414 frågor / svar hittades
Fråga:
Vi har i min NV2 grupp pratat om supraledning. Nu har en frågeställning kommit fram om i teorin, vid tillräckligt låg temp, alla slags material blir supraledande Anders Brink
/Anders B, Gymnasieskolan, Ljusdal 1998-10-15
Svar:
Nej alla material eller grundämnen blir inte supraledare. Först har vi, bland grundämnena, icke-metaller (svavel, syre, klor) och de är isolatorer också vid absoluta nollpunkten. Halvedarna, som leder något vid rumstemperatur, är också isolatorer vid absoluta nollpunkten (exempel: kisel, germanium). Ungefär hälften av metallerna blir supraledande (exempel: aluminium, zink, bly, kvicksilver), andra blir det inte (exempel: natrium, magnesium, järn, koppar, silver, guld). Sedan finns supraledande legeringar och mera sammansatta material.
/KS 1998-10-16
Fråga:
1. Varför uppstår det överhuvudtaget ett magnetfält runt en elektrisk ledare (inte "att det uppstår" utan "varför") ? 2. Vad är magnetism; i grundläggande fysik mening ?
/Anders M, Väskolan, Kristianstad 1998-10-19
Svar:
Magnetism kallar vi de fenomen som uppträder när elektriska laddningar rör sig. Någon djupare analys går nog inte att göra. Sedan kan vi mäta hur elektriska och magnetiska storheter hänger ihop. Detta sammanfattas i Maxwells ekvationer.
/KS 1998-10-19
Fråga:
Vilken är den högsta temperatur vid superkonduktivitet som uppnåtts?
/Hannu M, Jyväskylä Universitet, Jyväskylä 1998-10-22
Svar:
Det är 134 K med supraledaren Hg Ba
2
Ca
2Cu
3O
8. Detta är vid
normalt tryck. Höjer man trycket till 350 bar, blir den
supraledande ända till 164 K.
/KS 2000-03-29
Fråga:
Hur mycket elektricitet klarar en att få genom kroppen?
/Erik S, Kråkbergsskolan, luleå 1998-10-26
Svar:
Den gräns som brukar ges är 50 milliampere. Man får ta det som ett
mycket ungefärligt värde. Går strömmen bara genom ena handen, tål man mycket mera. Det farliga är när strömmen passerar i närheten av hjärtat.
/KS 1998-11-10
Fråga:
Varför betecknas spänning med U och ström med I ?
/Anders k, Norregård, Växjö 1998-10-28
Svar:
Du kan faktiskt använda vilka bokstäver som helst för ström och spänning.
Varför just U och I är vanligt, är inte lätt att svara på. Kommer vi
på det, återkommer vi. V och J förekommer också.
Tillägg LPE:
Det är alltid svårt att veta vem som börjat med en viss beteckning. Ofta är det nog slumpen som avgör vad som blir standard.
I länk 1 föreslås att I för ström kommer från intensitet. Låter fullt rimligt. I växelströmslära betecknas strömmen vid en viss tidpunkt med i. För att undvika missförstånd betecknas då sqrt(-1) med j i stället för i.
Spänning betecknas ibland med V (för voltage). Detta blir emellertid märkligt eftersom även enheten volt betecknas med V, t.ex. V = 1.5 V.
Beteckningen U är bättre och vanlig på svenska, och jag kan tänka mig att den kommer av att U även används för potential. Enheten för potential har emellertid dimensionen energi (enheten joule, J) medan spänningsskillnad i volt, V
är elektrisk potentiell energi per enhetsladdning e. Potentialen blir alltså Ue om spänningsskillnaden U är i volt.
/KS/lpe 1998-10-29
Fråga:
Hej...Jag undrar först och främst vad magneten består av och varför man använder magneter i kompasser, och om det finns nackdelar med magneter och vad gör så att magneten drar, och sista frågan hur tillverkar man dem? Tack för förhand!!!
/Betül K, Internationella skolan in Nacka, Saltsjöbaden 1998-10-29
Svar:
Läs frågorna nedan så får du veta mer om hur magneter fungerar.
Så här kan du göra en magnet. Du tar en stark magnet och lägger en järnspik på den. Spiken ska vara så lång att den går från pol till pol. Nu har spiken blivit en magnet, även om det är en ganska svag magnet. Om man ska göra starka magneter använder man annat material och magnetiserar med en elektromagnet, men principen är densamma. Att magneten drar kan man förklara med att magnetfältet gör spiken till en magnet.
I kompassen ställer magneten in sig så att den är parallell med jordmagnetiska fältet. Då har den lägst energi. På så vis vet man när man använder kompassen att nålen alltid pekar i en viss riktning, och utifrån det kan man (förhoppningsvis!) lista ut hur man ska gå.
Vad beträffar nackdelar, kan vi nämna att det går att förstöra ett bankkort med en magnet.
/KS 1999-03-06
Fråga:
Hur fungerar:
1. Peltier-effekten.
2. Seebeck-effekten.
Är strömutvecklingen proportionell till värmedifferensen i Seebeck-effekten?
/Tim W, Topeliusgymnasiet i Nykarleby, Finland, Oravais 1998-11-03
Svar:
Peltier- och Seebeckeffekten är två sidor av samma fenomen, som kallas termoelektricitet, se
Peltier Device Information Directory
.
Peltiereffekten används för kylning och Seebeckeffekten används
för strömgenerering. Rymdsonden
Cassini (
Cassini-Huygens
), som är på väg
mot Saturnus, får sin strömförsörjning genom termoelement som
utnyttjar Seebeckeffekten. Värmen alstras av radioaktivt
238Pu (plutonium-238). Strömmen är proportionell
mot temperaturskillnaden.
/KS/lpe 2000-03-29
Fråga:
Några frågor om lysdioder (LED).
Vilka dop-ämnen ger de olika färgerna (rött, grönt gult och blått)
hos en lysdiod?
Varför fås ett bandspektra?
När man ökar strömmen genom en lysdiod och tittar på spektrat så så ökar ju intensiteten givetvis. Men dessutom ökarlångvågssidan (når längre in i det röda)
medan kortvågskanten ligger relativt still. Varför?
/Sven-Ove N, Vasaskolan, Gävle 1998-11-05
Svar:
Här är några exempel på material för lysdioder:
GaAs galliumarsenid (infrarött - rött)
GaAsP galliumarsenidfosfid (rött - gult)
GaP galliumfosfid (grönt - blågrönt)
SiC kiselkarbid (blått)
Som dopämnen för n-ledare (elektron-ledare)kan man använda arsenik eller fosfor, för p-ledare (hål-ledare) kan man
använda bor. Ljuset uppstår i gränsskiktet mellan n-ledaren
och p-ledaren.
Normalt bestäms färgen hos ljuset av bandgapets storlek, även om färgen kan påverkas av strömmen. Vid höga strömmar kan man
få bandfyllnad, men då borde ökningen ske på kortvågskanten. Vad
du ser är antagligen att den ökade intensiteten gör, att du ser
längre ut i rött.
Nedanstående figur förklarar funktionen. Observera att man kör dioden i framåtriktningen. När laddningsbärarna kommer till "nedförsbacken" mellan p och n, avlämnar de sin energi i form av ljus. Ett bandgap på 2 eV ger en våglängd på 620 nm vilket är orange ljus. Se vidare LED och Lysdiod
.
Pröva att titta på en röd lysdiod i mörker. Då ser man några
diffusa blåaktiga ovaler. Det är inget riktigt ljus, fenomenet
uppstår i huvudet. Vi har ingen förklaring.

/KS/lpe 1998-11-09
Fråga:
Den officiella benämningen på resistans har ju länge varit ohm. Men 1990 (ca) utsågs en annan enhet för resistans efter en framgångsrik (tysk?) vetenskapsman. Men vad heter den nya enheten? (Jag tror det var ngt långt.) HW
/Hannes W, Ekholmsskolan, Linköping 1998-11-11
Svar:
Nej, ohm har inte bytts ut. Vi gissar att du tänker på konduktans (ledningsförmåga), som mäts i siemens. Om R är en ren resistans, så är konduktansen 1/R.
/KS 1999-03-06
Fråga:
Hej! En fråga angående energi i en kondensator. Vi har en kondensator med kapacitansen C, och laddningen +Q på ena plattan(och givetvis -Q på den andra). Kondensatorns energi är då W=QQ/(2C). Antag att vi parallellkopplar kondensatorn med en precis likadan (också den med kapacitansen C). Laddningen Q fördelar sig nu lika på de två kondensatorernas plattor, hälften på dem var (dvs Q/2). Detta ger då på vardera kondensatorn energin W1=(Q/2)(Q/2)/(2C)=QQ/(8C) Energin vi hade från början kan inte försvinna utan stannar kvar i systemet enligt energiprincipen. Alltså borde summan av energin på våra två kondensatorer vara lika stor som den vi hade från början. Men det blir bara hälften kvar!! (W=W1+W2=QQ/(8C) +QQ/(8C) =QQ/(4C) ) Vad i resonemanget är felaktigt, eller vart tar hälften av energi vägen?? Med vänlig hälsning. Anders
/Anders N, Österängskolan, Kristianstad 1998-11-19
Svar:
Det här var en kul och mycket intressant fråga. Dina beräkningar är helt riktiga, hälften av energin har försvunnit någonstans. Vart? Kopplar vi ihop kondensatorerna via ett motstånd, kommer det att flyta en ström genom moståndet när laddningarna överförs. Det värmer upp motståndet. Räknar man på det, visar det sig, att precis hälften av energin går till uppvärmning, alldeles oberoende av storleken på motståndet. Tidsförloppet är proportionellt mot resistansen, snabbare ju lägre resistans.
Man kan ju tänka: Vi struntar i motståndet, och kopplar ihop dom direkt. Nu kan vi inte strunta i motståndet, i vanliga ledare är motståndet aldrig exakt lika med noll. Vid låga motstånd börjar ett annat fenomen att uppträda. De starka stötströmmarna orsakar betydade magnetfält. I själva verket kommer energin att svänga mellan elektrisk och magnetisk energi. Vi har fått en svängningskrets. Det hela resulterar i en elektromagnetisk puls, som far iväg med ljusets hastighet. Altså, en del av energin försvinner i form av en radiovåg.
Experiment: Skaffa fram 2 st lika stora elektrolytkondensatorer på 300 - 1000 mikrofarad, en spänningskälla som kan ge ungefär 10 V och en radio. Ställ in radion på AM, och ställ in våglängden mellan två stationer, bara brus hörs. Ladda upp den ena kondensatorn till 10 V. Tänk på att pola rätt! Koppla ihop kondensatorerna nära radion. Det hörs ett knäpp. Det är från den radiovåg, som förde bort en del av energin. Du har alltså gjort en primitiv radiosändare. De första radiosändarna (gnistsändarna) var baserade på liknande principer. De förbjöds senare, eftersom de täckte hela våglängdsbandet. Det kan du kolla! Tänk på att ladda ur kondensatorerna mellan försöken.
/KS 1998-11-24