5 svar
708 visningar
Dumlegodis 5
Postad: 2 apr 2018 02:28 Redigerad: 2 apr 2018 02:28

Induktion

En tunn spole har 200 trådvarv, med arean 2.5 cm^2.

Spolen är kopplad till ett oscilloskop och placeras vinkelrätt mot flödet mellan två magnetpoler.

När denna rycks bort ifrån flödet gör oscilloskopet utslaget enligt följande:

https://minfil.org/a9k1Zeddb0/20180402_022022.png

Beräkna det magnetiska flödet.

e = N*delta phi/ delta t

0.5 = 200*delta phi/ 0.1

Delta phi = 0.5*0.1 / 200

Detta blir fel.

Kan någon knuffa mig i rätt riktning :)?

(Arean ska nog användas i uppgift B)

SeriousCephalopod 2696
Postad: 2 apr 2018 11:57 Redigerad: 2 apr 2018 13:39

Metoden ser rimlig ut. Låt mig återge min tolkning.

Låt e(t) representera den inducerade spänningen vid tidpunkt t, A spolens tvärsnittsarea, N antalet spolvarv, och Φ(t) \Phi(t) flödet över spolens tvärsnittsyta vit tidpunkt t. 

En strategi man borde hamrat in redan i Fysik 1 är att aldrig sätta in värden i sina uttryck föränn i absolut sista steget utan jobba kontinuerligt med symboler tills all aritmetik är klar så jag kommer att göra det själv. 

Så det enda vi egentligen vet är

e(t)=-NdΦdtdt e(t) = - N \frac{d\Phi}{dt} dt

Det jag gör nu är egentligen ett ganska sofistikerat trick men man skulle kunna gissa sig till det utifrån att vi har fått en area under en graf. Låt oss bara ta det här uttrycket och integrera det över tid från t = 0 till T (en tidpunkt långt senare, säg efter 10s). 

0Te(t)dt=-N0TdΦdt \int_0^T e(t) dt = - N \int_0^T \frac{d\Phi}{dt}

vidare vet vi att 0TdΦdtdt=Φ(T)-Φ(0) \int_0^T \frac{d\Phi}{dt} dt= \Phi(T) - \Phi(0) så 

0Te(t)dt=N(Φ(0)-Φ(T)) \boxed{\int_0^T e(t) dt = N(\Phi(0) - \Phi(T))}

Där Φ(0) \Phi(0) är alltså flödet över spolen när den var mellan magneterna vilket är vad vi vill bestämma. Om tidpunkten man integrerar till, T, är väldigt långt efter att man ryckt ut spolen ut magnetfältet så vet vi att Φ(T)=0Wb \Phi(T) = 0 \, \text{Wb} eftersom det inte är något flöde över spolen då så vi landar i

0Te(t)dt=NΦ(0) \int_0^T e(t) dt = N\Phi(0)

och problemet blir nu helt enkellt att bestämma integralen så noga som möjligt. Detta är på sätt och vis vad du gör när du tar "0.5*0.1" då 0Te(t)dt0,5V×0,1s \int_0^T e(t) dt \approx 0,5V \times 0,1s så du borde få ett svar som var nära "rätt svar" men det kan vara så att du använt fel enheter(jag gissar volt och sekund) eller att du ska göra en "finare approximation" än att bara approximera kurvan som en rektangel. 

Dumlegodis 5
Postad: 2 apr 2018 13:27 Redigerad: 2 apr 2018 13:33

-

Dumlegodis 5
Postad: 2 apr 2018 13:32
Dumlegodis skrev :

SeriousCephalopod skrev :

Metoden ser rimlig ut. Låt mig återge min tolkning.

Låt e(t) representera den inducerade spänningen vid tidpunkt t, A spolens tvärsnittsarea, N antalet spolvarv, och Φ(t) \Phi(t) flödet över spolens tvärsnittsyta vit tidpunkt t. 

En strategi man borde hamrat in redan i Fysik 1 är att aldrig sätta in värden i sina uttryck föränn i absolut sista steget utan jobba kontinuerligt med symboler tills all aritmetik är klar så jag kommer att göra det själv. 

Så det enda vi egentligen vet är

e(t)=-NdΦdt e(t) = - N \frac{d\Phi}{dt}

Det jag gör nu är egentligen ett ganska sofistikerat trick men man skulle kunna gissa sig till det utifrån att vi har fått en area under en graf. Låt oss bara ta det här uttrycket och integrera det över tid från t = 0 till T (en tidpunkt långt senare, säg efter 10s). 

0Te(t)dt=-N0TdΦdt \int_0^T e(t) dt = - N \int_0^T \frac{d\Phi}{dt}

vidare vet vi att 0TdΦdt=Φ(T)-Φ(0) \int_0^T \frac{d\Phi}{dt} = \Phi(T) - \Phi(0) så 

0Te(t)dt=N(Φ(0)-Φ(T)) \boxed{\int_0^T e(t) dt = N(\Phi(0) - \Phi(T))}

Där Φ(0) \Phi(0) är alltså flödet över spolen när den var mellan magneterna vilket är vad vi vill bestämma. Om tidpunkten man integrerar till, T, är väldigt långt efter att man ryckt ut spolen ut magnetfältet så vet vi att Φ(T)=0Wb \Phi(T) = 0 \, \text{Wb} eftersom det inte är något flöde över spolen då så vi landar i

0Te(t)dt=NΦ(0) \int_0^T e(t) dt = N\Phi(0)

och problemet blir nu helt enkellt att bestämma integralen så noga som möjligt. Detta är på sätt och vis vad du gör när du tar "0.5*0.1" då 0Te(t)dt0,5V×0,1s \int_0^T e(t) dt \approx 0,5V \times 0,1s så du borde få ett svar som var nära "rätt svar" men det kan vara så att du använt fel enheter(jag gissar volt och sekund) eller att du ska göra en "finare approximation" än att bara approximera kurvan som en rektangel. 

Hejsan, och tack för svar :)

Förstår inte riktigt hur den integreringen funkar, dvs hur ems:en är derivatan av flödet och hur jag ska integera denna formel. 

Är mest bara symboler, och förstår inget av det i boken.

Det blir f.ö rätt när jag multiplicerar ems:en med arean av en triangel.

SeriousCephalopod 2696
Postad: 2 apr 2018 13:46 Redigerad: 2 apr 2018 13:47

Att den elektromotoriska kraften (inducerade spänningen) e är lika med derivatan av flödet

e(t)=-NdΦdt e(t) = -N\frac{d\Phi}{d t} (Faradays induktionslag för spolar) vilket bara är en annan notation av

e(t)=-NΔΦΔt e(t) = -N\frac{\Delta \Phi}{\Delta t}

är en grundprincip man får utgå från som ett experimentellt faktum, men det bör vara så att din fysikbok har några exempel där den motiverar denna lag på något sätt. 

Själva integrationsoperationen följer av insättningsformeln (även kallad analysens fundamentalsats)

abf'(x)dx=f(b)-f(a) \int_a^b f'(x) dx = f(b) - f(a)

som gör det möjligt att relatera en funktion till integralen av dess derivata. 

Dumlegodis 5
Postad: 2 apr 2018 23:26
SeriousCephalopod skrev :

Att den elektromotoriska kraften (inducerade spänningen) e är lika med derivatan av flödet

e(t)=-NdΦdt e(t) = -N\frac{d\Phi}{d t} (Faradays induktionslag för spolar) vilket bara är en annan notation av

e(t)=-NΔΦΔt e(t) = -N\frac{\Delta \Phi}{\Delta t}

är en grundprincip man får utgå från som ett experimentellt faktum, men det bör vara så att din fysikbok har några exempel där den motiverar denna lag på något sätt. 

Själva integrationsoperationen följer av insättningsformeln (även kallad analysens fundamentalsats)

abf'(x)dx=f(b)-f(a) \int_a^b f'(x) dx = f(b) - f(a)

som gör det möjligt att relatera en funktion till integralen av dess derivata. 

Så det är samma princip som Sträcka -> hastighet -> acceleration? 

Ser dock inte hur detta hade hjälpt mig med min uppgift :( 

Svara
Close