&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwjAr_fqgbHZAhUiOsAKHZA_A_8Q_AUICigB&biw=1920&bih=966#imgdii=sg1GlXAcVeTQYM:&imgrc=hKaE_EKYyCmL6M:

NB:  Man inducerer ikke spændingsfald, det er noget der opstår over passive komponenter som en modstand, når den passeres af en strøm. Men man kan inducere en spænding eller en spændingsændring.

( Ved godt at det er undervisningsministeriets opfindelse ).


Brugbart svar (0)

Svar #14
19. februar 2018 af Penn12 (Slettet)

#12 

Kan du give en forklaring på, hvorfor den kommer til at se sådan ud? (af ren nysgerrighed)


Brugbart svar (0)

Svar #15
19. februar 2018 af hesch (Slettet)

Den viser jo hældning ( dΦv/dt ) af grafen under spgm b).

Det er den afledede af Φv(t).


Svar #16
23. februar 2018 af Michel0 (Slettet)

Hvordan skal jeg så tegne  den graf, der viser det inducerede spændingfald, der registreres af kortlæseren.

?Håber virkelig nogen kan hjælpe...

MVH


Brugbart svar (0)

Svar #17
23. februar 2018 af Soeffi

#16

Vedhæftet fil:1811205.png

Svar #18
23. februar 2018 af Michel0 (Slettet)

Tusind mange tak :)

kan du evt. forklare mig hvorfor den skal se sådan ud...

MVH


Brugbart svar (0)

Svar #19
23. februar 2018 af hesch (Slettet)

Det er forklaret i  #15.

Prøver lige igen:

#17:  Den blå graf viser hældningen af den røde.


Svar #20
23. februar 2018 af Michel0 (Slettet)

Okay, tusind mange tak for hjælpen


Skriv et svar til: Kreditkort og magnetisk flux

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.