Kap. 23 Elektrisk potensial. Eks. 1, forts. av: Hvor stor er 1 coulomb? Kap

Transkript

1 Kp Kp. 23 Elektsk potensl Skl defnee på gunnlg v elektsk felt E: Elektsk potensell eneg, U Elektsk potensl, V (Ketsteknkk: El. potenslfoskjell spennng) Aed må gjøes fo å føe smmen ldnnge Påføt ed g potensell eneg 1C 1C Ekvpotenslflte Potenslgdent og elektsk felt. E Postve ldnnge flle etnng E Eks. 1, fots. v: Hvo sto e 1 coulom? Du og dn kmet/vennne holde hve e kule med ldnng +1, C. Dee evege dee mot hvende f uendelg et elles elektsk nøytlt om ) Hvo næme kn dee komme hvende? Ant dee kn tykke med F mx 5 N hve. (Sv: 4,2 km) ) Hvo stot e det elektske feltet vstnd 4,2 km? (Sv: 5 N/C) c) Hvo mye ed fo å føe dee smmen f tl 4,2 km? (nt en v dee stå o) W F dl q E dl qkq d ,24 km , 1 Nm /C (1, C) 2,1 MJ (som å løfte 1 kg 2,2 km opp, elle c. ¼ dglg eneguk) 1

2 Kp Eks. 2 Y&F Ex To og te punktldnnge Eks. 2. Pessenge q 1 føst, så q 2 : U U 1 + U 2 + kq 1 q 2 / q 2 føst, så q 1 : U U 1 + U 2 kq 1 q 2 / + ) Fnn potensell eneg tl q 1 og q 2 ) Fnn nødvendg ed fo å plssee q 3 potensell eneg fo q 3 ) Fnn totl potensell eneg Fedg oppygd: ved potensl eneg q 1 V 1 kq 2 / q 1 V 1 q 1 kq 2 / q 2 V 2 kq 1 / q 2 V 2 q 2 kq 1 / Sum: 2 q 2 kq 1 / 2U Konklusjon: Eneg eegnet f fedg oppygd ldnng: U ½ ΣV q Øvng 5, oppgve 2 ) Elektsk potensl V ( U/q ) : Reltvt potensl, f def. v pot.en: U V V E d l (23.17) Asolutt potensl (eltvt ): undt én punktldnng: undt mnge punktldnnge: undt kontnuelg ldnnge: U q 1 q V( ) (23.14) V( ) (23.15) V( ) (23.16) Eks. 3, fots. v: Hvo sto e 1 coulom? Du og dn kmet/vennne holde hve e kule med ldnng +1, C. Dee evege dee mot hvende f uendelg et elles elektsk nøytlt om ) Hvo næme kn dee komme hvende? Ant dee kn tykke med F mx 5 N hve. (Sv: 4,2 km) ) Hvo stot e det elektske feltet vstnd 4,2 km? (Sv: 5 N/C) c) Hvo mye ed fo å føe dee smmen f tl 4,2 km? (nt en v dee stå o) (Sv: 2,1 MJ) d) Hv e potenslfoskjellen mellom dee (ved 4,2 km)? Enklest, f utegnet ed pkt c): V W/q 2 2,1 MJ / 1, C 2,1 MV Elle f potensl undt punktldnng: k q 1 / 9, 1 9 Nm 2 /C 2 1, C / 4,24 km 2,12 MV 2,1 MV 2

3 Kp Beegnng v potensl: Metode 1, Supepossjon v punktldnnge (V el. ): dskete ldnnge: V( ) (23.15) Eks. 4: V undt dpol (Øvng 4) Fnn potensl V (eltvt uendelg) undt dpol z kontnuelg ldnnge: V( ) (23.16) x Lnjentegl, nå E e kjent: V V E d l (23.17) Eks.5: V mellom to (uendelge) pllellplte (Y&F Ex. 23.9) E f tdlgee: E σ/ε ukes Metode 2 (Y&F Fg 23.18) V( ) V( ) V V E dl E f Eks.3 kp 22 (Ex. 22.5): ukes Metode 2 Eks.6: V nn og utenfo ldet ledekule (Y&F Ex. 23.8) V( ) V( ) V V E dl (Y&F Fg 23.17) 3

4 Kp Eks.7: V på ksen tl tynn ng (Ex ) dq Metode 1 Eks.8: V nn og utenfo unfomt ldd kule V V E d l fod: Vnskelgee å fnne E(x) (Eks. 4 kp 21) enn å fnne V(x) (Y&F Fg 23.21) V V E d l E f Eks.1 kp 22 (Ex. 22.9): ukes Metode 2 (Y&F Fg 22.22) Eks.9: V undt uendelg lng lnjeldnng E f Eks.3,kp.21 (Ex.21.11): E λ 2 πε 1 Eks.6: V nn og utenfo ldet ledekule (Y&F Ex. 23.8) V( ) V( ) E d λ ln πε 2 Refensepunkt : og e egge uukelge. - devet - nteget V( ) E d (Y&F Fg 23.17) 4

5 Kp Gdenten tl en skl e en vekto: (f fomelsmlng s. 3): Gvtsjonen h også ekvpotenslflte. Høydekote på kt e skjæng mellom epf. og teenget: Ktesske kood: Sylndekood: Kulekood: Kp. 23: Oppsummeng 1 Elektsk potensl Enhet: [V] J / C volt V Ledeflte e lltd ekvpotenslflte (Y&F Fg 23.25) Enegenhete: 1 CV tlleggseneg fo 1C ved å flytte 1 V høyee 1 J 1 ev tlleggseneg fo 1e ved å flytte 1 V høyee,16 J Asolutt potensl defnet eltvt 5

6 Kp Kp. 23: Oppsummeng 2 Elektsk potensl E og V undt ulke ldnngssmlnge Løsnngsmetodkk fo E og V: Hvs E enkel å fnne (eks. f Guss' lov): Bestem E, deette V f Metode 2. Hvs V enkel å fnne (f metode 1): Bestem V, deette E f E gd V Ldnnge kn flyttes uten ed på ekvpotenslflte. E e noml tl ekvpotenslflte. Elektsk lede e på en og smme potenslflte. E og V undt ulke ldnngssmlnge Fo lle: dv E () d dv Ez ( ) dz E() 6