Magnetiske felt

Question 1

Forklar kryssede felt. Hva er formelen for at en partikkel skal gå rettlinjet gjennom, og hva skjer dersom farten er mindre eller større enn dette?

Answer 1

Et krysset felt er et felt hvor det er et homogent elektrisk felt og et magnetfelt som står vinkelrett på hverandre.
Da virker det elektriske og magnetiske krefter på partikkelen, som beveger seg i dette kryssede feltet.
På en positivt ladet partikkel, vil det trekkes mot den negativt ladde plata, av de elektriske kreftene. Partikkelen vil bli påvirket av en magnetisk kraft, avhengig av fartsretning og magnetfeltretning.
F_e = qE
F_m = qvB

Dersom F_e (den elektriske kraften) er like stor, men motsatt rettet F_m (den magnetiske kraften), vil partikkelen gå rettlinjet gjennom det kryssede feltet.

v = E/B

Farten til partikkelen må være den elektriske feltstyrken delt på den magnetiske feltstyrken dersom den skal gå rettlinjet gjennom.
Dersom farten er større enn dette, vil den magnetiske feltstyrken få overtaket, og partikkelen vil bøyes av i retningen som den magnetiske kraften virker. Dersom farten er mindre, vil den elektriske feltstyrken få overtaket, og den avbøyes i den retningen som elektriske kraften virker.

Feltene kan derfor virke som et fartsfilter. Dette blir blandt annet brukt i massespektrografer, som anvendes til å undersøke ulike egenskaper og kjemiske sammensetninger av kjemiske stoffer.

Question 2

Hva er et magnetfelt?

Answer 2

Et magnetfelt er et område der det virker magnetiske krefter på kompassnåler og andre magneter som er i området

Question 3

Magnetiske krefter

Answer 3

Like magnetpoler frastøter hverandre og ulike magnetpoler tiltrekker hverandre

Question 4

Feltretningen i et magnetfelt

Answer 4

Feltretningen på et sted i et magnetfelt er den retningen nordpolen på en kompassnål peker i

Question 5

Magnetiske feltlinjer

Answer 5

På utsiden av en magnet går de magnetiske feltlinjene ut fra nordpolen og inn mor sørpolen. Feltlinjene fortsetter fra sørpolen mot nordpolen inne i magneten og danner lukkede sløyfer. Feltlinjene ligger tettest der magnetfeltet er sterkest.

Question 6

Hva sier Ampères hypotese?

Answer 6

Vi har sett at elektriske strømmer gir opphav til magnetiske felt. Men hva med permanente magneter? Hvorfor er de magnetiske? Den franske fysikeren André Ampère var den første som tenkte at det var en sammenheng mellom magnetfeltet rundt en strømspole og magnetfeltet rundt fks. en stavmagnet av jern. I 1826 satte han frem denne hypotesen:

Ampères hypotese sier at alle magnetfelt skyldes elektriske strømmer. Det er strømmer inne i molekylene og atomene som frambringer magnetisme i jern og andre magnetiske stoffer.

På Ampères tid hadde fysikere bare en vag forestilling om atomer og molekyler. Verken elektronet eller atomkjernen var ennå blitt oppdaget. I dag vet vi at alle atomer er bygd opp av en atomkjerne og elektroner som går i bane rundt kjernen.
Et elektron som går i bane rundt en atomkjerne, virker som en liten strømsløyfe med magnetfelt rundt. I tillegg spinner elektroner og nukleoner om sin egen akse. Derfor virker partiklene som små magneter . Begge fenomenene får atomet til å virke som en liten magnet.

Question 7

Enhet for magnetisk feltstyrke

Answer 7

Enheten for magnetisk feltstyrke er Tesla, T.
Fra formelen fra magnetisk kraft på strømleder ser vi at B = F/IL, som viser at 1 T = 1 N/Am