11 svar
503 visningar
lemattis behöver inte mer hjälp
lemattis 33 – Fd. Medlem
Postad: 19 nov 2017 22:33 Redigerad: 19 nov 2017 22:56

Fältstyrka

Hej,

behöver hjälp med denna uppgiften:

Ett tunt klotskal av metall har laddningen 90 nC. Bestäm fältstyrkan i en punkt på avståndet 4.0 cm från klotskalets centrum om skalets radie är 2.0 cm.

Har de samma laddning? Alltså Q1 = Q2?

Dr. G 9459
Postad: 19 nov 2017 23:57

Samma laddning? I uppgiften finns bara ett laddat metallskal. 

lemattis 33 – Fd. Medlem
Postad: 20 nov 2017 09:02
Dr. G skrev :

Samma laddning? I uppgiften finns bara ett laddat metallskal. 

Ok hur löser man uppgiften?

haraldfreij 1322
Postad: 20 nov 2017 09:37

Man löser uppgiften på samma sätt som om man istället för sfären hade en laddad partikel i sfärens centrum, med samma laddning som sfären.

Att det elektriska fältet blir samma i det fallet är inte alldeles uppenbart att se, och jag tror att man på gymnasienivå nöjer sig med att säga att det är så, utan att ge någon närmare förklaring till varför. Ska man göra det rigoröst tror jag att man måste diskutera elektrisk flödestäthet och Gauss lag.

lemattis 33 – Fd. Medlem
Postad: 20 nov 2017 14:00
haraldfreij skrev :

Man löser uppgiften på samma sätt som om man istället för sfären hade en laddad partikel i sfärens centrum, med samma laddning som sfären.

Att det elektriska fältet blir samma i det fallet är inte alldeles uppenbart att se, och jag tror att man på gymnasienivå nöjer sig med att säga att det är så, utan att ge någon närmare förklaring till varför. Ska man göra det rigoröst tror jag att man måste diskutera elektrisk flödestäthet och Gauss lag.

Ok. När jag gör det blir svaret fel:

IE=k*90×10^-9/0.02^2

 

Vad gör jag för fel?

haraldfreij 1322
Postad: 20 nov 2017 14:19

Du har satt avståndet till 2 centimeter. Den tänkte punktladdningen ska ligga i sfärens centrum, och avståndet dit är enligt uppgiften 4 cm.

Guggle 1364
Postad: 20 nov 2017 14:25 Redigerad: 20 nov 2017 14:33

Hej lemattis,

Du ser ut att ha använt avståndet R=0.02m R=0.02\mathrm{m} men i frågan är avståndet till laddningscentrum R=0.04m R=0.04\mathrm{m} . Det är sfären som har en radie b=0.02m b=0.02\mathrm{m} .

Vidare är det lite oklart vad det är för k du använder, förhoppningsvis  k=14πϵ0 k=\frac{1}{4\pi \epsilon_0}

|IE|=Q4πϵ0R2 |\mathbf{\rm I\!E}|=\frac{Q}{4\pi \epsilon_0 R^2} för R>b R>b . Fältet är riktat radiellt utåt.

För 0<R<b 0<R<b (dvs inuti det tunna skalet) är fältet 0.

lemattis 33 – Fd. Medlem
Postad: 22 nov 2017 10:21
haraldfreij skrev :

Du har satt avståndet till 2 centimeter. Den tänkte punktladdningen ska ligga i sfärens centrum, och avståndet dit är enligt uppgiften 4 cm.

Även när jag sätter det till 4 resp. 6 cm blir svaret också fel ju. Vet fortfarande inte vad jag gör för fel?

lemattis 33 – Fd. Medlem
Postad: 22 nov 2017 10:22
Guggle skrev :

Hej lemattis,

Du ser ut att ha använt avståndet R=0.02m R=0.02\mathrm{m} men i frågan är avståndet till laddningscentrum R=0.04m R=0.04\mathrm{m} . Det är sfären som har en radie b=0.02m b=0.02\mathrm{m} .

Vidare är det lite oklart vad det är för k du använder, förhoppningsvis  k=14πϵ0 k=\frac{1}{4\pi \epsilon_0}

|IE|=Q4πϵ0R2 |\mathbf{\rm I\!E}|=\frac{Q}{4\pi \epsilon_0 R^2} för R>b R>b . Fältet är riktat radiellt utåt.

För 0<R<b 0<R<b (dvs inuti det tunna skalet) är fältet 0.

När jag sätter det till 4cm (0.004m) blir svaret ändå fel. 

 

Jag har använt k som det står det i formelbladet ja

Guggle 1364
Postad: 22 nov 2017 13:22

Okej, rätt svar är |E|=0.51MN/C |\mathbf{E}|=0.51\mathrm{MN/C}

Om du får något annat har du antingen slagit fel på miniräknaren eller använt fel konstant. Om facit påstår något annat har facit fel eller också har du skrivit av uppgiften fel.

Kontrollera uppgiftstexten, är laddningen är Q=90nC Q=90nC , är avståndet är 0.04m 0.04\mathrm{m} och är sfärens radie b=0.02m b=0.02\mathrm{m} ?

lemattis 33 – Fd. Medlem
Postad: 22 nov 2017 14:53
Guggle skrev :

Okej, rätt svar är |E|=0.51MN/C |\mathbf{E}|=0.51\mathrm{MN/C}

Om du får något annat har du antingen slagit fel på miniräknaren eller använt fel konstant. Om facit påstår något annat har facit fel eller också har du skrivit av uppgiften fel.

Kontrollera uppgiftstexten, är laddningen är Q=90nC Q=90nC , är avståndet är 0.04m 0.04\mathrm{m} och är sfärens radie b=0.02m b=0.02\mathrm{m} ?

Japp allt stämmer och jag får samma svar som du. Tack för hjälpen, då måste det vara fel i facit :)

haraldfreij 1322
Postad: 22 nov 2017 15:00

Vad säger facit?

Svara
Close