414 frågor / svar hittades
Fråga:
Vad betyder växelfält resp statusfält?
Vad betyder vagabonderade strömmar?
/gunnel b, umeå 2002-03-14
Svar:
Vi antar att det handlar magnetfält. Växelfält innebär att det ideligen
byter riktning, vanligen med frekvensen 50 Hz. Du menar nog statiskt fält.
Det förändras inte. Vagabonderande strömmar kan förekomma i vattenledningar
till exempel. Spänningarna är låga, men strömmarna kan vara ganska starka,
och det är ju strömmen som alstrar magnetfältet. Läs mera hos
Strålsäkerhetsmyndigheten
!
/KS 2002-03-14
Fråga:
Hej!
Kanske mer kemi det här egentligen, men ni kanske kan göra ett försök ändå?
Om man tar exempelvis en kam, och gnuggar så den blir negativt laddad,
så kan man ju böja en vattenstråle med den, eftersom vattenmolekylen är
en dipol. Då attraherar ju kammen vattenmolekylens positiva ände,
och strålen böjs mot kammen. Men borde inte kammens negativa laddning
repellera den negativa delen av molekylen också? Eller är det bara jag
som tänker väldigt fel?
Tack!
/Robert L, 2002-03-20
Svar:
Genom influens sker en viss omfördelning av laddningarna i vattenstrålen,
så att de posiva laddningarna dras mot den negativa kammen. De negativa
samlas på andra sidan, där fältet är svagare. Därför blir nettoeffekten
attraktion. Om omfördelningen sker genom dipoler eller på annat sätt är
inte så betydelsefullt i sammanhanget.Det är ett enkelt men mycket slående
experiment.
/KS 2002-03-26
Fråga:
Hej Jag undrar om det på något sätt kan vara farligt att använda en
Van der Graf generator på människor (hålla i den så att håret reser sig upp)?
/Lotta F, Göteborg 2002-04-03
Svar:
Det är srömmen genom kroppen som är farlig, inte spänningen.
Kan man begränsa strömmen är det OK. Kolla svaren
nedan!
/KS 2002-04-05
Fråga:
Jag skulle vilja ha en bra förklaring på Amperes lag som jag kan använda
till min fysik redovisning så att dom i min klass förstår.
/Philip M, St:Petri, Malmö 2002-04-07
Svar:
Ampères lag ger värdet på den magnetiska flödestätheten utanför en
oändlig rak ledare med strömmen I:
B = m0I/2pr
m0 är den magnetiska permeabiliteten
(har värdet 4p10-2 NA-2)
hos vakuum och r är avståndet till ledaren.
För att få en djupare förklaring, måste man nog gå till Maxwells ekvationer,
och det är bortom gymnasienivå. Viktigt är i alla fall att man vet att
en ström alltid skapar ett magnetfält. Och omvänt: Finns ett magnetfält
finns också en ström i någon form.
/KS 2002-04-08
Fråga:
Vad beror det på att man kan se ett lila ljus när man öppnar vissa kuvert i
mörker?
/David H, Balder, Ske-å 2002-04-10
Svar:
Det där kallas triboluminiscens och är faktiskt en sorts elektrisk urladdning.
Kolla svaren nedan!
/KS 2002-04-11
Fråga:
Inga optiska batterier alltså! Men skulle man kunna lagra ström i en
supraledare?
/Mario W, 2002-04-11
Svar:
I en supraledande ring cirkulerar en ström obehindrat, utan att avta.
Det är ett sätt att lagra energi i form av ett magnetfält. Upphör
supraledningen av någon anledning, frigörs denna energi på kort tid,
i engelsk fackterminologi en så kallad &34;quench&34;. När man utformar stora
supraledande magneter, måste man se till så att denna energi leds bort
utan att förstöra något.
/KS 2002-04-12
Fråga:
Hejsan!
Jag har frågor på två områden:
1. Vad är gravitation? Varför dras egentligen kroppar till varandra?
Om ljuset inte har någon massa, hur kan det då påverkas av gravitation?
Är det då fotonerna som ändrar riktning?
2. Vad är magnetism? Är det några partiklar som rör sig i fältlinjerna
utanför magneten?
Jag har fått förklaringen att en magnet består av många "mini-magneter" men vad är dessa egentligen?
Tack på förhand!
/Cecilia H, Teglaskolan, Skara 2002-04-11
Svar:
1. Enligt den bästa gravitationsteori vi har nu
(den allmänna relativitetsteorin) är gravitationen en deformering av rummet.
Ljuset går alltid rakt, det är rummet som är krökt.
2. Magnetismen är den ena aspekten av elektromagnetismen. Poängen är att en
elektrisk ström alltid alstrar ett magnetfält. Omvänt, har vi ett magnetfält,
är alltid en ström inblandad. Det kan vara en atomär ström. I järn, till
exempel, samverkar många atomära strömmar och bildar en minimagnet,
en så kallad domän. Sök på detta ord i denna databas!
/KS 2003-01-27
Lenz lag
Fråga:
En strömledare i ett magnetfält påverkas av en magnetisk kraft. När det gäller riktningen på kraften finns den sk FBI-regeln, även kallad högerhandsregeln.
Man kan även resonera sig fram genom att se på vilken sida av ledaren som det blir ett försvagat magnetfält.
Kraften är alltid riktad mot det försvagade magnetfältet.
Vad är det som gör att den magnetiska kraften får den riktning som det får?
Går det att förklara?
/Jan G, Vätternskolan, Motala 2003-04-01
Svar:
Induktion är fenomenet att det uppstår en elektrisk ström i en strömslinga som utsätts för ett föränderligt magnetfält. Effekten upptäcktes av Michael Faraday på 1830-talet. Se
Electromagnetic_induction.
"Förklara" är kanske inte ett bra ord för vad fysiken sysslar med. "Beskriva" är bättre. Den klassiska sammanfattningen av elektromagnetismen är Maxwells ekvationer (se fråga
[13822]). Magnetfältets riktning kan härledas ur dessa. Annars är väl
Lenz lag en bra sammanfattning (från svenska Wikipedia):
Lenz lag innebär att en inducerad spänning i en sluten krets ger upphov till en inducerad ström med sådan riktning att orsaken till induktionen motverkas. En inducerad ström har alltså alltid sådan riktning att orsaken till dess uppkomst motverkas.
Man kan lätt se att om strömmen i stället hade en riktning som förstärker ändringen så får man ett absurt resultat: förstärkningen ger upphov till ytterligare en förstärkning osv i oändlighet. Eftersom magnetfält innehåller energi är Lenz lag i någon mening en generalisering av lagen om energins bevarande.
Maxwells ekvationer finns på bilden i fråga
[13822]. Det är minustecknet i den andra ekvationen som säger att det inducerade fältet E är motriktat ändringen i magnetfältet B.
Se vidare
Lenz's_law och videon under länk 1 som visar hur effektiv Lenz lag är för att bromsa metaller i vilka virvelströmmar induceras.
Observera att beskrivningen till videon är felaktig. Den korrekta förklaringen är: När plattan faller i ett magnetfält induceras strömmar. Dessa strömmar ger upphov till motriktade magnetfält som bromsar plattans fall. Plattan behöver alltså inte vara ferromagnetisk. Det räcker att den är en bra elektrisk ledare. I själva verket kan plattan inte vara ferromagnetisk - den skulle omedelbart ha flugit in i MRI-maskinen!
/KS/lpe 2003-04-02
Hur fungerar lysdioder med vitt ljus?
Fråga:
Det blir allt vanligare med vita lysdioder i olika sammanhang. Hur är de konstruerade för att kunna ge ett så intensivt sken? Förklarar konstruktionen det höga priset?
/Mats A, Stockholm 2003-12-22
Svar:
Funktionaliteten hos en lysdiod beskrivs bra i
Dioder
. Wikipedias artikel
Led innehåller mycket information och bra länkar.
För att få vitt ljus kan man ha flera lysdioder av olika färg (röd, grön, blå). Dessa kan då blandas till en godtycklig färg, inklusive vitt.
För att ersätta glödlampor använder man ofta fluorescens för att göra om blått ljus (som har det högsta energiinnehållet) till andra färger. Detta är samma metod som används i lysrör och lågenergilampor. Bilden nedan (från Wikipedia-artikeln ovan) visar hur spektrum ser ut. Den smala toppen vid 450 nm är det blå ljuset från dioden och den breda fördelningen vid längre våglängder från fluorescensen gör att ljuset uppfattas som någotsånär vitt.
Det finns två fördelar med att använda lysdioder för belysning. För det första håller de mycket längre (c:a 100000 timmar jämfört med c:a 1000 timmar för en glödlampa och c:a 10000 timmar för ett lysrör). För det andra går nästan 100% av den elektriska energin till produktion av ljus. För en glödlampa är denna effektivitet mindre än 5% - mer än 95% blir värme. För fluoriserande vita lysdioder har man lite förluster som uppkommer när man skiftar det blå ljuset till ljus med lägre energi (längre våglängd) - effekten kallas Stokes-förskjutning, se
Stokes_shift.
Vad gäller priset så finns nog ett antal förklaringar. Dels är lysdioder som ger blått ljus (som behövs för att göra vitt ljus) svåra att tillverka. Lysdioder tillverkas under extremt rena förhållanden, för att materialen inte skall kunna ta skada av störande partiklar som försämrar deras funktion. Sedan är produkterna relativt nya - med mer konkurrens kommer de säkert att bli billigare. Dessutom kommer man säkert snart på hur man skall tillverka dem billigare.
PS 7/10/2014:Nobelpris i fysik 2014 för blå lysdioder, se länk 1.

/Peter E 2003-12-22
Om jag håller handen på skolans bandgenerator så står mitt hår rakt ut, varför gör det det?
Fråga:
Om jag håller handen på skolans bandgenerator så står mitt hår rakt ut, varför gör det det? Och vad är skillnaden mellan när håret dras till min kam och när det står upp av bandgeneratorn?
/Stina H, Vikingaskolan, Lund 2005-03-23
Svar:
Hej Stina! Bra fråga, varför uppför sig håret olika?
Bandgeneratorn transporterar bort elektroner från kulan och dig - vi förutsätter att du står på något som isolerar. Du blir då positivt laddad. De positiva laddningarna repellerar varandra, de vill alltså vara så långt från varandra som möjligt. Detta är de om de samlas på ytan. De positiva laddningarna på hårstråna vill också vara så långt från varandra som möjligt. Därför kommer håret att stå rakt ut så att hårstråna är långt ifrån varandra. Mer om bandgeneratorn finns under länk 1.
Vad gäller kammen så sker följande: kammen sliter loss laddningar från håret. Håret och kammen får
olika laddningar. Håret och kammen kommer alltså att dras mot varandra.
Skillnaden är alltså att i ena fallet har vi bara att göra med
en laddning (den andra finns i jorden). I det andra fallet har vi
två olika laddningar som attraherar varandra.
En bandgenerator fungerar så att man laddar ett transportband med positiva laddningar. Dessa laddningar transporteras upp till en isolerad kula, som alltså blir positiv i förhållande till jord. Laddningen av bandet sker med vad man kallar
triboelektricitet, se fråga
[14880] och
Triboelectric_effect. Vissa ämnen har när man gnider dem mot en yta tendensen att bli positivt laddade och vissa har tendensen att bli negativt laddade. Man väljer alltså material för bandet och laddningselektroden för att åstadkomma en positiv laddning.
För lite större bandgeneratorer (se
Van_de_Graaff_generator) som används för att accelerera partiklar använder man ett speciellt högspänningsaggregat för att åstadkomma en tillräckligt stor laddningsström.

/Peter E 2005-03-23