Parallella ledare samt enheten Ampere: Skillnad mellan sidversioner

Från Wikiskola
Hoppa till navigering Hoppa till sök
Ingen redigeringssammanfattning
 
(8 mellanliggande sidversioner av samma användare visas inte)
Rad 1: Rad 1:
{| class="wikitable"
|-
! Digital bok !! Pappersbok
|-
| {{Gleerups|[https://gleerupsportal.se/laromedel/impuls-2/article/df073675-53d3-4ade-b229-5f4c336e1328 lös uppgifter]}} || {{Heureka2| Kap 5 s 80-83}}
|}
{{clear}}
=== Kraften mellan två raka och parallella ledare ===
=== Kraften mellan två raka och parallella ledare ===
[[File:2 parallella ledare.png|thumb|Två parallella elektriska ledare samt ett magnetfält utritat.]]
[[File:2 parallella ledare.png|thumb|Två parallella elektriska ledare samt ett magnetfält utritat.]]
Rad 8: Rad 17:


där <math>a</math> är avståndet mellan ledarna.
där <math>a</math> är avståndet mellan ledarna.
{{clear}}


== Solenoiden ==
==== Härledning ====
 
Magnetsik flödestätheten <math>B</math>  kring en ledare är


[[File:Solenoid-utan-kärna 01.png|thumb|upright=1.1|Solenoid]]
: <math> B = k \frac{I}{a}</math> (1)
[[Image:Solenoid-6.jpg|thumb|upright=1.1|Magnetfältet kring en solenoid som genomlöps av en elektrisk ström. Fältet visas för ett plan genom spolens längsgående symmetriaxel.]]


En solenoid (av grekiskans solen, rör, och éidos, utseende, form) är en rulle ledningstråd (spole) bestående av ett större eller mindre antal från varandra isolerade varv, vanligen med cirkelformigt tvärsnitt, och vars längd är betydligt större än dess diameter.
där <math>B</math> är magnetiska flödestätheten, <math>I</math> är strömmen, <math>l</math> är avståndet från ledaren och <math>k = 2 \cdotp 10^{-7} Tm/A</math>.  


En elektrisk ström genom solenoiden ger upphov till ett magnetiskt fält av den karaktär som bilden till höger visar. Solenoidens ena ände verkar som en magnetisk nordpol, dess andra som en magnetisk sydpol. Om strömmens riktning genom solenoiden kastas om, växlar även polerna i överensstämmelse med Ampères regel.
Ledare två kommer då att befinna sig i magnetfältet från ledare ett vilket ger upphov till en kraft:


För bestämmande av kraftlinjernas riktning för en solenoid gäller följande regel:
: <math> F=I l B </math> (2)


Griper man om solenoiden med högra handen, så att fingrarna pekar i strömmens riktning, kommer kraftlinjenas riktning att peka åt samma håll som tummen.[1]
Sätt in 81) i (2) ger


Upphängs solenoiden så att dess axel fritt kan röra sig i horisontalplanet visar den samma egenskaper som en magnetisk nål under liknande förhållanden: dess axel inställer sig i den magnetiska meridianen och dess nordpol attraheras, dock repelleras sydpolen av en magnets sydpol eller av motsvarande pol på en annan solenoid.
: <math> F=I l k \frac{I}{a} =  k \frac{I^2 l}{a} </math>


Ampère uppfann solenoiden då han undersökte den elektriska strömmens attraherande och repellerande effekter, (se Elektrodynamik), samt använde de fenomen som solenoiden uppvisar då den genomlöps av en ström som utgångspunkt för sin teori om magnetismen.
{{clear}}

Nuvarande version från 23 oktober 2017 kl. 13.08

Digital bok Pappersbok
läromedel: lös uppgifter

NoK Heureka Fysik 2: Kap 5 s 80-83


Kraften mellan två raka och parallella ledare

Två parallella elektriska ledare samt ett magnetfält utritat.

Kraften mellan två raka och parallella ledqare är

[math]\displaystyle{ F = 2 \cdotp 10^{-7} I^2 l /a }[/math]

där [math]\displaystyle{ a }[/math] är avståndet mellan ledarna.

Härledning

Magnetsik flödestätheten [math]\displaystyle{ B }[/math] kring en ledare är

[math]\displaystyle{ B = k \frac{I}{a} }[/math] (1)

där [math]\displaystyle{ B }[/math] är magnetiska flödestätheten, [math]\displaystyle{ I }[/math] är strömmen, [math]\displaystyle{ l }[/math] är avståndet från ledaren och [math]\displaystyle{ k = 2 \cdotp 10^{-7} Tm/A }[/math].

Ledare två kommer då att befinna sig i magnetfältet från ledare ett vilket ger upphov till en kraft:

[math]\displaystyle{ F=I l B }[/math] (2)

Sätt in 81) i (2) ger

[math]\displaystyle{ F=I l k \frac{I}{a} = k \frac{I^2 l}{a} }[/math]