KategoriNV09FMT

Potensfunktioner – inför laboration

Fysik B - NV09FMT

Nästa vecka kommer vi att göra en laboration som går ut på att undersöka hur effekt (P) som avges i en glödtråd och en och glödtrådens temperatur (T) är relaterade till varandra. Vi kommer att se att dessa storheter inte direkt förhåller sig till varandra i ett linjärt samband, utan av typen T^n är proportionellt mot P. Vi kommer att vilja ta reda på talet n med hjälp av mätvärden och algebraisk hantering av dessa.

Effektivvärde för växelström och -spänning

Fysik B - NV09FMT

Redan i Fysik A har vi studerat likström och likspänning. Det trevliga med dessa är att de är konstanta, och att de inte varierar som funktion av tiden. Det gör att vi enkelt kan beräkna en krets utvecklade effekt (minns P=U\cdot I), då ström och spänning ju är konstanta.

En växelspänning varierar spänningen periodiskt (titta på denna Wolfram-demonstration som visar hur en växelspänning skapas, kräver Wolfram CDF-Player), för en sinusformad spänning gäller att u(t)=\hat{u}\sin{\omega t}, vilket innebär att spänningen varierar såväl till storlek och riktning (innebörden av \hat{u} är spänningens toppvärde, och \omega är dess vinkelhastighet, för vilken sambandet \omega=2\pi f gäller mellan vinkelhastighet och frekvens f). Då spänning (och därmed ström) kommer att variera kommer också effekten hos den anslutna apparaten att variera med tiden. Den korta historien är att den ström och spänning som används vid beräkningarna är

U=\frac{\hat{u}}{\sqrt2} och I=\frac{\hat{i}}{\sqrt2}

Dessa värden på U och I kallas effektivvärdet av spänningen respektive strömmen, och motsvarar den effekt P en apparat kommer att utveckla som om den drevs med likspänningen U och likströmmen I.

Variation av spänning med markerat topp- och effektivvärde

Variation av spänning med markerat topp- och effektivvärde

Orsaken till att toppvärdet divideras med \sqrt{2} utreds nedan i detta inlägg.

Planering för induktionsavsnittet

Fysik B - NV09FMTI tidigare inlägg i kursen har vi sett Michael Faradays upptäckt av induktionslagen samt två videoillustrationer som visar Lenz lag. På lektioner har vi också sett exempel på både induktionslagen (när vi betraktade en galvanometer som gav utslag när vi rörde en magnet i närheten av en spole) och Lenz lag (som bl a visades genom att en magnet föll långsamt genom ett icke-magnetiskt rör). Här följer nu en formell planering för avsnittet Induktion.

Lenz lag

Fysik B - NV09FMTDe videoklipp som illustrerar Lenz lag som jag visade på lektionen idag finns nedan. Nästa lektion kommer vi att tala magnetiskt flöde, och härleda ett samband mellan flödesförändring per tidsenhet och inducerad ems.

Michael Faradays upptäckt av induktionslagen

Fysik B - NV09FMTMichael Faraday (engelsk naturfilosof, 1791 – 1867) upptäckte år 1821 det eftersökta sambandet mellan magnetism och produktion av elektricitet (H.C. Ørstedt hade år 1820 upptäckt det omvända, nämligen att elektricitet gav upphov till magnetism), det som idag kallas induktionslagen. Läs mer om Faradays experiment här.

Dessa upptäckter är den grund som avsnittet om induktion tar avstamp i. Vi kommer under avsnittets gång att se att induktionslagen kan uttryckas på tre olika sätt.

Bestäm flödestätheten på Jordens magnetfält!

Fysik B - NV09FMTEn klassisk laboration man brukar göra i kursen Fysik B är att bestämma ett värde på flödestätheten på Jordens magnetfält. Även jag brukar låta klasserna utföra laborationen, men detta år fanns inte en sådan möjlighet. Därför tänkte jag att det näst bästa är att själv göra de nödvändiga mätningarna och ge värdena. Vid närmare eftertanke så tror jag inte att det är det näst bästa – jag tror att det ger större möjlighet till träning på ett annat viktigt område inom fysiken: nämligen övning på att strukturera data under mindre tidspressade förhållanden än under en laboration.

Planering för magnetism-avsnittet

Fysik B - NV09FMTUnder veckorna 43 till 47 kommer vi att arbeta med avsnittet magnetism. Lektionsplanering och rekommenderade uppgifter finns i detta inlägg.

Elektriska fält – Avsnittsplanering

Fysik B - NV09FMTDe kommande två veckorna kommer vi att behandla avsnittet Elektriska Fält, Kapitel 7 i Heureka! B. Vi har redan under en introduktionslektion fått se exempel på hur elektriska fält kan visualiseras med hjälp av mannagryn i ricinolja, vi har fått se verkningarna utav dem med hjälp av en pingisboll som studsade fram och tillbaka mellan två laddade plattor samt dessutom sett varför den elektriska fältstyrkan har två olika enheter: 1 N/C = 1 V/m.

Prov på avsnitten Vågoptik och Relativitetsteori

Fysik B - NV09FMTNu på måndag är det ju dags för terminens första prov i Fysik B för NV08FMT. Det kommer att omfatta avsnitten Relativitetsteori och Vågoptik, i boken Heureka! B är det avsnitten 3.1 – 3.5, 3.7, 11.1 – 11.3, 11.5 – 11.6.

Förutom detta bokmaterial finns detta blogginlägg om relativitetsteori, och detta om vågoptik.

Ljus som vågrörelse

Fysik B - NV09FMTDet kompendium som jag hämtar bilder från till lektionerna i vågoptiken finns här.

Follow

Get every new post delivered to your Inbox.