Fysik 21 Formeloversigt

Relaterede dokumenter
Noter til elektromagnetisme

Formelsamling. Noter til Fysik 4 Elektromagnetisme

Fysik 21 Elektromagnetisme Formelsamling til eksamen

KØBENHAVNS UNIVERSITET NATURVIDENSKABELIG BACHELORUDDANNELSE Skriftlig prøve i Fysik 4 (Elektromagnetisme) 27. juni 2008

Noter til EM1 på KU (Elektromagnetisme 1)

DETTE OPGAVESÆT INDEHOLDER 6 OPGAVER MED IALT 11 SPØRGSMÅL. VED BEDØMMELSEN VÆGTES DE ENKELTE

Opgave 1. (a) Bestem de to kapacitorers kapacitanser C 1 og C 2.

Ordliste. Teknisk håndbog om magnetfelter og elektriske felter

DETTE OPGAVESÆT INDEHOLDER 5 OPGAVER MED IALT 11 SPØRGSMÅL. VED BEDØMMELSEN VÆGTES DE ENKELTE

KØBENHAVNS UNIVERSITET NATURVIDENSKABELIG BACHELORUDDANNELSE Skriftlig prøve i Fysik 4 (Elektromagnetisme) 26. juni 2009

Formelsamling og noter. Elektrodynamik og bølger

3.3 Andre spørgsmål... 12

AARHUS UNIVERSITET. Det naturvidenskabelige fakultet 3. kvarter forår OPGAVESTILLER: Allan H. Sørensen

Elektromagnetisme 3 Side 1 af 8 Dielektrika 1. Elektrisk dipol

KONDENSATORER (DC) Princip og kapacitans Serie og parallel kobling Op- og afladning

AARHUS UNIVERSITET. Det Naturvidenskabelige Fakultet Augusteksamen OPGAVESTILLER: Allan H. Sørensen

Noter til EM2 på KU (Elektrodynamik og Bølger)

Elektromagnetisme 15 Side 1 af 5 Molekylært elektrisk felt. Molekylært E-felt i et dielektrikum. mol

Elektromagnetisme 10 Side 1 af 11 Magnetisme. Magnetisering

Elektromagnetisme 13 Side 1 af 8 Maxwells ligninger. Forskydningsstrømme I S 1

Elektromagnetisme 7 Side 1 af 12 Elektrisk strøm. Elektrisk strøm

Elektromagnetisme 13 Side 1 af 8 Maxwells ligninger. Forskydningsstrømme I S 1

Elektromagnetisme 7 Side 1 af 12 Elektrisk strøm. Elektrisk strøm

SPOLER (DC) Princippet (magnetiske felter) Induktion og selvinduktion Induktans (selvinduktionskoefficient)

U = φ. R = ρ l A. Figur 1 Sammenhængen mellem potential, φ og spændingsfald, U: U = φ = φ 1 φ 2.

Elektromagnetisme 10 Side 1 af 12 Magnetisme. Magnetisering

FREMSTILLING AF VEKSELSPÆNDING. Induktion Generatorprincippet

Outline. Chapter 6: (cont d) Qijin Chen. November 21, 2013 NH = =6 CH = 15 4

Elektromagnetisme 8 Side 1 af 8 Magnetfelter 1. Magnetisk induktion. To punktladninger og q påvirker (i vakuum) som bekendt hinanden med en. qq C.

EL 1 formelsamling 2015 version 20 Side 1 af 19

E JLEJKTROMAGNJETKSME

13 cm. Tværsnit af kernens ben: 30 mm 30 mm

Statistisk mekanik 10 Side 1 af 7 Sortlegemestråling og paramagnetisme. Sortlegemestråling

Elektrostatisk energi

Figur 1: Kraftpåvirkning af vingeprol

Antennens udstrålingsmodstand hvad er det for en størrelse?

IMPEDANSBEGREBET - SPOLEN. Faseforskydning mellem I og U Eksempel: R, X og Z I og U P, Q og S. Diagrammer

Undervisningsbeskrivelse. Fysik A - 2.A

Grundlæggende elektroteknik

Når strømstyrken ikke er for stor, kan batteriet holde spændingsforskellen konstant på 12 V.

IMPEDANSBEGREBET - KONDENSATOREN. Faseforskydning mellem I og U Eksempel: R, X og Z I og U P, Q og S. Diagrammer

Elektromagnetisme 14 Side 1 af 9 Elektromagnetiske bølger. Bølgeligningen

Elektromagnetisme 14 Side 1 af 10 Elektromagnetiske bølger. Bølgeligningen

ELLÆRENS KERNE- BEGREBER (DC) Hvad er elektrisk: Ladning Strømstyrke Spændingsforskel Resistans Energi og effekt

Matematik 1 Semesteruge 5 6 (30. september oktober 2002) side 1. Komplekse tal Arbejdsplan

ELEKTRISKE KREDSLØB (DC)

Skriftlig eksamen i Statistisk Mekanik den fra 9.00 til Alle hjælpemidler er tilladte. Undtaget er dog net-opkoblede computere.

EDR Frederikssund afdeling Almen elektronik kursus. Afsnit 9-9B-10. EDR Frederikssund Afdelings Almen elektronik kursus. Joakim Soya OZ1DUG Formand

Magnetisme. Ladede partikler i bevægelse kan mærke et magnetfelt. Lorentzkraften: F = ee + ev x B

Statistisk mekanik 10 Side 1 af 7 Sortlegemestråling og paramagnetisme. Sortlegemestråling

Danmarks Tekniske Universitet

Statistisk mekanik 12 Side 1 af 9 Van der Waals-gas

Elektrodynamik. Christian Andersen. 15. juni Indhold 1. 1 Indledning 3

KREDSLØBSTEORI 10 FORELÆSNINGER OM ELEKTRISKEKREDSLØB

Danmarks Tekniske Universitet

MODUL 5 ELLÆRE: INTRONOTE. 1 Basisbegreber

Wigner s semi-cirkel lov

Heisenbergs usikkerhedsrelationer. Abstrakt. Hvorfor? Funktionsrum. Nils Byrial Andersen Institut for Matematik. Matematiklærerdag 2013

Elektronikkens grundbegreber 1

Teknologi & kommunikation

Velkommen til. EDR Frederikssund Afdelings Almen elektronik kursus. Joakim Soya OZ1DUG Formand. EDR Frederikssund afdeling Almen elektronik kursus

KONDENSATORER (DC) Princip og kapacitans Serie og parallel kobling Op- og afladning

Theory Danish (Denmark) Ikke-lineær dynamik i elektriske kredsløb (10 point)

Danmarks Tekniske Universitet

Statistisk mekanik 12 Side 1 af 9 Van der Waals-gas

Undervisningsplan. Oversigt over planlagte undervisningsforløb. Udarbejdet august Termin Januar 2017 Juni Uddannelse HTX.

Matematik F2 Opgavesæt 6

Benyttede bøger: Introduction to Cosmology, Barbara Ryden, 2003.

Fysikkens store teorier fra Newton til nu

Sandsynlighedsregning

Elektrostatisk energi

Bevægelse i (lineære) magnetfelter

Teoretiske Øvelser Mandag den 13. september 2010

Formelsamling til. Kvantemekanik. 27. marts Dennis Hansen 1

Stamoplysninger til brug ved prøver til gymnasiale uddannelser

Stern og Gerlachs Eksperiment

Preben Holm - Copyright 2002

GEOMETRI-TØ, UGE 3. og resultatet følger fra [P] Proposition 2.3.1, der siger, at

Hvorfor bevæger lyset sig langsommere i fx glas og vand end i det tomme rum?

Niels Jonassen ELEKTRO MAGNETISME. Polyteknisk Forlag

Stamoplysninger til brug ved prøver til gymnasiale uddannelser

Danmarks Tekniske Universitet

Resonansabsorption i Metalnanopartiker

Note om Laplace-transformationen

Lineære systemer med hukommelse.

Torben Laubst. Grundlæggende. Polyteknisk Forlag

Fysik 2, Foreslåede løsninger til prøveeksamenssæt, januar 2007

Vejledende opgaver i kernestofområdet i fysik-a Elektriske og magnetiske felter

Bevægelse i (lineære) magnetfelter

Synopsis: Titel: Automobil Permanent Magnet generator med buck/boost konverter

Undervisningsbeskrivelse

En undersøgelse af Maxwell Wagner-modellen

Stamoplysninger til brug ved prøver til gymnasiale uddannelser

Teori for PCR-mikrosystemer

Undervisningsbeskrivelse for: 3g FY A

Impedans. I = C du dt (1) og en spole med selvinduktionen L

Matematik 1 Semesteruge 5 6 (1. oktober oktober 2001) side 1 Komplekse tal Arbejdsplan

a og b Den magnetiske kraftlov Og måling af B ved hjælp af Tangensboussole

Formelsamling og noter. Elektromagnetisme

Noter til Fysik 6 - Elektrodynamik og bølger

Transkript:

Fysik 21 Formeloversigt Henrik Dahl 18. januar 2004 Indhold 1 Betegnelser og enheder 2 2 Formler 4 2.1 Elektrostatik............................. 4 2.1.1 Generelt............................ 4 2.1.2 Kraft, kraftmoment...................... 5 2.1.3 E-felt.............................. 5 2.1.4 Potential............................ 6 2.1.5 Arbejde, Energi........................ 6 2.1.6 Dipolmomoment....................... 6 2.1.7 Polarisation.......................... 6 2.1.8 D-felt............................. 6 2.2 Magnetostatik............................. 7 2.2.1 Generelt............................ 7 2.2.2 Kraft, kraftmoment...................... 7 2.2.3 B-felt.............................. 7 2.2.4 Vektorpotential........................ 8 2.2.5 Magnetisk dipolmoment................... 8 2.2.6 Magnetisering......................... 8 2.2.7 H-felt............................. 8 2.2.8 Arbejde og energi....................... 8 2.3 Elektrodynamik............................ 8 2.3.1 Generelt............................ 8 2.3.2 Ohm, Joule.......................... 9 2.3.3 Elektromotorisk kraft..................... 9 2.3.4 Faraday............................ 9 2.3.5 Flux.............................. 9 2.3.6 Arbejde og energi....................... 9 2.4 Maxwell................................ 10 2.5 Elektronik............................... 10 1

1 BETEGNELSER OG ENHEDE 2.5.1 Generelt............................ 10 2.5.2 Modstand........................... 11 2.5.3 Kondensator.......................... 11 2.5.4 Spole.............................. 11 2.5.5 Batteri............................. 11 2.6 Grænsebetingelser........................... 12 3 Feltlinjer 12 4 Ledere 12 5 Kondensator 13 6 Opskrifter 14 7 Konfigurationer 14 7.1 Uendelig lang linje.......................... 14 7.2 Plan.................................. 15 7.3 Cirkelrand............................... 15 7.4 Roterende cirkel............................ 15 7.5 Cylinder................................ 15 7.6 Kugleskal............................... 16 7.7 Kugle................................. 16 7.8 Solenoide............................... 17 7.9 Toroide................................ 17 8 Egenskaber 17 1 Betegnelser og enheder α Atomisk polarisabilitet [m C 2 N 1 ] A Vektorpotentiale i magnetostatik [Wb/m =T m] B Magnetfelt [T] [N s C 1 m 1 =N A 1 m 1 =kg C 1 s 1 =kg A 1 s 2 ] C Kapacitans [F=C V 1 ] χ e χ m Elektrisk succeptibilitet - enhedsløs Magnetisk succeptibilitet - enhedsløs D Elektrisk displacement, D-felt [C m 2 ] ε 0 Permittiviteten i vakuum, = 1 4πc 2 = 8.85 10 12 [C 2 N 1 m 2 ]

1 BETEGNELSER OG ENHEDER 3 ε Permittivitet [C 2 N 1 m 2 ] ε r Dielektrisk konstant - enhedsløs E E-felt [V m 1 =N C 1 ] E Elektromotorisk kraft [V] F Kraft [N] Φ Magnetisk flux [Wb =T m 2 ] I Strøm [A=C s 1 ] H Magnetfelt J Volumenstrømtæthed [A m 3 ] J b Bundet volumenstrømtæthed [A m 3 ] J f Fri volumenstrømtæthed [A m 3 ] K Overfladestrømtæthed [A m 2 ] K b Bundet overfladestrømtæthed [A m 2 ] K f Fri overfladestrømtæthed [A m 2 ] L Selvinduktans [H = T m 2 /A] λ Ladningstæthed (Ladning pr længdeenhed) [C m 1 ] m Magnetisk dipolmoment [A m 2 ] M Magnetisering, magnetisk dipolmoment pr volumenenhed [A/m] µ 0 Permeabiliteteten af vacuum =4π 10 7 [N A 2 ] µ Magnetisk permeabilitet [N A 2 ] µ r Relativ permeabilitet - enhedsløs N Kraftmoment [N m] ˆn Overfladenormal p Elektrisk dipolmoment [C m] P Polarisation (Dipolmoment pr enhedsvolumen) [C m 2 ] P Effekt [J]

2 FORMLER 4 q Ladning [C=A s] Q Ladning [C=A s] Q enc Den i en Gauss-dåse indeholdte ladning [C=A s] R Afstand fra kildepunkt [m] r Stedvektor [m] ˆr Enheds-stedvektor R Resistans [Ω=V/A] ρ Ladningstæthed (Ladning pr volumenenhed) [C m 3 ] ρ b Bunden volumenladningstæthed [C m 3 ] ρ f Fri volumenladningstæthed [C m 3 ] σ Ladningstæthed (Ladning pr arealenhed) [C m 2 ] σ b Bunden overfladeladningstæthed [C m 2 ] σ f Fri overfladeladningstæthed [C m 2 ] v Hastighed [m s 1 ] U Energi [J] V Potential [J C 1 =V] W Arbejde [J] 2 Formler 2.1 Elektrostatik 2.1.1 Generelt R = r r = r Q r q (2.2) s.59 ε r = 1 + χ e = ε ε 0 = C C 0 Relativ permitivitet (4.34) s.180 p = αe Atomisk polarisabilitet (4.1) s.161 α = 3ε 0 v (4.2) s.162 σ b = P ˆn Bundet ovfl.ladning (4.11) s.167 ρ b = P Bundet vol ladn (4.12) s.168 ρ = ρ b + ρ f (4.20) s.175 σ = σ b + σ f HV 1V 2 dτ = ρ HV 2V 1 dτ Greens reciprocitet s.157 ε ε 0 (1 + χ e )

2 FORMLER 5 2.1.2 Kraft, kraftmoment F = 1 qq Coulombs lov (2.1) s.59 F = QE (2.3) s.60 F = (p )E meget kort dipol (4.5) s.165 N = p E om center på dipol (4.4) s.164 N = (p E) + (r F) om andre punkter s.165 2.1.3 E-felt E(r) = 1 qi = 1 ˆR i ˆR Diskret samling (2.4) s.60 dq (2.5) s.61 E(r) = 1 λ(r L ) ˆRdl linjeladning (2.6) s.62 E(r) = 1 σ(r S ) ˆRda overfladeladning (2.7) s.62 E(r) = 1 ρ(r V ) ˆRdτ volumenladning (2.8) s.62 E da = 1 S ε 0 Q enc Gauss lov (2.13) s.68 E = 1 ε 0 ρ enc do. (2.14) s.69 E dl = E = 0 Rotation af E-felt i elektrostatik (2.20) s.77 Φ E = E da Flux (2.11) s.67 S E = V (2.23) s.78 E dip (r, θ) = p (2 cos θˆr + sin θˆθ) r 3 (3.103) s.153 E dip (r, θ) = 1 [3(p ˆr)ˆr p] r 3 (3.104) s.155 1 3ε 0 pδ 3 (r) Korrektion (3.106) s.157 E d = E v E p d diel, v vacuum, p polar DTU5.11 s.42 E d = E v σ p /ε 0 DTU5.12 s.42 E d = E v /(1 + χ) do

2 FORMLER 6 2.1.4 Potential V (r) = r E dl Elektrisk potential (2.21) s.78 O V (r) = 1 q Punktladning (2.26) s.84 R V (r) = 1 qi R i (2.27) s.84 V (r) = 1 λ(r ) R dl Linjeladning (2.30) s.85 V (r) = 1 σ(r ) R da Overfladeladning (2.30) s.85 V (r) = 1 ρ(r ) dτ Volumenladning (2.29) s.84 R 2 V = ρ ε 0 Poissons ligning (2.24) s.83 2 V = 0 Laplaces ligning V (b) V (a) = W/Q (2.38) s.91 V mon (r) = 1 Q (3.97) s. 149 r V dip (r) = 1 p ˆr ( = p cos θ r 2 (3.99) s.149, (3.102) s.153 r 2 V = 1 P da P ) dτ (4.10) s.167 S R V R V = 1 σ b ( S R da + ρ b dτ ) (4.13) s.168 V R 2.1.5 Arbejde, Energi W = 1 n 2 i=1 q iv (r i ) (2.42) s.92 W = 1 2 ρv dτ (2.43) s.93 W = ε 0 2 HV E2 dτ 1 D Edτ (2.45) s.94, (4.58) s.192 2 HV U = p E Energi ideal dipol (4.6) s.165 U = 1 1 [p r 3 1 p 2 3(p 1 ˆr)(p 2 ˆr)] (4.7) s.165 2.1.6 Dipolmomoment p = r ρ(r )dτ Dipolmoment (3.98) s.149 p = i q ir i (3.100) s.150 p = q(r + r ) = qd d fra neg til pos (3.101) s.150 2.1.7 Polarisation P = ε 0 χ e E E Totalt felt, lin.[c/m 2 ] (4.30) s.179 2.1.8 D-felt D ε 0 E + P (4.21) s.175 D = ρ f Gauss lov (4.22) s.175 S f enc Gauss lov (4.23) s.176 D = P >=< 0 (4.25) s.178 D = ε 0 (1 + χ e )E = εe (4.32,33) s.180

2 FORMLER 7 2.2 Magnetostatik 2.2.1 Generelt I = λv = dq Linjeladning (5.14) s.208 dt I = J da = Jdτ (5.28) s.213 S V J = di da = ρv Vol. strømtæthed (5.25) (5.26) s.212 K = di dl = σv Ovfl. strømtæthed (5.22)(5.23) s.211 J = dρ Bev. af ladn. kont.ligning (5.29) s.214 dt J = 0 Magnetostatik (5.31) s.215 J b = M Vol. strøm (6.13) s.264 K b = M ˆn Overfladestrøm (6.14) s.264 J b = 0 s.268 J = J b + J f (6.17) s.269 J b = χ m J f (6.33) s.277 µ = µ 0 (1 + χ m ) = µ 0 µ r 2.2.2 Kraft, kraftmoment F = Q[E + v B] Lorentz (5.2) s.204 F mag = I(dl B)(= I dl B) (5.15)(5.17) s.209 F mag = K Bda (5.24) s.211 F mag = J Bdτ (5.27) s.212 F = (m B) Infinitesimal løkke (6.3) s.258 N = m B Kraftmoment (6.1) s.257 2.2.3 B-felt B(r) = µ 0 4π B(r) = µ 0 4π B(r) = µ 0 I ˆR K(r ) ˆR dl Biot-Savart (5.32) s.215 da Biot-Savart (5.39) s.219 J(r ) ˆR dτ Biot-Savart (5.39) s.219 4π B dl = µ0 I enc Amperes lov (5.42) s.222, (5.55) s.225 B = µ 0 J Amperes lov (5.44) s.222, (5.54) s.225 B = 0 (5.48) s.223 I enc = J da (5.43) s.222 B = A Vektorpotential (5.59) s.234 B dip (r) = µom (2 cos θˆr + sin θˆθ) 4πr 3 (5.86) s.246 B dip (r) = µ o [3(m ˆr)ˆr m] (5.87) s.246 4πr 3 (+ 2µ 0 3 mδ3 (r)) Korrektion (5.90) s.254 B = µ 0 (1 + χ m )H = µh = µ 0 µ r H Permeabilitet (6.30-31) s.275

2 FORMLER 8 2.2.4 Vektorpotential J(r ) A(r) = µ 0 dτ (5.63) s.235 4π R A = µ 0 I 4π R dl (5.64) s.236 A = µ 0 I 1 4π R dl (5.64) s.236 A = µ 0 K 4π R da (5.64) s.236 2 A = µ 0 J (5.62) s.235 A = 0 (5.61) s.234 A dip (r) = µ 0 m ˆr (5.83) s.244 4π r 2 A dip (r) = µ 0 m sin θ ˆφ 4π r (5.85) s.246 2 A(r) = µ 0 M(r ) ˆR 4π ( dτ (6.11) s.263 A(r) = µ 0 J b (r ) dτ + ) K b (r ) 4π V R S R da (6.15) s.264 2.2.5 Magnetisk dipolmoment m = I da = Ia = I.(areal).ẑ pr. vinding (5.84) s.244 2.2.6 Magnetisering M = m i / τ Magnetisering M = χ m H Magnetisk succeptibilitet (6.29) s.274 2.2.7 H-felt H 1 µ 0 B M (6.18) s.269 H = J f Amperes lov (6.19) s.269 H dl = Ifenc Amperes lov (6.20) s.269 H = M 0 (6.23) s.373 2.2.8 Arbejde og energi w B = HB 2 U = µ 0 4πr 3 [m 1 m 2 3(m 1 ˆr)(m 2 ˆr)] (6.35) s.282 2.3 Elektrodynamik 2.3.1 Generelt J = σ f Konduktivitet (7.1) s.285 ρ = 1/σ Resistivitet s.285 f = f s + E (7.9) s.292

2 FORMLER 9 2.3.2 Ohm, Joule J = σ (E + v B)(= σ E) Ohms lov (7.2)(7.3) s.285 V = IR Ohms lov (7.4) s.287 E = 1 J = 0 (7.5) s.288 σ P = V I = I 2 R Joules varmelov (7.7) s.290 2.3.3 Elektromotorisk kraft E = f dl = f s dl Elektromotorisk kraft (7.9) s. 293 E = f mag dl = vbh (7.11) s.294 E = dφ Fluxreglen (7.13) s.296 dt V = b E dl = E (7.10) s.293 a E = L di (7.26) s.313 dt 2.3.4 Faraday E dl = B dφ da = t dt Faradays lov (7.15) s.302 E = B t Faradays lov (7.16) s.302 2.3.5 Flux Φ B da Flux (7.12) s.295 Naturen modvirker fluxændringer Lenz lov s.304 Φ = LI Selvinduktans [H=Vs/A] (7.25) s.313 2.3.6 Arbejde og energi W = 1 2 LI2 (7.29) s.317 W mag = 1 2µ 0 HV B2 dτ (7.34) s.318 W elec = ε 0 2 HV E2 dτ

2 FORMLER 10 2.4 Maxwell E = ρ ε 0 Gauss (7.39) s.326 B = 0 do. E = B Faraday do. t E B = µ 0 J + µ 0 ε 0 Ampere++ do. t F = q(e + v B) Lorentz (7.40) s.326 J = ρ (7.41) s.326 t D = ρ f Gauss (7.55) s.330 B = 0 do. E = B t Faraday do. H = J f + D Ampere++ do. t P = ε 0 χ e E (7.56) s.330 M = χ m H do. D = εe (7.57) s.330 H = 1 B µ do. ε ε 0 (1 + χ e ) s.330 µ µ 0 (1 + χ m ) do. J d = D (7.58) s.330 t D ds = Q S C S t S B ds = 0 C H dl = S J ds + S 2.5 Elektronik 2.5.1 Generelt D t ds J = σe, σ = q e nµ Ohms lov (3) s.2 σ = ne2 τ m e, e 2 = q2 e Drude (4) s.2 i I i = 0 Kirchoff I: Knudeligning (17) s.5 batt E = spol L i di i + dt kap V C + modst R ii i Kirchoff II: Maskeligning (25) s.7 V C = 1 t C 0 I(t )dt Ẽ(ω) = E(t)eiωt dt Vekselstrøm (46) s.13 I(t) = dω Ĩ(ω)e iωt Vekselstrøm (54) s.14 2π Z = R + ix R resist, X reakt < P >= 1 2 I2 0R = Ieff 2 R (63)(64) s.16

2 FORMLER 11 2.5.2 Modstand V = RI Ohms lov (5) s.2 R = L s.2 σa dw = V I = RI 2 Joule (7) s.2 dt Ẽ R = RĨ(ω) Vekselstrøm (49) s.13 2.5.3 Kondensator Q = CV (8) s.3 W = Q2 (9) s.3 2C I = C dv Ohms lov (10) s.3 dt V = 1 C Idt (10) s.3 Ẽ C = Ĩ(ω) Ĩ(ω) Vekselstrøm (52)(53) s.14 ( iω+η)c iωc Z = 1 Impedans s.14 iωc 2.5.4 Spole E = E dl = dφ Faraday (11) s.4 dt Φ = LI Selvinduktans s.4 E = L di (12) s.4 dt Ẽ L = iωlĩ(ω) Vekselstrøm (50) s.13 Z = iωl Impedans s.14 U = 1 2 LI2 (7.29) s.217 2.5.5 Batteri E 0 = f dl (12) s.4 dw = d (QE dt dt 0) = IE 0 (14) s.5

3 FELTLINJER 12 2.6 Grænsebetingelser Eover Eunder = σ/ε 0 Disk. (2.31) s.88 E over = E under Kont. (2.32) s.88 E over E under = σ ε 0 ˆn (2.33) s.89 V over = V under Kont. (2.34) s.89 Dover Dunder = σ f Disk. (4.26) s.178 D over D under = P over P under Disk. (4.27) s.178 ε over Eover ε under Eunder = σ f Disk. (4.30) s.186 B disk på fladestrøm s.212 brug gnst. (sect. 2.5.3) B = 0 langt væk s.232 Bover = Bunder kont. (5.72) s.241 B over B under = µ 0K Disk (5.73) s.241 B over B under = µ o (K ˆn) (5.74) s.241 A over = A under kont. (5.75) s.242 Hover Hunder = (M over Munder ) Disk (6.24) s.273 H over H under = K f ˆn Disk (6.25) s.273 S f enc Lukket løkke s.331 B da = 0 do. do. S d B da do. do. S dt S P f enc + d D da do. do. dt 3 Feltlinjer E fra + til - D fra + til - på frie ladninger S P fra - til + på polarisationsladninger Tommelfinger langs strøm: fingre langs magnetfelt 4 Ledere E = 0 i lederen s.97 E vinkelret på overflade s.98 ρ = 0 i lederen s.97 V (a) = V (b) Ækvipotential s.97 f = 1σ(E 2 over + E under ) s.102 f = 1 2ε 0 σ 2ˆn (2.51) s.103

5 KONDENSATOR 13 5 Kondensator C Q/V Kapacitans [F=C/V] (2.53) s.104 E = Q Aε 0 ẑ Parallelle plader (2.54) s.105 C = Aε 0 do. do. d V = q Aε 0 d do. do. W 1ε 2 0E 2 Ad do. do. F = q2 2Aε 0 do. DTU s.36 D = Q Aẑ do. dielektrikum+luft Sv. s.57 E d = Q Aε 0 ε r ẑ do. do. E v = Q Aε 0 ẑ do. do. Aε C = 0 ε r d 1 +ε r(d 0 d 1 do. do. ) D = Q Aẑ do. 2 dielektrika i lag DTU. s.44-45 E 1 = Q Aε 1 ẑ do. do. E 2 = Q Aε 2 ẑ do. do. V = Q [ d 1 A ε 1 + d 2 ε 2 ] do. do. Aε C = 0 d 1 /ε 1r +d 2 /ε 2r do. do. C = ε 0 d (ε 1r A 1 + ε 2r A 2 ) do - men side om side DTU s.45-46 C d = ε r C v Plader, delvist fyldt med diel DTUs.46-47 - og s.195 W = 1 q 2 2 C d do. do. w = 1 DE do. do 2 C x = ε 0b d r 1)] do. do. C = ε r C v ab C = Sfæriske skaller s.105 b a W = CV 2 /2 do. (2.55) s.106 C = 2πε 0L ln(r/r) Cylinder DTU s.31 V = q ln(r/r) 2πε 0 L do. do. C = C 1 + C 2 1 = 1 C C 1 + 1 C 2 τ = RC = ε 0ε r σ Parallelforbundet Serieforbundet [s]

6 OPSKRIFTER 14 6 Opskrifter Fra Til Formel V ρ 2 V = ρ/ε 0 ρ V V = 1 ρ dτ R V E E = V E V V = E dl E ρ E = ρ/ε 0, E = 0 ρ E E = 1 ˆR ρdτ A J 2 A = µ 0 J J A A = µ 0 J dτ 4π R A B B = A, A = 0 J B B = µ 0 J ˆR dτ 4π B J B = µ 0 J, B = 0 Med dielektrika: Udnyt symmetri og Maxwell/Gauss: D ds = Q til at tegne D-feltet i de S frie ladninger Tegn E-felt via D = ε 0 ε r E Beregn potentiale via W = F dl Parallel: D = 0, E = 0, ε 0 E = D P (ingen frie ladninger) B = 0, H = 0, µ 0 H = B µ 0 M (ingen frie strømme) Diamagnetisme Modsat rettet felt χ m 0 µ r 1 Paramagnetisme Stækere, rettet med felt χ m 0 µ r 1 Ferromagnetisme Stærkest, rettet med felt χ m >> 0 µ r >> 1 7 Konfigurationer 7.1 Uendelig lang linje E = 1 2λ (2.9) s.63 s E = λ L πε 0 a L DTU. 2.12, s.7 2 +a 2 D = 2πsŝ λ (4.24) s.176 E = D ε 0 = λ 2πε 0 ŝ s > a s.176 B = µ 0I (5.36) s. 217, (5.41) s.221, s.226 2πs B = µ 0I 4πs 2 sin θ 1 ) (5.35) s.217 f = µ 0 I 1 I 2 parallelle (5.37) s.217 2π d V = λ 2πε 0 ln(r/r 0 ) Prob. 3.9 Solset 3

7 KONFIGURATIONER 15 7.2 Plan E = σ 2ε 0 ˆn s.74 χ (r 2 ) 3/2 σ b = 1 2π χ e e +2 qd +d 2 (4.50) s. 189 q b = χ e χ e+2q (4.51) s. 189 F == 1 χ e q 2 B = { χ e+2 µ0 Kŷ 2 z > 0 µ 0 2 z < 0 7.3 Cirkelrand E = ( Q z 0 z 2πa 2 0 ε 0 z 0 a 2 +z0 2 B(z) = µ 0I 2 4d 2 ẑ (4.54) s.190 ) ẑ SV.4.4 s.35, prob. 2.6 solset 1 ( +z 2 ) 3/2 pr. vinding (5.38) s.218 7.4 Roterende cirkel E = ωba 2 /2, I = ωba 2 /(2R) s.298 7.5 Cylinder E = 1 3ε 0 ks 2 ŝ s.73, prob.2.16 solset 1 E = λ 2πε 0 r r R DTU 2.29 s.17 E(r) = a2 2ε 0 [2(P ŝ)ŝ P] s 2 udenfor cyl s.173 J = I s.213 πa 2 J = ks I = 2πka3 s.213 { 3 I s H = s R 2π I cf. UK s.86 s R 2πs B = µ 0 H = µ 0I s R 2πs I = JA = σ EA = σ AV/L s.286 R = L/(σ A) E = λ 2πε 0 sŝ s.287 I = σλl/ε 0 = 2πσL ln(b/a) do. V = λ 2πε 0 ln(b/a) do. R = ln(b/a) 2πσL W = µ 0I 2 l 4π L = µ 0 l ln(b/a)/(2π)

7 KONFIGURATIONER 16 7.6 Kugleskal { 1 q ˆr r R E = r 2 s.71 0 r < R { 1 q 4πε V (r) = 0 r R r 1 q r < R s.82 R W = 1 q 2 8πε 0 s.94 R { µ0 Rωv r sin θ A(r, θ, φ) = ˆφ r R 3 µ 0 R 4 ωv sin θ ˆφ (5.67) s.237 r R 3 r 2 B = 2µ 3 0σRω r R (5.68) s.237 7.7 Kugle V (z) = { σ = 1 q ε 0 z r Rσ ε 0 = 1 q R { 1 1 r 2 1 r R 3 udenfor indenfor s.86 (KUGLESKAL?) udenfor E = indenfor ρ = 3q 4πR 3 E ave = 1 P (3.105) s.156 { R 3 P 3ε V (r, θ) = 0 r cos θ r R P R s.168 3 3ε 0 cos θ r > R r 2 E = 1 3ε 0 P r < R (4.14) s.169 V = 1 p ˆr r R (4.15) s.169 r 2 p = 4 3 πr3 P (4.16) s.169 E = 1 R 3 = 1 3ε 0 P s.172 D = Q 4πr( ˆr 2 ) r > a s.181 V = Q 1 4π ε 0 b εa εb s.181 P = ε 0χ e Q ˆr s.181 4πεr 2 ρ b = 0 { s.182 ε0 χ eq ydre σ b = 4πεb 2 ε 0χ eq s.182 indre 4πεa E = 3 ε+2 0 (4.49) s.188 B ave = µ 0 2m (5.89) s.253 4π R 3 Jorden SV. s.86 J b = M = 0 s.264 K b = M ˆn = M sin θ ˆφ s.264 B = 2µ 0M 3 i kuglen (6.16) s.265 qd

8 EGENSKABER 17 7.8 Solenoide { µ0 niẑ indenfor B = (5.57) s.228 0 udenfor { µ0 ni A = s ˆφ s < R 2 µ 0 ni ˆφ (5.71) s.238 s > R 2 s F = µ 0N 1 N 2 I 2 R DTU s.96 a B = µ 0NI L s (cos α cos β) DTU s.92 B e = µ 0NI 2L s DTUs.93 B = µ 0 (1 + χ m )niẑ s.276 K b = M ˆn = χ m (H ˆn) = χ m ni ˆφ H = NI L t DTU 12.26 s.151 7.9 Toroide { µ0 NI B(r) = ˆφ indenfor 2πs 0 udenfor L = µ 0N 2 h ln(b/a) 2π (5.58) s.230 8 Egenskaber Ledere E = 0 inden i lederen, ρ = 0 inden i lederen, alle ladninger er på overfladen af lederen, en leder er et ækvipotentiale, E er vinkelret på overfladen lige uden for lederen agnetiske kræfter Magnetiske kræfter udfører intet arbejde Stationaritet Stationære ladninger konstant elektrisk felt (elektrostatik), konstante strømme konstante magnetfelter (magnetostatik) Elektrostatik Et varierende magnetfelt inducerer et elektrisk felt Lenz Naturen modvirker fluxændringer Superposition Gælder for Kræfter E-felt Potentiale - men IKKE for Energi