Tillämpning av högerhandseregln
Hej!
Jag sitter med en uppgift där jag inte förstår hur jag ska tillämpa högerhandsregeln.
uppgiften är: (uppgift 3118 i impuls fysik 2)
"Ett flygplan flyger från malmö till Kiruna med hastigheten 900km/h planet har ett vingspann som är 30 meter.
a)När planet börjar flyga kommer det att flyta en ström genom vingarna. Vilken riktning har den strömmen?
A) Norr B)Söder C)Väster D)det blir ingen ström."
Jag förstår att jordens magnetfält går från söder till norr. Alltså går den horisontella komposanten av jordens magnetfält i samma riktning som flygplanets hastighet. Sen finns det ju också en vertikal komposant av jordens magnetfält. Är det den jag ska räkna med? förstår inte riktigt hur jag ska använda mig av högerhandsregeln här?
Du ska använda den komposant av magnetfältet som är vinkelrät mot hastigheten. Vilken komposant är det?
Måste ju bli den vertikala komposanten då. Förstår dock inte hur jag ska komma till nästa steg. Har pekfingret i magnetfältets riktning (ner mot marken). Men det känns som att jag kan få strömmen (I) åt alla håll beroende på hur jag vrider på handen?
Jag gjorde en snabb figur på situationen. En flygplansvinge med en positiv laddning. Jag valde en positiv laddning eftersom strömmens ritning är definierad som en ström av positiva laddningar. Magnetfältet in i pappret, som du sa. Du ska lista ut vart den positiva laddningen tar vägen om vingen rör sig uppåt i bilden (åt norr, från Malmö till Kiruna). Känner du till någon formel som beskriver kraften på laddning i magnetfält?
(jag är ganska usel på att rita som du ser)
ska jag tänka på flygplanet som en partikel som rör sig? i så fall ser jag hur det blir väster ut!
Ja, precis! Den positiva laddningen på vingen kommer att dras mot vänster (väst).
Men se upp. I uppgiften står ”när flygplanet börjar flyga...”. Vad kommer att hända när det har flutit lite ström så att positiva laddningar har ansamlats i vänster vinge?
Kommer detta att sluta med oändligt stor positiv laddning i vänster vinge?
Då måste det väl bli som vid induktion? Alltså att en spänning lägger sig mellan vingarna vilket leder till att en elektrisk kraft uppstår. Tillslut blir F(magnetisk)=F(elektrisk) och då antar spänningen ett konstant värde (tills planet slutar röra sig då)
Du förstår uppenbarligen detta. Att den inducerade spänningen antar ett konstant värde när jämvikten inträder innebär också att strömmen av laddning slutar flyta.
Har du löst uppgiften nu?
Yes! förstod och avslutade samma kväll. Tack för hjälpen!
JohanF skrev:Jag gjorde en snabb figur på situationen. En flygplansvinge med en positiv laddning. Jag valde en positiv laddning eftersom strömmens ritning är definierad som en ström av positiva laddningar. Magnetfältet in i pappret, som du sa. Du ska lista ut vart den positiva laddningen tar vägen om vingen rör sig uppåt i bilden (åt norr, från Malmö till Kiruna). Känner du till någon formel som beskriver kraften på laddning i magnetfält?
(jag är ganska usel på att rita som du ser)
Skulle du bara kunna förklara hur det blir med högerhandsregeln hur man ska tänka för som sagt tummen kan ju peka lite åt olika håll … gör uppgiften nu resten fattar jag
Hej!
Tummen ska peka i riktningen som den positiva laddningen rör sig.
JohanF skrev:Hej!
Tummen ska peka i riktningen som den positiva laddningen rör sig.
Så nu är strömriktningen dit kraften pekar… annars brukar det man tänka att strömmen riktning är dit tummen pekar…
Jag förstår hur du försöker tänka om ström. Det som jag tror förvirrar dig är hur uppgiften är formulerad i trådstarten, eftersom det står att det kommer att "flyta en ström genom vingarna". Sanningen är att det inte kommer att flyta en kontinuerlig ström, eftersom det inte finns någon sluten strömkrets. Däremot kommer laddningen i vingarna att förskjutas på grund av den magnetiska kraften på den (vilket iofs resulterar i en kortvarig förskjutningsström av laddning, men man brukar inte definiera den typen av laddningsförskjutning som en ström, på gymnasienivå).
Så svaret på din fråga är ja, men bara en laddningsförskjutning. Förskjutningen av laddningen i vingen sker i samma riktning som kraften. I övrigt flyter det ingen ström någonstans. Det finns bara en laddning som färdas med en hastighet i ett magnetfält som du ska tillämpa högerhandsregeln på.
Trådstartaren formulerar det bra i inlägg #7.
Hänger du med?
(Du kanske har originalformuleringen av uppgiften? Isåfall kanske du kan fota den för jag tror trådstartaren kanske återgav den lite slarvigt)
Här har du en bild… jo men jag tror att jag förstår vad du menar
Tack för fotot!
Där ser du att b-uppgiften förklarar vilken typ av "ström" det handlar om, dvs "strömmen" som uppkommer under tiden laddningarna ställer sig tillrätta. Vilket inte är riktigt samma sak som när du har en kontinuerlig ström som flyter genom en ledare, och du vill lista ut riktningen på kraften på ledaren, med F= BIL.
