0 svar
383 visningar
tarkovsky123_2 145
Postad: 23 feb 2017 18:46 Redigerad: 23 feb 2017 19:16

Magnet som släpps genom en kopparring

Hej! Jag behöver hjälp med denna uppgift.

"Stavmagneten släpps genom en cirkulär ring av koppartråd så som figuren visar.

(a) Redogör för förändringarna i riktning och storlek hos den inducerade strömmen i ringen, medan magneten passerar igenom den

 

(b) Kommer accelerationen hos den fallande magneten att vara konstant, om man bortser från luftmotståndet? "

 

I a har jag problem med att förstå varför riktningen på magnetfältet blir som det blir. Om man tänker på att magnetens fält ser ut såhär: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/0/0c/VFPt_cylindrical_magnet_thumb.svg/250px-VFPt_cylindrical_magnet_thumb.svg.png

 

Om man nu tänker sig en punkt P vid kopparringen. Uppifrån sett, så måste ju fältlinjerna hos nord (nord pekar nedåt) gå ner och sen upp till syd (precis som på bilden ovan). Punkten P hamnar ju således där fältlinjerna går från nord till syd, dvs måste (uppifrån sett) magnetfältet i punkten P vara riktad ut ur pappret. Men detta blir uppenbarligen fel, vilket vidare ger fel riktning för den inducerade strömmen. Men jag förstår verkligen inte vad felet blir.

 

I (b) så frågar dem efter accelerationen, och rent intuitivt vet jag att svaret måste vara att en kraft förorsakad av den inducerade strömmen måste bromsa magneten. Detta blir dock mycket svårt att förstå, om jag försöker motivera kraftens riktning med högerhandsregeln:

Om man antar att magnetfältet som den inducerade strömmen ger upphov till är riktad in i pappret (precis motsatt riktningen hos den fallande magnetens fält). Om man därefter försöker tillämpa högerhandsregeln på den fallande magneten genom att tänka att magneten ju "känner av" detta motsatta magnetfält som uppkommit till följd av den inducerade strömmen, så blir ju magnetens (kroppens) rörelseriktning parallell med fältlinjerna och kraften går inte att få fram.

Varför blir det fel att använda högerhandsregeln i detta scenario? Hur förklarar man annars kraftens riktning som ju tydligen bromsar accelerationen för den fallande magneten?

 

Mycket tacksam för svar

 

Edit: Hittade även denna video som visar ett liknande experiment: https://www.youtube.com/watch?v=N7tIi71-AjA

Svara
Close