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.

Fortsätt läsa ”Effektivvärde för växelström och -spänning”

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. Fortsätt läsa ”Bestäm flödestätheten på Jordens magnetfält!”

Några noteringar och länkar kring vågutbredning

Fysik B - NV09FMTTemat för dagens lektion är vågutbredning. Vi känner ju till att t ex ljud reflekteras mot fasta föremål. Ljud är en vågrörelse i luften, och faktum är att all mekanisk vågrörelse reflekteras vid övergång mellan olika medier, eller när vågorna träffar på något fast föremål. Men hur sker då reflexionen? Fortsätt läsa ”Några noteringar och länkar kring vågutbredning”

Centralrörelse och harmonisk svängningsrörelse

Fysik B - NV09FMTI detta inlägg finns en del teori, figurer och interaktiva demonstrationer som har med centralrörelse och harmonisk svängningsrörelse att göra.

Fortsätt läsa ”Centralrörelse och harmonisk svängningsrörelse”

Träffa rätt i kast

Fysik B - NV09FMTVi prövade ju på att träffa en korg med en boll utskjuten från en katapult under en lektion. Många uppgifter inom kaströrelsen har med det att göra: var kommer en boll att landa givet vissa parametrar alternativt var ska en katapult placeras och hur ska den riktas för att träffa ett givet mål?

Lite resonemang om hur detta kan lösas finns i detta dokument. Här finns även några separata uppgifter vi kommer att arbeta med. De kvarvarande lektionerna innan provet kommer vi att ägna åt dessa uppgifter samt uppgifterna 5.20, 5.22 och 5.23; som alla är på detta inslagna tema.

Uppdatering: Här finns ett dokument som beskriver två olika matematiska representationer av kaströrelsen.

Lösningen till Delfinhoppet

Fysik B - NV09FMTFörra lektionen arbetade vi med en uppgift som gick ut på att beräkna hastigheten för en delfin som hoppade en viss höjd och längd. Ett lösningsförslag finns här.

Fortsättningen på rörelse i två dimensioner

Fysik B - NV09FMTVecka 8 och 10

Rekommenderade uppgifter
5.15, 5.18, 5.19, 5.20, 5.22, 5.23, Lektionsuppgift beskriven nedan samt uppgiften Delfinhoppet

Innehåll
Sid. 101 – 105 i Heureka! B

Rörelse i två dimensioner

Fysik B - NV09FMTRamar

Lektionstillfällen: må. 14/2, on. 16/2, må. 21/2, on. 23/2, må. 7/3, on. 9/3, må. 14/3 samt on. 16/3

Laborationstillfällen: Gr. 2: fr. 18/2. Gr. 1: fr. 25/2.

Problemlösningstillfällen: Gr.2: fr. 11/3, Gr. 1: fr. 18/3 Fortsätt läsa ”Rörelse i två dimensioner”

Webbsimuleringar mm

Fysik B - NV09FMTFinns en utmärkt sida med material i form av extrauppgifter med lösningar och simuleringar som direkt knyter an til vår lärobok i Fysik B. Detta webbstöd ligger här. Inloggningsuppgifter har meddelats på lektion.

Olika typer av stötar samt impuls

Fysik B - NV09FMTFörra veckan definierade vi rörelsemängd. Denna veckas fokus ligger på begreppen elastisk respektive oelastisk stöt samt impuls. Definitionen på en fullständigt elastisk stöt är att summan av föremålens rörelseenergier bevaras i stöten (och ja, det blir alltid energiförluster vid växelverkan, så egentligen finns inga fullständigt elastiska stötar). Definitionen på en fullständigt oelastisk stöt är inte motsatsen, utan att de båda kolliderande föremålen fastnar i varandra. I det elastiska fallet bevaras som sagt rörelseenergin, i båda fallen bevaras rörelsemängden. Fortsätt läsa ”Olika typer av stötar samt impuls”