Elektromagnetisme

 

Startside Grunnleggende fysikk Sensorteori Nye simuleringer Elektromagnetisme ELO & Mikrobølger M&I-EA/ED Fysikk FKI Animasjoner med oppgaver Diverse OMJ2

HØST 2013.

Her er formelsamlingen: H2013

Tempoplan: H2013

Innleveringer: Uke 37, 2013Uke 42, 2013 ;

Her finner dere løsningen på de oppgavene (kun regneoppgavene, ikke kvalitative spørsmål) som står i tempoplanen:

Kapittel:

 26    27    28    29    30 (Ekstra: 30.12, 30.47)   31    33    34    35

Her finner dere en mengde eksamensoppgaver med løsninger:


Eksamen 2004    Løsning2004    Eksamen 2005    Løsning2005    Eksamen 2006    Løsning2006    Eksamen 2007    Løsning2007


Eksamen 2009    Løsning2009    Eksamen 2010    Løsning2010    Eksamen 2011    Løsning2011    Eksamen 2012    Løsning2012
 

Her finner dere en oversikt over hvordan de viktigste begrepene skal forståes og hvordan formler kan utledes:

Formelmagi Kap26    Formelmagi Kap27    Formelmagi Kap28    Formelmagi Kap29   Formelmagi Kap30

Formelmagi Kap31    Formelmagi Kap33    Formelmagi Kap34    Formelmagi Kap35
 

 

 

Uke 33/34

Innledning: Hva inneholder kurset?

Nøytrale atomer, det periodiske system.

Kan du forklare hvordan disse to metallkulene får ladning?

Elektriske krefter i et atom.  Hva betyr 1/r^2 i Coulombs lov?

Introduksjon til feltteori

Elektriske feltvektorer. Prøv hockey med en elektrisk ladet puck

Elektriske feltvektorer, kildeladning og testladning ("sensor")

Uke 35

Dette må alle kunne (vektorkomponenter, addere vektorer ) Hvis du ikke kan dette på fingrene, bruk 17 timer i kveld!!!

Elektrisk dipol. Hvordan finne feltstyrken?

Statisk elektrisk dipol- feltlinjer

Test, denne må du prøve! Premie (på deling) for de som greier siste oppgaven!!

3D-bilde av feltlinjer omkring punktladning

Hvordan beregne elektrisk feltstyrke omkring en ladet stang/streng, superposisjonsprinsippet  1

Hvordan beregne elektrisk feltstyrke omkring en ladet stang/streng, superposisjonsprinsippet  2 (prøveversjon)

Elektron som beveger seg i et homogent elektrisk felt. Innlagt oppgave/utfordring

Avbøying med E-felt i scop

 

Uke 36

Elektrisk fluks gjennom en "ballong".

Har du problem med å se forskjell på E og F? Prøv denne!

Elektrisk fluks ut gjennom sidene på en boks. Tegn en fluks-tid graf (skisse)

Elektrisk felt, ring av ladninger.

Sylindersymmetri: Gauss lov for ladde ledninger

Homogene felt: Gauss lov for ladde plater

Metall i mikrobølgeovn: en dårlig ide

Uke 37

Forklar hvordan potensiell energi går over til kinetisk energi (og omvendt)  

Forklar hvordan potensiell energi går over til kinetisk (og omvendt) Ladninger i bane

Uke 38

Potensial rundt punktladninger-1

Potensial rundt punktladninger-2

Potensial rundt punktladninger-3

Potensial rundt punktladninger, ekvipotensialkurver/flater

En oversikt over F,E,V,U i feltet omkring en punktladning

Uke 39

Løsningsforslag Innlevering Uke 35

Oversikt over begrepene F, E, U, V i Kap.29. (PP dok)

Polarisering, enkle bilder

Dielektrikum i en platekondensator

EMC, definisjon og et eksempel

Uke 40

Elektronstrøm i metall

Innledning: Hva gjør et magnetfelt??      Magnetkraft på elektrisk strøm 1   Magnetkraft på ladning i bevegelse

Magnetfelt omkring en stavmagnet

En strøm omgir seg med et magnetfelt. Høyrehåndsregel.

Magnetfelt produsert av en ladning i bevegelse

Magnetfelt produsert av et strømelement

Uke 41.

Magnetfelt produsert av en strømsløyfe, magnetisk dipol

Magnetfelt rundt magnetisk dipol, strømsløyfe (3D)

Magnetfelt rundt magnetisk dipol (strømsløyfe), feltlinjebilde

Se på en stor magnet (brukes for å kontrollere plasmaet i fusjon, TOKAMAK)

Uke 42

Amperes lov, hvordan velge integrasjonskurve i en torusviklet spole

Magnetkraft på ladning i bevegelse

Cyclotronfrekvensen. Frekvensen er bestemt av B.

Skruelinje

Magnetfelt kan fange partikler (et bilde)

Cyclotronstråling fra roterende ladninger

Uke 43

Magnetkraft på elektrisk strøm 1

Magnetkraft på elektrisk strøm 2

Rail gun, forklaring og animasjon

Magnetisering

Uke 44

Lenz lov. Studer denne til du er sikker på å ha forstått den!

Test ut Lenz lov her!  Hvilken vei går strømmen?

Test ut Lenz lov en gang til!

Grunnleggende om induksjon og variasjon i magnetfelt (tell feltlinjer!)

Hva gjorde Faraday? Forklar!

Induksjon ved å dra en metallstang. Lag en forklaringsmodell!

Uke 45

Magnetfluks når en spole roterer

Induksjon i roterende spole (grunnleggende)

Selvinduksjon for spesielt interesserte

Mikrofon med bevegelig spole.  Eksempel på induksjon.

Pick-up, elektrisk gitar. Strengen er magnetisert av magneten.

Pendelbevegelse. Hvorfor får vi induksjon? Hva er det som stopper bevegelsen?

EMC, eksempel: magnetisk kopling mellom kretser

Induksjon i sløyfe rundt en spole.

 

Uke 46

Elektromagnetisk bølge langs en x-akse

Plan EM-bølge i rommet.  Feltvektorer. Bølgen er langt fra antennen

Plan EM-bølge i rommet. Som animasjonen ovenfor, men raskere

Hvordan der antennestrømmen ut?

Nærfelt omkring en dipolantenne. Elektriske og magnetiske feltvektorer. Du kan se hvordan ladningen flytter seg i antennen.

Animasjon av dipolstråling, elektriske feltlinjer. Legg merke til at noen feltlinjer er lukkede, andre ikke! Hva er forskjellen? Stillbilde.

Uke 47

Plan EM-bølge i rommet. Lineær polarisering

Sirkulær polarisasjon

Polarisering, flere muligheter ved å velge parametre. Viser den elektriske feltvektoren

PEL-kurven: Grenseverdier for tillatt stråling

Du kan ikke avslutte et kurs i elektromagnetisme uten å ha sett Maxwells ligninger!

Formelark til eksamen

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

HØST 2009.

Uke 33

Nøytrale atomer, det periodiske system.

Kan du forklare hvordan disse to metallkulene får ladning?

Elektriske krefter i et atom.  Hva betyr 1/r^2 i Coulombs lov?

Uke 34

Elektrisk felt rundt punktladning, vektorbilde.

Elektrisk felt rundt punktladning, feltlinjebilde

Test, denne må du prøve!

Uke 35

Elektron som beveger seg i et homogent elektrisk felt. Innlagt oppgave/utfordring

Avbøying med E-felt i scop

Uke 36.

Elektrisk fluks ut gjennom sidene på en boks. Tegn en fluks-tid graf (skisse)

Uke 37

Ladd partikkel i et inhomogent felt

Uke 38

Se potensialet i rommet rundt ladninger. Forsøk en ladning, dipol, og kvadropol (to pos og to neg).

Prøv "Plot" på den flyttbare sensoren (den som viser potensialet)

Polarisering gir overflateladninger, også i isolatorer

Uke 40

Elektriske strømmer omgir seg med et magnetfelt. Retningen finnes med et kompass

Magnetfelt produsert av en ladning i bevegelse

Magnetfelt produsert av et strømelement

Se på en stor magnet (brukes for å kontrollere plasmaet i fusjon, TOKAMAK)

Uke 41

Amperes lov, hvordan velge integrasjonskurve

Magnetfelt i 3D

Uke 42

Magnetkraft på ladning i bevegelse

Magnetkraft på elektrisk strøm 1

Magnetkraft på elektrisk strøm 2

Cyclotronfrekvensen. Frekvensen er bestemt av B.

Skruelinjer.

Andre baner i EM-felt

Uke 44

Grunnleggende om induksjon og variasjon i magnetfelt (tell feltlinjer!)

Hva gjorde Faraday? Forklar!

Induksjon ved å dra en metallstang. Lag en forklaringsmodell!

Magnetfluks når en spole roterer

Lenz lov. Studer denne til du er sikker på å ha forstått den!

Test ut Lenz lov her!  Hvilken vei går strømmen?

Test ut Lenz lov en gang til!
 

Uke 45

Her er et bilde som gir en idé om hard-disker og induksjon.
Lesehodet kan bruke induksjon, men det finnes andre metoder (magnetoresistans: i noen stoffer er resistansen avhengig av styrken på et ytre magnetfelt gjennom stoffet)

Bilde av et lesehode fra midt på 80-tallet. Utdatert! (Read/Write Head Tech -> Ferrite Heads)

Induksjon i roterende spole. Legg merke til spenningsgrafen, med fortegn

Induksjon i sløyfe rundt en spole.

Uke 46

Elektromagnetisk bølge langs en x-akse

Animasjon av dipolstråling, elektriske feltlinjer. Legg merke til at noen feltlinjer er lukkede, andre ikke! Hva er forskjellen? Stillbilde.

Plan EM-bølge i rommet. Bølgen går langs x-aksen

Den samme bølgen som ovenfor, kun E, men også langsgående snitt

Uke 47

Polarisering og polarisator. Viser Planpolarisert, upolarisert og sirkulært polarisert bølge

Polarisator og intensitet

Polarisering og refleksjon

Sirkulær polarisasjon

Uke 48

 

Popping med mobiltelefon. Ikke helt seriøst, men anbefales dem som stoler 100% på Statens Strålevern

 

Under arbeid:

Facit prøve oktober 2012