Gymnasiefysik

Formel för elektrisk resistans

I artikeln om Ohms lag har en formel härletts som anger förhållandet mellan elektrisk spänning (V), elektrisk ström (I) och elektrisk resistans (R). Matematiskt uttrycks det genom ekvationen:

Denna ekvation visar att det elektriska motståndet (R) är direkt proportionellt mot den elektriska spänningen (V) och omvänt proportionellt mot den elektriska strömmen (I). Ju större den elektriska spänningen är, desto större är motståndet. Omvänt, ju större den elektriska strömmen är, desto större är motståndet. Denna ekvation förklarar Ohms lag endast när motståndet (R) är konstant. Om motståndet inte är konstant förklarar denna ekvation inte Ohms lag utan förklarar en ledares motstånd.

Läs mer

5 exempel på frågor om elektrisk potential

1. Bestäm elektrisk potential vid en punkt 1 cm från laddningen q = 5,0 μC. Coulombs konstant (k) = 9 x 10⁹ Nm²C^-2, 1 μC = 10^-6 C.
Diskussion
Det är känt att:
Avstånd från laddning (r) = 1 cm = 1/100 m = 0,01 m = 10^-2 m
Laddning (q) = 5,0 μC = 5,0 x 10^-6 Coulomb
Frågade: Elektrisk potential (V)
Jawab:

Läs mer

11 Exempel på kondensatorproblem – serie- och parallellkretsar

1. Tiga kapasitor seriekopplade parallellt som i bilden nedan. Om C₁ = 2 μF, C₂ = 4 μF, C₃ = 4 μF, då är ersättningskapaciteten…
Diskussion
Det är känt att:
Kondensator C₁ = 2 μF
Kondensator C₂ = 4 μF
Kondensator C₃ = 4 μF
Frågade: Ersättningskapacitet (C)

Läs mer

Exempel på frågor om elektrisk potentiell energi

1. En elektron accelereras från vila genom en potentialskillnad på 12 volt. Hur stor är förändringen i elektronens potentiella energi?
Diskussion
Det är känt att:
Muatan 1 elektron (e) = -1,60 x 10^-19 Coulomb
Elektrisk potentialskillnad = elektrisk spänning (V) = 12 volt
Frågade: Förändring i elektronpotentialenergi (ΔEP)
Jawab:
ΔEP = q V = (-1,60 x 10^-19 C)(12 V) = -19,2 x 10^-19 JOULE
Minustecknet betyder elektrisk potentiell energi minskar. När elektronen är nära den negativt laddade plattan är den maximala potentiella energin. Efter att ha anlänt nära den positivt laddade plattan är den minimal.

Läs mer

4 exempel på elektriska flödesproblem

1. Elektriskt fält på 8000 N/C vinkelrätt mot en kvadratisk yta med en ytarea på 10 m²Bestäm elektriskt flöde som passerar genom den kvadratiska ytan!
Diskussion
Det är känt att:
Elektriskt fält (E) = 8000 N/C
Yta (A) = 10 m²²
θ = 0^o (elektriska fältlinjer sammanfaller med normallinjer)
Frågade: Elektriskt flöde (Φ)
Jawab:

Läs mer

7 exempel på vinkelmomentproblem

Vinkelmoment

1. Ett objekt har tröghetsmoment 2 kg/m²² och roterar kring en fast axel med vinkelhastighet 1 rad/s. Hur mycket? vinkelmoment det där objektet?
Diskussion
Det är känt att:
Tröghetsmoment (I) = 2 kg/m²
Vinkelhastighet (ω) = 1 rad/s
Frågade: Vinkelmoment (L)
Jawab:
Formel för vinkelmoment:

Läs mer

5 exempel på frågor om rotationskinetisk energi

1. Ett objekt har ett tröghetsmoment på 1 kg m² ^och roterar kring en fast axel med en vinkelhastighet på 2 rad/s. Vad är objektets rotationsenergi ?

Diskussion
Det är känt att:
Moment inersia (I) = 1 kg/m²
Vinkelhastighet (ω) = 2 rad/s
Frågade: Rotationskinetisk energi (EK)
Jawab:
Formel för rotationskinetisk energi:

Läs mer

5 exempel på Newtons andra rotationsrörelselag

1. Repet lindas runt kanten av en ihålig cylinder och sedan dras repets ände med kraften F så att cylindern roterar kring sin axel. Om ögonblick av stil är 2 Nm och tröghetsmoment cylindern är 1 kg m², bestäm cylinderns vinkelacceleration!
Diskussion
Det är känt att:
Kraftmoment (τ) = 2 Nm
Tröghetsmoment (I) = 1 kg/m²
Frågade: Cylinderns vinkelacceleration!
Jawab:
Newtons andra lag om rotationsrörelse:

Läs mer

25 exempel på tröghetsmomentfrågor

Tröghetsmomentet för en partikel

1. En boll med massan 100 gram är fäst vid ett rep som är 30 cm långt, som visas på bilden. Moment inersia kulan kring axeln AB är...
Diskussion
Det är känt att:
Rotationsaxeln är AB
Bollens massa (m) = 100 gram = 100/1000 = 0,1 kilogram
Kulans avstånd från rotationsaxeln (r) = 30 cm = 0,3 meter
Frågade: Kulans tröghetsmoment (I)

Läs mer

10 exempel på frågor om kraftmoment

1. Stången AB är 2 meter lång och kraften F är 10 Newton. Bestäm ögonblick av stil mot punkt A och rotationsriktningen för stången AB!
Diskussion
Rotationsaxeln är belägen vid punkt A.

Det är känt att:
Kraft (F) = 10 Newton
Avstånd AB (r_AB) = 2 meter
Kraft F bildar en vinkel på 90^o mot stången AB.
Kraftarm (l) = r_AB son 90^o = (2 meter)(1) = 2 meter
Frågade: Kraftmoment kring punkt A och rotationsriktning för stången AB

Läs mer