/ Forside / Karriere / Uddannelse / Højere uddannelser / Nyhedsindlæg
Login
Glemt dit kodeord?
Brugernavn

Kodeord


Reklame
Top 10 brugere
Højere uddannelser
#NavnPoint
Nordsted1 1588
erling_l 1224
ans 1150
dova 895
gert_h 800
molokyle 661
berpox 610
creamygirl 610
3773 570
10  jomfruane 570
Elektrisk potentiale
Fra : Steffen M?ller


Dato : 18-02-04 13:31

Hej

Hvis jeg i en snor har en kugle (r=1,0 cm, m=1,8g) med et potentiale
på 5000 V og placerer den i et vandret felt E = 2 *10^6 V/M, hvad sker
der så?

Hvis feltet ligger over kuglen sker der vel ikke et hammerslag, men
hvis feltet ligger under kuglen vil frastødningen måske frastøde
kuglen så meget den ikke vil hænge lodret - men hvordan regner jeg det
ud? Afstanden er naturigvis vigtig, men..



/Møller
10013 (suk)...

 
 
Henning Makholm (18-02-2004)
Kommentar
Fra : Henning Makholm


Dato : 18-02-04 23:30

Scripsit Steffen M?ller <stm@@klams.dk>

> Hvis jeg i en snor har en kugle (r=1,0 cm, m=1,8g) med et potentiale
> på 5000 V og placerer den i et vandret felt E = 2 *10^6 V/M, hvad sker
> der så?

Det er ikke til at sige. Du skal kende kuglens ladning for at kunne
sige hvor meget den påvirkes af feltet. (Og for at sige hvor meget den
selv påvirker feltet skal du vide hvor stor *forskel* der er på
kuglens potentiale og de omgivende materialers).

> Hvis feltet ligger over kuglen sker der vel ikke et hammerslag, men
> hvis feltet ligger under kuglen vil frastødningen måske frastøde

Jeg forstår ikke hvad du mener med at feltet ligger "over" eller
"under" kuglen. Felter er udbredte i rummet, og hvis du siger at du
placerer kuglen *i* et felt, er der felt både over og under kuglen.

--
Henning Makholm "We can hope that this serious deficiency will be
remedied in the final version of BibTeX, 1.0, which is
expected to appear when the LaTeX 3.0 development is completed."

Niels L. Ellegaard (20-02-2004)
Kommentar
Fra : Niels L. Ellegaard


Dato : 20-02-04 00:22

Steffen M?ller <stm@@klams.dk> writes:

> Hvis jeg i en snor har en kugle (r=1,0 cm, m=1,8g) med et potentiale
> på 5000 V og placerer den i et vandret felt E = 2 *10^6 V/M, hvad
> sker der så?

Hint 1: Hvis du kender ladningen på kuglen kan du finde portentialet
på kugleoverfladen.

Hint 2: Når du kender ladningen på kuglen kan du finde en kraft.

> Hvis feltet ligger over kuglen sker der vel ikke et hammerslag, men
> hvis feltet ligger under kuglen vil frastødningen måske frastøde
> kuglen så meget den ikke vil hænge lodret - men hvordan regner jeg
> det ud?

Jeg tror at de mener at det samlede elektriske felt kan skrives som en
sum af et elektrisk felt E1 der stammer fra den ladede kugle og et
ydre felt E2. Det ydre felt E2 har konstant styrke og retning i hele
rummet.

Niels

--
Niels L Ellegaard http://dirac.ruc.dk/~gnalle/

Henning Makholm (20-02-2004)
Kommentar
Fra : Henning Makholm


Dato : 20-02-04 01:58

Scripsit gnalle@ruc.dk (Niels L. Ellegaard)
> Steffen M?ller <stm@@klams.dk> writes:

> > Hvis jeg i en snor har en kugle (r=1,0 cm, m=1,8g) med et potentiale
> > på 5000 V og placerer den i et vandret felt E = 2 *10^6 V/M, hvad
> > sker der så?

> Hint 1: Hvis du kender ladningen på kuglen kan du finde portentialet
> på kugleoverfladen.

Huh? Er der en standard-kapacitans for en kugle af ukendt materiale og
størrelse der hænger i ukendte omgivelser?

--
Henning Makholm "This imposes the restriction on any
procedure statement that the kind and type
of each actual parameter be compatible with the
kind and type of the corresponding formal parameter."

Niels L. Ellegaard (20-02-2004)
Kommentar
Fra : Niels L. Ellegaard


Dato : 20-02-04 16:55

Henning Makholm <henning@makholm.net> writes:
> Huh? Er der en standard-kapacitans for en kugle af ukendt materiale
> og størrelse der hænger i ukendte omgivelser?

Der er et problem med de ukendte omgivelser. Men hvis steffens
fysikbog ikke beskriver omgivelserne, så må man gå ud fra at kuglen
hænger i det tomme rum. Ellers ville opgave også blive for svært at
løse.... (Baglæns didaktisk analyse)

Jeg har går ud fra at systemet er kuglesymmetrisk og at kuglen er
ledende. Dette medfører at ladningerne fordeler sig sig pænt på
overfladen of kuglen og det leketriske felt peger væk fra kuglens
centrum. Da systemet er kuglesymmetrisk fortæller gausses lov os at
feltet uden for kuglen er givet ved

Q/epsilon = int_{en kugle med radius r} E * n dx = |E| /(4 pi r)

Her er Q ladningen. epsilon0 er dielektricitetskonstanten for det
tomme rum. E angiver det elektriske felt, og n er en vektor der peger
væk fra kuglens centrum (måske burde vi kalde n for en vektorfunktion,
men pyt nu med det). Vi får altså

E = n Q/(4 pi r epsilon0)

Det skægge ved opgaven er at feltet uden for kuglen er uafhænguig af
kuglens dielektricitetskonstant. Det svarer til at hvis jorden var
kuglesymmetrisk, så ville man ikke kunne bruge tyngdekraften til at
gætte udtale sig om hvordan massen var fordelt. man kunne altså ikke
bruge tyngdekraften til at sige nogen om hvorvidt jordens masse var
samlet i en lille hård kerne i centrum. (Det kan man sikkert ikke
alligevel)

Nu kan man finde potentialet phi ved at integrere E-feltet langs en
halvinie, der er vinkelret på kuglen og har et endepunkt på kuglens
overflade. Det svarer til at finde den potentielle energi af en person
på jordens overfladen. Så vidt jeg kan regne ud giver dette

phi(R) = - Q / (4 pi R^2 epsilon0)

Her angiver R kuglens radius. Hvis du vil udvide opgaven, så du kan
bruge den til at regne på en kapacitor, så kan du regne på et system
med to kugler, der befinder sig meget langt væk fra hinanden. Nu kan
du spørge hvor meget energi der koster at flytte ladningen Q fra den
ene kugle til den anden. Det svarer altså til at udregne forskellen i
potentiel energi for en person på jordens overflade og samme person på
månens overflade. Dette burde give følgende kapacitans

C = 1 / (2 pi R^2 epsilon0)

Hvis du vil forbedre denne kapacitor, så kan du kan vi placere de to
kugler i et medium med en høj dieletricitetskonstant. Lad os kalde
denne elektricitetskonstant epsilon1. Jeg antager stadig at kuglerne
er meget langt fra hinanden. Nu får du følgende kapacitans:

C = 1 / (2 pi R^2 epsilon1)

Niels

--
Niels L Ellegaard http://dirac.ruc.dk/~gnalle/

Niels L. Ellegaard (20-02-2004)
Kommentar
Fra : Niels L. Ellegaard


Dato : 20-02-04 17:37

gnalle@ruc.dk (Niels L. Ellegaard) writes:

> Det svarer altså til at udregne forskellen i potentiel energi for en
> person på jordens overflade og samme person på månens overflade.

Hmm.. her burde vel stå summen af de potentielle energier..

--
Niels L Ellegaard http://dirac.ruc.dk/~gnalle/

Søg
Reklame
Statistik
Spørgsmål : 177552
Tips : 31968
Nyheder : 719565
Indlæg : 6408847
Brugere : 218887

Månedens bedste
Årets bedste
Sidste års bedste