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

Relaterede dokumenter
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.

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

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

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

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

ELEKTROMAGNETISME. "Quasistatiske elektriske og magnetiske felter", side Notem kaldes herefter QEMF.

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

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

KØBENHAVNS UNIVERSITET NATURVIDENSKABELIG BACHELORUDDANNELSE

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

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

Preben Holm - Copyright 2002

Aalborg Universitet. Skriftlig eksamen i Grundlæggende Mekanik og Termodynamik. Torsdag d. 9. juni 2011 kl

Konstruktion. d: En cirkel med diameter 7,4 cm. e: En trekant med grundlinie på 9,6 cm og højde på 5,2 cm. (Der er mange muligheder)

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

MODUL 5 ELLÆRE: INTRONOTE. 1 Basisbegreber

Elektromagnetisme 3 Side 1 af 8 Dielektrika 1. Elektrisk dipol

Aalborg Universitet. Skriftlig eksamen i Grundlæggende Mekanik og Termodynamik. Tirsdag d. 11. august 2015 kl

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

Kapitel 10. B-felt fra en enkelt leder. B (t) = hvor: B(t) = Magnetfeltet (µt) I(t) = Strømmen i lederen (A) d = Afstanden mellem leder og punkt (m)

Teoretiske Øvelser Mandag den 13. september 2010

Danmarks Tekniske Universitet

Danmarks Tekniske Universitet

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

Teknologi & kommunikation

Elektrokemisk potential, membranpotential og. Donnanligevægt

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

INERTIMOMENT for stive legemer

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

Benjamin Franklin Prøv ikke at gentage forsøget! hvor er den passerede ladning i tiden, og enheden 1A =

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

Rapport uge 48: Skråplan

Stern og Gerlachs Eksperiment

Ordliste. Teknisk håndbog om magnetfelter og elektriske felter

Danmarks Tekniske Universitet

Matematik A. Studentereksamen

Elektrostatisk energi

Noter til elektromagnetisme

Strålingsintensitet I = Hvor I = intensiteten PS = effekten hvormed strålingen rammer en given flade S AS = arealet af fladen

Matematik A. Studentereksamen. Digital eksamensopgave med adgang til internettet

Dansk Fysikolympiade 2015 Udtagelsesprøve søndag den 19. april Teoretisk prøve. Prøvetid: 3 timer

Matematik A Terminsprøve Digital prøve med adgang til internettet Torsdag den 21. marts 2013 kl indd 1 20/03/12 07.

Theory Danish (Denmark)

Hvis man ønsker mere udfordring, kan man springe de første 7 opgaver over. Skitser det omdrejningslegeme, der fremkommer, når grafen for f ( x)

Den Naturvidenskabelige Bacheloreksamen Københavns Universitet. Fysik september 2006

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

Resonans 'modes' på en streng

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

Danmarks Tekniske Universitet

Kapitel 6. Elektrisk felt fra kabler og luftledninger. Kabler. Luftledninger

Elektromagnetisme 7 Side 1 af 12 Elektrisk strøm. Elektrisk strøm

Indre modstand og energiindhold i et batteri

Elektromagnetisme 7 Side 1 af 12 Elektrisk strøm. Elektrisk strøm

Kaotisk kuglebevægelse En dynamisk analyse

Aalborg Universitet. Skriftlig eksamen i Grundlæggende Mekanik og Termodynamik. Fredag d. 2. juni 2017 kl

Benjamin Franklin Prøv ikke at gentage forsøget!

Matematik A. Studentereksamen. Fredag den 9. december 2011 kl stx113-mat/a

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

Bernoulli s lov. Med eksempler fra Hydrodynamik og aerodynamik. Indhold

Danmarks Tekniske Universitet

Protoner med magnetfelter i alle mulige retninger.

1. Kræfter. 2. Gravitationskræfter

MATEMATIK ( 5 h ) DATO: 5. juni 2008 (formiddag) Lommeregner hverken grafisk eller programmerbar

Gymnasieøvelse i Skanning Tunnel Mikroskopi (STM)

Kommentarer til den ægyptiske beregning Kommentarer til den ægyptiske beregning... 5

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

Experiment Danish (Denmark)

Theory Danish (Denmark)

Matematik A. Studentereksamen

Antennens udstrålingsmodstand hvad er det for en størrelse?

gl. Matematik A Studentereksamen Torsdag den 22. maj 2014 kl gl-1stx141-mat/a

Matematik A. Studentereksamen

Den elektrodynamiske højttaler

Lego-øvelse i Visual Management

Dynamiske konstruktioner med et dynamisk geometriprogram En øvelsessamling

gl. Matematik A Studentereksamen Torsdag den 14. august 2014 kl gl-stx142-mat/a

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

Matematik A. Studentereksamen

MATEMATIK A-NIVEAU 2g

GUX. Matematik. A-Niveau. Torsdag den 31. maj Kl Prøveform a GUX181 - MAA

GUX Matematik Niveau B prøveform b Vejledende sæt 1

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

Vi begynder med at repetere noget af det tidligere gennemgåede som vi skal bruge.

Formelsamling. Noter til Fysik 4 Elektromagnetisme

Hvis man ønsker mere udfordring, kan man springe de første 7 opgaver over. Skitser det omdrejningslegeme, der fremkommer, når grafen for f ( x)

Aalborg Universitet Esbjerg 18. december 2009 Spændings og deformationsanalyse af perforeret RHS stålprofil Appendiks F Strain gauges BM7 1 E09

MATEMATIK, MUNDTLIG PRØVE TEMA: AKVARIER I HIRTSHALS

Når enderne af en kobbertråd forbindes til en strømforsyning, bevæger elektronerne i kobbertråden sig (fortrinsvis) i samme retning.

CIVILINGENIØREKSAMEN Side 1 af 18 sider. Skriftlig prøve, den: XY. december 200Z Kursus nr : (navn) (underskrift) (bord nr)

geometri trin 2 brikkerne til regning & matematik preben bernitt

Elektromagnetisme 14 Side 1 af 9 Elektromagnetiske bølger. Bølgeligningen

Undervisningsbeskrivelse for: 3g FY A

Matematiske hjælpemidler. Koordinater. 2.1 De mange bredder.

Udarbejdet af: RA/ SLI/KW/

Magnetiske felter Ved luftledningsanlæg

Tryk. Tryk i væsker. Arkimedes lov

Matematik A. Studentereksamen. Fredag den 6. december 2013 kl stx133-mat/a

KØBENHAVNS UNIVERSITET NATURVIDENSKABELIG BACHELORUDDANNELSE

Transkript:

DETTE OPGAVESÆT INDEHOLDER 5 OPGAVER MED IALT 11 SPØRGSMÅL. VED BEDØMMELSEN VÆGTES DE ENKELTE SPØRGSMÅL ENS. SPØRGSMÅLENE I DE ENKELTE OPGAVER KAN LØSES UAFHÆNGIGT AF HINANDEN. 1

Opgave 1 En massiv metalkugle med radius a bærer den positive ladning Q 1. Koncentrisk med kuglen er anbragt en elektrisk ledende kugleskal med indre radius b og ydre radius c, a < b < c. Denne skal bærer den positive ladning Q 2. Der er vakuum i områderne a < r < b og c < r, hvor r som sædvanlig betegner afstanden til kuglens centrum. (a) Bestem størrelse og retning af det elektriske felt i hvert af de fire områder r < a, a < r < b, b < r < c og c < r. (b) Angiv hvorledes den elektriske ladning er fordelt, og bestem de tilhørende ladningstætheder. Opgave 2 En pladekapacitor er konstrueret af to parallelle tynde cirkulære metalplader med diameter d = 30 cm. Der er vakuum mellem pladerne, som holdes i en indbyrdes afstand på h = 2,0 mm. Den oprindeligt uladede kapacitor oplades gennem en modstand ved tilslutning til en spændingkilde, der leverer en spændingsforskel på V = 100 V. Der ses bort fra randfelter. (a) Beregn kapacitansen C v af kapacitoren såvel som dens slutladning Q. Der foretages en måling af den tid t v det tager før opladningsstrømmen er faldet til det halve af sin begyndelsesværdi. Den samme måling foretages i en anden opstilling der alene adskiller sig fra den første ved, at der er anbragt et dielektrikum med dielektricitetskonstant K mellem kapacitorens plader; resultatet af målingen her betegnes t d. Forholdet mellem de to måleresultater viser sig at være: t d /t v = 3,05. (b) Bestem værdien af dielektricitetskonstanten K. Efter afladning seriekobles kapacitoren med vakuum mellem pladerne med kapacitoren med dielektrikum mellem pladerne i en ny opstilling. (c) Bestem seriekoblingens ækvivalente kapacitans C; svaret udtrykkes ved C v og K. 2

Opgave 3 Betragt en kuglesymmetrisk ladningsfordeling med radius a. Ladningsfordelingen giver anledning til et elektrisk felt, der er rettet radiært ud fra fordelingens centrum. I afstanden r fra fordelingens centrum har feltet styrken og E = E = Q 4πɛ 0 1 a 2 for r < a Q 1 for r > a, 4πɛ 0 r 2 hvor Q er fordelingens samlede ladning; Q > 0. Dielektricitetskonstanten K er overalt lig med 1. (a) Bestem det elektriske potential V (r) overalt i rummet idet potentialet sættes til nul i det uendeligt fjerne. Skitsér resultatet. Det oplyses, at ladningstætheden har formen ρ(r) = k r n, r < a, hvor k er en konstant og n er et helt tal. (b) Bestem n. (Vink: Gauss lov for en passende valgt kugle.) 3

Opgave 4 I et uendeligt langt cylinderformet metalrør løber der en konstant strøm I. Strømmen løber i rørets længderetning og er jævnt fordelt i metallet. Rørets indre overflade har radius a, den ydre overflade har radius b. Rundt om metalrøret, og koaksialt med dette, er der anbragt to ledende cylinderskaller med forsvindende tykkelse. Den ene skal har radius c, den anden har radius d, a < b < c < d. Der løber den konstante strøm 3I/4 i skallen med radius c, mens skallen med radius d bærer stømmen I/4. Strømmene i skallerne løber i modsat retning af strømmen i røret. Strømmene i skallerne er jævnt fordelt over disse. Situationen er skitseret på figuren ovenfor. (a) Bestem strømtætheden i metalrøret. (b) Bestem magnetfeltet (størrelse og retning) i hvert af områderne r < a, b < r < c, c < r < d og d < r, hvor r angiver afstanden til den fælles akse. 4

Opgave 5 Gennem en lang og tynd lige leder passerer strømmen i. Ved siden af lederen befinder sig en rektangulær strømkreds med sidelængder l og b. Leder og strømkreds ligger i samme plan, siderne med længde l er parallele med den lige leder og den nærmeste befinder sig i afstanden r fra lederen. Strømretning i den lige leder og den valgte positive omløbsretning for den rektangulære kreds er vist på figuren ovenfor. Idet den lige leder kan betragtes som uendelig lang er den magnetiske flux gennem den rektangulære kreds hidrørende fra magnetfeltet produceret af lederen givet som (a) Udled det angivne udtryk for Φ B. Strømmen i lederen har formen Φ B = µ ( 0il 2π ln 1 + b ) r i = I 0 e t/τ, hvor I 0 er startstrømmen til tiden t = 0 og τ er en tidskonstant. (b) Bestem strømmen i R i den rektangulære kreds idet denne har modstanden R, og idet der ses bort fra selvinduktion. Hvilken vej løber strømmen i R?. 5