Fysikk. Magnetfelt rundt rett leder

Her kan du stille spørsmål vedrørende problemer og oppgaver i matematikk for videregående skole og oppover på høyskolenivå. Alle som føler trangen er velkommen til å svare.

Moderators: Aleks855, Gustav, Nebuchadnezzar, Janhaa, DennisChristensen, Emilga

Post Reply
Nebuchadnezzar
Fibonacci
Fibonacci
Posts: 5648
Joined: 24/05-2009 14:16
Location: NTNU

I en rett strømførende leder er den magnetiske feltstyrken B bestemt ved uttrykket:

[tex]B\,=\,k\,\frac{\,I\,}{r}[/tex]

Der [tex]I[/tex] er strømstyrken og [tex]k=2.0\cdot 10^{-7} N/A^2[/tex]

Figuren nedenfor viser to lange, rette og parallele ledere R og S. Strømmen i dem er like store, men går i motsatte retninger. Lederne står vinkelrett på papiret, og strømmen i leder R går inn i papiret.

Image

Avstanden mellom lederne er r, som også er avstanden mellom punktene P og hver av de to lederne.

b) Tegn en figur som viser retningen til den totale magnetiske feltstyrken i punktet P. Vis at [tex]B=2.5\cdot 10^{-5}T[/tex] når [tex]r=4.0cm[/tex] og [tex]I=5.0A[/tex]

Noen tips? Står helt dønn fast, tenkte at magnetfeltet i P gikk rett nedover. Regnet med litt dekomponering men fikk helt feil svar.
"Å vite hva man ikke vet er og en slags allvitenhet" - Piet Hein
https://s.ntnu.no/Integralkokeboken
Lektor - Matematikk, Fysikk og Informatikk
Håkon K
Pytagoras
Pytagoras
Posts: 19
Joined: 25/10-2010 14:04

Poenget er vel at siden magnetfeltet går i sirkel rundt lederene, vil tangenten til feltet stå vinkelrett på ethvert punkt langs r (akkurat som tangenten til en sirkel står vinkelrett på radius i sirkelen).
Image
På denne mer eller mindre mislykkede tegningen skal B_R bety [tex]\vec B_R[/tex], altså feltet i P fra R osv. Trekanten RSP er likesidet, så alle vinklene er [tex]60^o [/tex]. Siden [tex]\vec B_R, \vec B_S[/tex] står vinkelrett på r, finner vi da at [tex]\angle (\vec B_R, \vec B_S)[/tex] er [tex]120^o[/tex], og siden vektorene er like i absoluttverdi, får vi at [tex]\Sigma \vec B[/tex] halverer de [tex]120^o[/tex]. Nå er [tex]\cos x = \cos (60^o) =\frac{{1\over 2} \Sigma \vec B}{\vec B_R}[/tex], så det følger at de tre vektorene er like. Vet ikke om dette ble forståelig?
Nebuchadnezzar
Fibonacci
Fibonacci
Posts: 5648
Joined: 24/05-2009 14:16
Location: NTNU

Tusen takk for fin forklaring.

Klarte faktisk oppgaven helt uten hjelp, problemet mitt var at jeg hadde glemt å regne om cm til m.
Flaut men ja.
"Å vite hva man ikke vet er og en slags allvitenhet" - Piet Hein
https://s.ntnu.no/Integralkokeboken
Lektor - Matematikk, Fysikk og Informatikk
Post Reply