Fredagen den 27 februari

Först en liten tillbakablick på onsdagens aktiviteter:
Vi konstaterade att elektriska och magnetiska fenomen "hänger ihop".
Elektriska laddningar i rörelse (ström) skapar magnetfält. Styrkan hos ett magnetfält anges av storheten magnetisk flödestäthet, vanligen betecknad med B. SI-enheten är tesla (T).
Det finns formler för hur man beräknar den magnetiska flödestätheten

• utanför en strömgenomfluten ledare,
• i centrum av en platt spole,
• i centrum av en långsträckt spole.

(Se kompendiet).

När en strömgenomfluten ledare befinner sig i ett yttre magnetfält påverkas ledaren av en kraft. (F = B I l )
Även laddade partiklar (ofta elektroner) påverkas av krafter när de rör sig i ett magnetfält. (F = B Q v )
Under vissa betingelser kan denna kraft på partikeln fungera som centripetalkraft och alltså åstadkomma att partikeln rör sig i en cirkel.

När ett magnetfält ändras uppkommer en ström i en närbelägen sluten strömkrets. Sådana strömmar kallas inducerade strömmar.

På fredag tittar vi inledningsvis på några fenomen som vi inte hann med i onsdags. Sedan blir det problemlösning:

1.
Beräkna den magnetiska flödestätheten 15 cm ifrån en lång rak ledare som genomflyts av strömmen 8,5 A.
2.
Beräkna den magnetiska flödestätheten i centrum av en 15 cm lång spole med 1600 varv om strömmen genom spolen är 1,3 A.
3.
Beräkna den magnetiska flödestätheten i centrum av en platt spole med diametern 15 cm och 6 varv om strömmen genom spolen är 8,5 A.
4.
Vilken ström krävs genom en 12 cm lång spole med 800 varv för att den magnetiska flödestätheten i centrum av spolen ska bli 17 mT?
5.
Beräkna den magnetiska flödestätheten i centrum av en 15 cm lång spole med 600 varv och diametern 1,5 cm om strömmen genom spolen är 1,3 A.
6.
Vilken kraft verkar på en 4,0 cm lång ledare som befinner sig vinkelrätt mot ett magnetfält med flödestätheten 17 mT, om strömmen genom ledaren är 4,5 A?
7.
Vilken kraft verkar på en elektron som rör sig vinkelrätt mot ett magnetfält med flödestätheten 17 mT? Antag att elektronens fart är 31 Mm/s.
8.
Vilken fart får en elektron som accelereras av spänningen 240 V? (Ledning: Elektriska energin QU = elektronens rörelseenergi)
9.
Vilken kraft verkar på en elektron som rör sig vinkelrätt mot ett magnetfält med flödestätheten 17 mT, om elektronen accelerareats av spänningen 180 V?
10.
Antag att magnetfältet i uppgift 7 har tillräckligt stor utbredning för att elektronen ska kunna röra sig i en cirkelbana. Vilken blir i så fall radien i elektronens cirkelbana?