Elektriska fält - förstår inte teorin.
Hej, kan någon förklara teorin i uppgiften? Jag förstår att man minskar avståndet, men borde inte elektriska fältstyrkan vara detsamma och därför spänningen detsamma över hela? vad är egentligen potential?och varför kan jag inte göra mellanrum när jag skriver?
Det gick att redigera in mellanrummen /Smaragdalena, moderator
Ofta då jag stöter på någonting som jag har svårt att direkt relatera till, försöker jag att hitta analogier till något annat fenomen som jag känner mig mer bekväm med.
prova till exempel att relatera fenomenet ”elektriskt fält” med ”gravitationsfält” (Dvs ”g”). Hur ser tex en formel för kraften i gravitationsfältet ut (F=mg) jämfört med kraften i elektriskt fält (F=qE)? Kanske kan man jämföra egenskapen massa i ett gravitationsfält, med egenskapen laddning i ett efält? Vad kan man jämföra potentialen med?
JohanF skrev:Ofta då jag stöter på någonting som jag har svårt att direkt relatera till, försöker jag att hitta analogier till något annat fenomen som jag känner mig mer bekväm med.
prova till exempel att relatera fenomenet ”elektriskt fält” med ”gravitationsfält” (Dvs ”g”). Hur ser tex en formel för kraften i gravitationsfältet ut (F=mg) jämfört med kraften i elektriskt fält (F=qE)? Kanske kan man jämföra egenskapen massa i ett gravitationsfält, med egenskapen laddning i ett efält? Vad kan man jämföra potentialen med?
Hmmm, vad kan man egentligen se potentialen som, det finns ju inte riktigt något direkt... eller jo kanske är det höjdskillnaden (en ren gissning).
OlafJohansson21 skrev:JohanF skrev:Ofta då jag stöter på någonting som jag har svårt att direkt relatera till, försöker jag att hitta analogier till något annat fenomen som jag känner mig mer bekväm med.
prova till exempel att relatera fenomenet ”elektriskt fält” med ”gravitationsfält” (Dvs ”g”). Hur ser tex en formel för kraften i gravitationsfältet ut (F=mg) jämfört med kraften i elektriskt fält (F=qE)? Kanske kan man jämföra egenskapen massa i ett gravitationsfält, med egenskapen laddning i ett efält? Vad kan man jämföra potentialen med?
Hmmm, vad kan man egentligen se potentialen som, det finns ju inte riktigt något direkt... eller jo kanske är det höjdskillnaden (en ren gissning).
Ja, på sätt och vis blir det ett mått på ”skillnad i höjd” i E-fältet.
Arbete att ”lyfta upp” en massa i gravitationsfältet är mgh, och man tillför då massan potentiell energi.
Arbete att lyfta upp en laddning i ett E-fält blir qEd, och man tillför då laddningen potentiell energi. Vilken också kan skrivas Uq där U är skillnaden i potential.
Så analogin med gravitationsexemplet är att ”U” i E-fältet motsvarar ”gh” i gravitationsfältet.
OlafJohansson21 skrev:Hej, kan någon förklara teorin i uppgiften? Jag förstår att man minskar avståndet, men borde inte elektriska fältstyrkan vara detsamma och därför spänningen detsamma över hela? vad är egentligen potential?och varför kan jag inte göra mellanrum när jag skriver?
Det gick att redigera in mellanrummen /Smaragdalena, moderator
Jag har också irriterat mig på att ibland när man använt klart ekvationseditorn så funkar plötsligt inte mellanslag i brödtexten (förrän efter nästa radmatning!?). Men man kan ju alltid peta in mellanslag i efterhand.
vänta lite nu, så det du säger är att spänningen variear över fältet och är inte konstant?
OlafJohansson21 skrev:vänta lite nu, så det du säger är att spänningen variear över fältet och är inte konstant?
Precis! Den varierar linjärt (om E-fältet är konstant), från den ena plattan till den andra.
I ditt exempel så är det ju plattornas olika potentialer som orsakar E-fältet, enligt U/d=E.
Potentialen varierar. Spänning är potentialskillnad, så spänningen varierar, precis som en bok som ligger på högsta hyllan har större potentiell energi än en bok som ligger på nedersta hyllan.
Smaragdalena skrev:Potentialen varierar. Spänning är potentialskillnad, så spänningen varierar, precis som en bok som ligger på högsta hyllan har större potentiell energi än en bok som ligger på nedersta hyllan.
Ja, på samma sätt som det inte är relevant att prata om höjd om man inte har en referensnivå som man jämför med, så kan man inte heller prata om potential om man inte jämför med en referensnivå. Det är den referensnivån som man brukar kalla "jord", dvs man har på något sätt knutit den till vad som anses vara noll-potential. (jordsymbolen i din bild)
Normalt är jorden en punkt som kan sluka oändligt med laddning utan att öka punktens potential. Vilket fungerar bra i de flesta fall, men inte i extremfall. Tex ögonblicket efter ett blixtnedslag kan man få en enorm potentialskillnad mellan själva nedslaget och marken runtomkring. Och det är därför som blixten är farlig även ifall du inte får den direkt i huvudet. Av potentialskillnaden som blixten genererar så uppstår ett elektriskt fält i marken, som gör att det lilla avståndet mellan punkten som du har vänsterfot respektive högerfot kan ha så stor skillnad i potential att den orkar driva en ström genom dig.
(där fick du ännu ett reellt exemopel på att potentialen varierar inom ett elektriskt fält...)
JohanF skrev:Smaragdalena skrev:Potentialen varierar. Spänning är potentialskillnad, så spänningen varierar, precis som en bok som ligger på högsta hyllan har större potentiell energi än en bok som ligger på nedersta hyllan.
Ja, på samma sätt som det inte är relevant att prata om höjd om man inte har en referensnivå som man jämför med, så kan man inte heller prata om potential om man inte jämför med en referensnivå. Det är den referensnivån som man brukar kalla "jord", dvs man har på något sätt knutit den till vad som anses vara noll-potential. (jordsymbolen i din bild)
Normalt är jorden en punkt som kan sluka oändligt med laddning utan att öka punktens potential. Vilket fungerar bra i de flesta fall, men inte i extremfall. Tex ögonblicket efter ett blixtnedslag kan man få en enorm potentialskillnad mellan själva nedslaget och marken runtomkring. Och det är därför som blixten är farlig även ifall du inte får den direkt i huvudet. Av potentialskillnaden som blixten genererar så uppstår ett elektriskt fält i marken, som gör att det lilla avståndet mellan punkten som du har vänsterfot respektive högerfot kan ha så stor skillnad i potential att den orkar driva en ström genom dig.
(där fick du ännu ett reellt exemopel på att potentialen varierar inom ett elektriskt fält...)
Vänta lite nu, vad är då elektriskt läges energi ifall man jämför med gravitation?
OlafJohansson21 skrev:JohanF skrev:Smaragdalena skrev:Potentialen varierar. Spänning är potentialskillnad, så spänningen varierar, precis som en bok som ligger på högsta hyllan har större potentiell energi än en bok som ligger på nedersta hyllan.
Ja, på samma sätt som det inte är relevant att prata om höjd om man inte har en referensnivå som man jämför med, så kan man inte heller prata om potential om man inte jämför med en referensnivå. Det är den referensnivån som man brukar kalla "jord", dvs man har på något sätt knutit den till vad som anses vara noll-potential. (jordsymbolen i din bild)
Normalt är jorden en punkt som kan sluka oändligt med laddning utan att öka punktens potential. Vilket fungerar bra i de flesta fall, men inte i extremfall. Tex ögonblicket efter ett blixtnedslag kan man få en enorm potentialskillnad mellan själva nedslaget och marken runtomkring. Och det är därför som blixten är farlig även ifall du inte får den direkt i huvudet. Av potentialskillnaden som blixten genererar så uppstår ett elektriskt fält i marken, som gör att det lilla avståndet mellan punkten som du har vänsterfot respektive högerfot kan ha så stor skillnad i potential att den orkar driva en ström genom dig.
(där fick du ännu ett reellt exemopel på att potentialen varierar inom ett elektriskt fält...)
Vänta lite nu, vad är då elektriskt läges energi ifall man jämför med gravitation?
För gravitation är ändring av lägesenergin för en massa, . I det elektriska fältet är ändring av den potentiella energin för en laddning, , eller .
Det man lär sig om elektricitet när man är barn räcker förstås inte för att förstå elektromagnetiska fält (då är Newtonsk gravitation enklare), men hemma får man i alla fall nån förståelse för att ett batteri har ett visst volttal, spänning, och att batteriet är slut när spänningen har sjunkit för mycket. Nån kanske säger att det är spänning mellan hålen i vägguttaget också, väldigt mycket spänning, och kanske att en blixt är en urladdning (typ kortslutning) mellan moln och marken med ännu högre spänning.
Och så kan man slicka på ett 4,5V-batteri (används såna fortfarande) eller se gnistor ibland.
Så spänning är nåt som kan finnas mellan två metalliska punkter, så om man ...
Nu faller hela min berättelse, för det hör till saken att spänningen kan variera mellan de där två punkterna, och det har man ju ingen tidig intuition för. Jag tänkte skriva att spänningen så att säga kommer först, och att det uppkommer ett fält mellan två punkter, och att spänningen halvvägs mellan dem då är hälften så stor, men den naiva intuitionen är kanske i själva verket att spänningen är konstant hela vägen. Jag låter det här stå ändå, någon kanske får nån pedagogisk inspiration.
