10 svar
120 visningar
Majskornet 599
Postad: 19 maj 2023 17:38

Konstant hastighet induktion

Hej!

Om v är konstant, försvinner e efter ett tag eller finns det alltid kvar?

Jag har googlat men blir förvirrad eftersom det dels står att "Observera att induktion enbart uppkommer under den tid då magnetfält eller rörelse förändras. Vi har alltså ingen induktion vid konstant hastighet eller vid ett konstant magnetfält." samtidigt som spänningen e förklaras med "Då ledaren rör sig i ett magnetfält påverkas laddningarna i ledaren av kraften Fm = Q v B." och denna kraft är ju inte beroende av att v ändras.

Pieter Kuiper 8033 – Avstängd
Postad: 19 maj 2023 20:42
Majskornet skrev:

Jag har googlat men blir förvirrad eftersom det dels står att "Observera att induktion enbart uppkommer under den tid då magnetfält eller rörelse förändras. Vi har alltså ingen induktion vid konstant hastighet eller vid ett konstant magnetfält."  

Källa?

Sedan beror det på definitioner. Fallet med konstant hastighet behandlas nog bäst med relativitetsteori. Det finns ingen absolut konstant hastighet, vi kan bara bestämma relativ hastighet. I relativitetsteori transformeras ett magnetiskt fält till ett elektriskt fält i andra inertialsystem, med Lorentzformlerna för fält.  

Majskornet 599
Postad: 19 maj 2023 21:23

Här är källan, kanske inte den bästa?: https://studerasmart.nu/kurser/fysik-2-sammanfattning-studerasmart/lektioner/induktion/

Hmm, vad menar du? I fysik 2-kursen, hur skulle det definieras?

Pieter Kuiper 8033 – Avstängd
Postad: 19 maj 2023 21:36
Majskornet skrev:

Här är källan, kanske inte den bästa?: https://studerasmart.nu/kurser/fysik-2-sammanfattning-studerasmart/lektioner/induktion/

https://studerasmart.nu/om-studera-smart/ 
Fyra elever från ett gymnasium på Lidingö...  ingen pålitlig källa. 

Jag är inte så förtjust i hur gymnasiet har massor med uppgifter om inducerade spänningar i kofångare osv. Dessa spänningar är inte kännbara, inte heller mätbara med en vanlig voltmeter. 

Majskornet 599
Postad: 19 maj 2023 22:16

Håller med om att det inte var en vidare källa, men är man desperat efter svar så blir det så :,)

Men om vi återgår till frågan: induceras en spänning (även om man inte får ut något ur den), även när hastigheten är konstant?

Pieter Kuiper 8033 – Avstängd
Postad: 19 maj 2023 22:48 Redigerad: 19 maj 2023 23:31
Majskornet skrev:

Håller med om att det inte var en vidare källa, men är man desperat efter svar så blir det så :,)

Men om vi återgår till frågan: induceras en spänning (även om man inte får ut något ur den), även när hastigheten är konstant?

Det här är en mycket bättre online-källa: Hyperphysics av Rod Nave:

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/magnetic/magfor.html#c2 

Ja, enligt gymnasiefysik (klassisk fysik). Men hur skulle du mäta den spänningen?

Det är nog bättre att betrakta det som att t ex flygplanet i sitt system (där v=0v=0) som rör sig med konstant hastighet norrut, att jordens magnetfält då delvis transformeras till ett elektriskt fält. Och det ger då samma Lorentzkraft. Det är så som det ska vara: fysiken ska inte bero på i vilket intertialsystem man betraktar saken.

Majskornet 599
Postad: 20 maj 2023 19:22

Hmm vi har inte gått igenom Lorentzkraft, men tack ändå!

Angående hur spänningen skulle mätas: om jag kopplar en voltmeter till båda kortsidorna av en lång stav i ledande material, och låter staven röra sig fram med konstant hastighet i ett magnetfält, borde det väl alltid finnas en spänning i staven?

Pieter Kuiper 8033 – Avstängd
Postad: 21 maj 2023 02:14 Redigerad: 21 maj 2023 02:16
Majskornet skrev:

Angående hur spänningen skulle mätas: om jag kopplar en voltmeter till båda kortsidorna av en lång stav i ledande material, och låter staven röra sig fram med konstant hastighet i ett magnetfält, borde det väl alltid finnas en spänning i staven?

Men voltmetern och dess ledningar flyger med. Voltmetern kommer att visa noll.

Det finns ett fält, men det är svårt att mäta.

Det finns också ett elektriskt fält ute, ungefär 100 volt per meter vid fint väder. Inte något man känner av (inte ens elallergikerna) och inte helt lätt att mäta.

Majskornet 599
Postad: 21 maj 2023 16:48

Men skrev inte du "ja, enligt gymnasiefysik" på frågan om en spänning induceras?

Tänker att elektronerna i ledaren borde påverkas av en magnetisk kraft enligt högerhandsregeln, och att det därför blir ett överskott av elektroner vid ena änden (ett överskott som precis inte räcker för att den elektriska kraften ska ha någon verkan?) och att det därför alltid borde vara en spänning, om än liten.

Majskornet 599
Postad: 21 maj 2023 16:52

https://www.youtube.com/watch?v=TKYFN-1dOLQ&t=0s 

Konstant hastighet ger konstant e verkar det som :)

Pieter Kuiper 8033 – Avstängd
Postad: 21 maj 2023 21:21 Redigerad: 21 maj 2023 21:25
Majskornet skrev:

Men skrev inte du "ja, enligt gymnasiefysik" på frågan om en spänning induceras?

Tänker att elektronerna i ledaren borde påverkas av en magnetisk kraft enligt högerhandsregeln, och att det därför blir ett överskott av elektroner vid ena änden (ett överskott som precis inte räcker för att den elektriska kraften ska ha någon verkan?) och att det därför alltid borde vara en spänning, om än liten.

Ja, gymnasiefysikens formel e=B·v·.e = B \cdot v \cdot \ell.

Det går bra att mäta denna spänning med en voltmeter om voltmetern står stilla. Men då bara så länge sladdarna räcker och därför tyckte jag att man (med mycket välvilja) kunde tolka dit ursprungliga citat så att tiden var begränsad.

Men annars (flygplan, cykelstyre, kofångare, osv) skapar dessa uppgifter helt felaktiga idéer hos eleverna.


Svara
Close