Induktion
Hej skulle vara tacksam för hjälp med denna uppgiften. Vi kanske kan börja med a). Förstår ej riktigt hur jag ska tänka kring hur man håller handen vid högerhandsregeln.
Hej!
Kan du tänka såhär:
Åt vilket håll flyter, enligt uppgiftfiguren, strömmen i staven när kretsen sluts? Om staven enligt uppgifttexten ska accelerera åt höger, åt vilket håll måste den magnetiska kraften på staven då vara riktad, och i vilken riktning måste isåfall magnetfältet vara riktat? Avänd högerhandsregeln, med ström i tummens riktning, kraft i handflatans riktning, så hamnar fingrarna i magnetfältets riktning.
ska jag hålla tummen i rörelsens riktnign först? isåfall riktas ju kraften uppåt och då går väl strömmen upp genom staven? eller jag fattar inte riktigt
Rörelsens riktning är samma riktning som kraften, eller hur? Så handflatan i rörelserikningen. Tummen i strömmens riktning.
Hänger du med?
man kan ju hålla högerhanden på 2 sätt så att handflatan pekar mot kraften och då går ju fältlinjerna antingen upp eller ner och likaså med strömmen. ska man inte blanda in lenz lag i detta?
Ahh, nu tror jag att jag förstår vad ditt problem är!
Vi måste tänka vad som finns i uppställningen från början, och vad som sedan händer som en konsekvens av det som först händer. Det är det som är klurigt med den här uppgiften.
Från början finns ett yttre magnetfält, dvs det är skapat av någonting annat som inte påverkas av vad vi gör i vår labb.
Från början har vi också ett batteri som ger en kretsspänning som inte påverkas av vad vi gör i vår labb.
Sedan sluter någon plötsligt strömbrytaren, vilket gör att en ström börjar flyta. Strömmen flyter i den riktning som batteriet bestämmer, dvs från batteriets pluspol till dess minuspol (eftersom det är för tillfället den enda spänningskällan i kretsen).
Ingen induktion sker ännu. Induktionen startar först när det magnetiska flödet innuti loopen varierar, och eftersom staven i början ligger stilla så varierar inte loopens area.
Så, tillbaka till din fråga. Du säger att handen kan hållas på två sätt. Men ett av sätten kommer tummen att peka i motsatt den riktning som batteriet i verkligheten driver strömmen, alltså måste du förkasta det alternativet. Vilket alternativ har du kvar?
Hänger du med på vad jag menar, eller blev det rörigt?
Färdas strömmen då nedåt i staven? om strömen flyter från pluspolen och nedåt genom staven?
Ja, precis!
Då fattar jag tack så jättemycket! Men kommer det sedan uppkomma en motsatt kraft som bromsar denna förändring?
När staven börjar röra sig åt höger så kommer en inducerad spänning att uppstå i kretsen. Fundera lite på vilken konsekvens denna inducerade spänning får.
Hmm, i min fysikbok står det att en inducerad ström går i motsatt riktning men hur kan strömmen bara byta håll?
Strömmen kommer inte att byta håll, utan det kommer att induceras en spänning i kretsen, som _vill_ driva en ström åt motsatt håll, och därför _minskar_ strömmen i kretsen. .
Om strömmen i staven blir mindre, så minskar även kraften på staven som konsekvens, dvs stavens acceleration minskar. Det är svaret på b.
Hur blir c?
JohanF skrev:Strömmen kommer inte att byta håll, utan det kommer att induceras en spänning i kretsen, som _vill_ driva en ström åt motsatt håll, och därför _minskar_ strömmen i kretsen. .
ja juste! såklart, den åker ju inte tillbaka igen.
JohanF skrev:Strömmen kommer inte att byta håll, utan det kommer att induceras en spänning i kretsen, som _vill_ driva en ström åt motsatt håll, och därför _minskar_ strömmen i kretsen. .
Om strömmen i staven blir mindre, så minskar även kraften på staven som konsekvens, dvs stavens acceleration minskar. Det är svaret på b.
Hur blir c?
vilken formel använder du dig av då?
Jag tycker att du bara borde kunna använda dig av generatorformeln e=BLv.
Men för att teckna sluthastigheten måste jag även använda batterispänningen U och stavens längd L, vilka man inte får veta i uppgifttexten. Vad säger facit?
detta säger facit. Vilken formel använde du dig i b upppgiften för att se att spänningen motverkar strömmen som minskar och därmed kraften?
Annonyma tjejen skrev:
detta säger facit. Vilken formel använde du dig i b upppgiften för att se att spänningen motverkar strömmen som minskar och därmed kraften?
Ja precis! Det är lite elakt av uppgiftförfattaren att i uttrycket som man vill att eleven ska härleda, ingår batteriets spänning och längden på staven (eller avståndet mellan L1 och L2, ifall det inte är samma sak), men man specificerar inte dessa storheter i figuren.
Men iallafall. Så snart staven börjar röra sig så uppstår en spänning mellan dess ändar, enligt generatorformeln. Den inducerade spänningen, eftersom den är motriktad batterispänningen, kommer att minska strömmen i kretsen. När den inducerade spänningen är lika stor som batterispänningen, kan inte längre någon ström flyta i kretsen. Kraften på staven blir därmed noll, och staven kommer att behålla den hastighet (sluthastigheten) som den har accelererats till.
Att den inducerade spänningen i staven blir motriktad batterispänningen kan man se genom att använda högerhandsregeln (öppen hand) igen. Tänk dig en positiv laddning i staven. Den kommer att röra sig åt höger, när staven rör sig åt höger (eftersom laddningen följer med staven). Enligt högerandsregeln kommer kraften på en sådan laddning (F=Bqv) att vara riktad uppåt i stavens längdriktning, och positiva laddningar samlas i den övre ändan av staven som därmed blir pluspol.
Alternativt, om ni har gått igenom Faradays induktionslag och lenz lag så kan man använda dem att resonera polariteten med. Flödet inuti loopen ökar in i pappret. Då induceras en spänning enligt faradays induktionslag, som driver en ström som ger ett magnetiskt flöde inuti loopen, ut ur pappret, enligt lenz lag. Enligt högerhandsregeln (knuten hand), så måste den inducerade strömmen då gå i motsatt riktning mot den ström som batteriet driver.
Tack verkligen för att du tog dig tiden att förklara, jag förstår äntligen nu!
