summaryrefslogtreecommitdiffstats
path: root/fysik
diff options
context:
space:
mode:
authorGustav Sörnäs <gustav@sornas.net>2022-01-21 13:28:45 +0100
committerGustav Sörnäs <gustav@sornas.net>2022-01-21 13:28:45 +0100
commitc4950dfb23d1fe8cca7cb523d9ae4ea4b4dda2d5 (patch)
tree991dd3862f8366a667de73aa03820f1701397e9a /fysik
parente5aa9d5a17d52eb61243a9c45dd2e65f27084c9c (diff)
downloadnotes-c4950dfb23d1fe8cca7cb523d9ae4ea4b4dda2d5.tar.gz
move files
Diffstat (limited to 'fysik')
-rw-r--r--fysik/Ekvipotentialytor.md5
-rw-r--r--fysik/Elektrisk potential.md20
-rw-r--r--fysik/Elektriska fält.md23
-rw-r--r--fysik/Elektriskt flöde.md6
-rw-r--r--fysik/Elektromagnetism.md94
-rw-r--r--fysik/Gauss lag.md23
-rw-r--r--fysik/Potential.md9
7 files changed, 180 insertions, 0 deletions
diff --git a/fysik/Ekvipotentialytor.md b/fysik/Ekvipotentialytor.md
new file mode 100644
index 0000000..c3c6398
--- /dev/null
+++ b/fysik/Ekvipotentialytor.md
@@ -0,0 +1,5 @@
+Höjdlinjer för [[Elektrisk potential]].
+
+Inget arbete att röra sig längs med.
+
+Vinkelräta mot det [[Elektriska fält]]et.
diff --git a/fysik/Elektrisk potential.md b/fysik/Elektrisk potential.md
new file mode 100644
index 0000000..207850f
--- /dev/null
+++ b/fysik/Elektrisk potential.md
@@ -0,0 +1,20 @@
+En typ av [[Potential]].
+
+Exempel då en partikel flyttas från ett avstånd $a$ från en punktladdning till
+ett avstånd $b$ från samma punktladdning:
+
+$$W_{a \rightarrow b} = \int_a^b \bar{F} d\bar{l} = \int_{r_a}^{r_b} F_r dr =
+\int_{r_a}^{r_b} \frac{1}{4\pi \epsilon_0} \frac{qq_0}{r^2} dr =
+\frac{1}{4\pi \epsilon_0} \left[ - \frac{1}{r} \right] _ {r_a}^{r_b} = U_a - U_b$$
+
+$$U_b = 0, r_b \rightarrow \infty \Rightarrow U_a = \frac{qq_0}{4\pi \epsilon_0} \frac{1}{r_a}$$
+
+Elektrisk potential mäts i Volt $[V] = [J/C]$.
+
+Den elektriska potentialen minskar i det [[Elektriska fält]]ets riktning.
+
+$V \sim \frac{1}{r}$ och $E \sim \frac{1}{r^2}$.
+
+$V$ skalärt, $E$ vektor.
+
+$V$ enklare (oftast).
diff --git a/fysik/Elektriska fält.md b/fysik/Elektriska fält.md
new file mode 100644
index 0000000..e3f97e4
--- /dev/null
+++ b/fysik/Elektriska fält.md
@@ -0,0 +1,23 @@
+Om vi mäter den elektrostatiska kraften på en positiv testladdning i varje punkt
+kommer kraftvektorerna visa fältets riktning. F = QE. För att beräkna E används
+[[Coulombs lag]] och en liten testladdning q0.
+
+Blir vektoraddition.
+
+Fält från två oändliga ytor (r >> x) med motsatt laddning bildar ett homogent
+fält mellan sig själva och ett noll-fält utanför.
+
+Det elektriska fältet inuti en ledare = 0 vid elektrostatik. All
+överskottsladdning måste ligga på ytan.
+
+Laddad ledande sfär: E = 0 inuti. Utanför är det ekvivalent med en punktladdning
+av samma storlek i laddningstyngdpunkten.
+
+Finns "färdig-räknade" fält från olika laddningskällor bifogat tentan. Ändå bra
+att veta var de kommer ifrån.
+
+Fältlinjers täthet indikerar styrka.
+
+Exempel: laserskrivare.
+
+Flödet genom ett fält: [[Elektriskt flöde]].
diff --git a/fysik/Elektriskt flöde.md b/fysik/Elektriskt flöde.md
new file mode 100644
index 0000000..f1b95ba
--- /dev/null
+++ b/fysik/Elektriskt flöde.md
@@ -0,0 +1,6 @@
+I en punkt (x, y, z) beskrivs det [[Elektriska fält]]et som E(x,
+y, z). Jämför med strömmande vätska. Hur mycket vatten flödar genom en yta av en
+viss storlek? Beror på vinkel osv. Visar sig att en vektor som pekar vinkelrätt
+mot en plan yta och storlek samma som ytans area skalärt med flödet blir flödet
+genom ytan (även om den vrids osv). Fungerar bara med plana ytor och homogena
+fält. Behöver integrera annars.
diff --git a/fysik/Elektromagnetism.md b/fysik/Elektromagnetism.md
new file mode 100644
index 0000000..869a33a
--- /dev/null
+++ b/fysik/Elektromagnetism.md
@@ -0,0 +1,94 @@
+En av de fyra fundamentala krafterna.
+
+[[Starka kraften]] förmedlas av gluoner. Binder protoner och neutroner till
+atomkärnor. Också kvarkar till protoner och neutroner.
+
+[[Svaga kraften]] förmedlas av bosoner (W och Z0). Genererar radioaktivt
+sönderfall.
+
+[[Gravitation]] förmedlas av gravitoner (?). Får saker att falla in mot
+varandra.
+
+[[Elektromagnetism]] förmedlas av fotoner. Håller elektronerna nära atomkärnan.
+Skapar kemiska reaktioner. Elektricitet, ljus, radio, ...
+
+[[Atomer]] är typ som små klot. Tränger inte in i varandra. Mellan atomer
+finns kemiska bindningar -- elektromagnetism. Kemi och biologi är mest
+elektromagnetism. (Lite [[kvantmekanik]] också.)
+
+- [[Elektromagnetism]]
+ - [[Elektrostatik]] stilla -> [[Elektrisk ström]] i rörelse
+ - [[Magnetostatik]] stilla -> [[Elektromagnetisk induktion]] i rörelse
+- [[Elektriska fält]] och [[Magnetiska fält]] i material
+ - Appliceras till teknologi
+ - [[Elektromagnetiska vågor]]
+ - [[Relativitetsteori]]
+ - [[Modern fysik]]
+ - [[Optik]]
+ - Elektromagnetiska apparater (radio, TV, mobiltelefoni, ..)
+
+Historia
+
+- -2700: Magneter användes som kompasser i Kina.
+- -700: Bärnsten gnids mot päls. Magnesia.
+- [[Gilbert]] (1540-1603) skiljer på elektricitet och magnetism. Jordern är en
+ magnetisk dipol.
+- 17xx: Två typer av laddningar. Kraften är proportionell mot laddningens
+ storlek.
+- [[Coulomb]] (1736-1806): Sammanfattar den elektriska kraftens beroende av
+- [[Franklin]] (1752): Laddar en kondensator med en drake, en nyckel och ett
+ åskväder.
+- [[Örstedt]] (1775-1851): Visar att strömförande ledare orienterar en magnetnål.
+ Saker börja hänga ihop igen.
+- [[Ampere]] (1775-1836): Undersökte den ömsesidiga kraften mellan strömförande
+ ledare.
+- [[Faraday]] (1791-1867): Tidsvarierande magnetfält ger upphov till elektriska
+ krafter - induktion. Utvecklade fältbegreppet.
+- [[Maxwell]] (1831-1879): Sammanfattar Faradays teorier i fyra ekvationer.
+
+4 fält.
+
+- E: Elektrisk fältstyrka ([[Elektriska fält]])
+- D: Elektrisk flödestäthet ([[Elektriskt flöde]])
+- B: Magnetisk flödestäthet ([[Magnetiskt flöde]])
+- H: Magnetiserande fältstyrka ([[Magnetiska fält]])
+
+Beskrivs av [[Maxwells ekvationer]]. En "vacker teori".
+
+Behöver ha förståelse för grunderna för att kunna använda i verkligheten
+effektivt.
+
+Matematiska begrepp
+
+Slutna integraler. Cylindriska koordinater. Sfäriska koordinater.
+
+Elektrisk laddning
+
+för att visa att laddning kan flyttas mellan objekt och att olika laddningar
+attraherar.
+
+Plusladdning i atomens kärna (protoner). Minusladdning runt om (elektroner).
+Exakt samma storlek på laddningen (elementarladdningen).
+
+Laddning kan inte förstöras.
+
+Laddningsbalans råder i allmänhet.
+
+Ledare leder ström. Inte isolatorer.
+
+[[Elektrostatisk induktion]]. Förklarar laddning när du kammar håret. Behöver
+inte vara ledare för att ha en laddning. Exempel: uppladdad färg kan sprayas på
+en bildörr. Om bildörren jordas fastnar färgen eftersom den attraheras.
+
+[[Coulombs lag]]. Kraften rörs längs med sammanbindningslinjen. Samma
+tecken ger repulsion, olika attraktion.
+
+Den [[Elektrostatiska kraften]] är superstark, det är bara det att
+laddningsneutralitet råder. Räkne-exempel: hur mycket laddning motsvarar
+egentligen 1C? Och hur mycket laddning motsvarar mängden protoner i en
+människokropp? (35kg ungefär).
+
+Slutsats: gravitation spelar ingen roll på atomnivå. (Mikroskalor.)
+
+Punktladdningar kan smetas ut genom att ha flera laddade punkter. Summera
+laddningarna. Olika [[Laddningsfördelning]]ar på olika former. Behöver som regel
diff --git a/fysik/Gauss lag.md b/fysik/Gauss lag.md
new file mode 100644
index 0000000..24bff8e
--- /dev/null
+++ b/fysik/Gauss lag.md
@@ -0,0 +1,23 @@
+Vi vill räkna ut [[Elektriskt flöde]] genom en ojämn yta $A$. Dela upp ytan i små
+plan $dA$. Fältet genom den plana ytan är då konstant. Då gäller
+
+$$
+\phi = \int E \cos \theta dA = \int E_\bot dA = \int \bar{E} d\bar{A}
+$$
+
+där $d\bar{A}$ är vinkelrät mot $dA$.
+
+För slutna ytor är $d\bar{A}$ riktad utåt.
+
+Generellt fås Gauss lag:
+
+$$
+\oint \bar{E} d\bar{A} = \frac{Q_\mathrm{encl}}{\epsilon_0}
+$$
+
+# Användning
+
+Används ofta för att bestämma fältet från en känd [[Laddningsfördelning]].
+Fungerar bra när fördelningen har enkel symmetri. Försök hitta en yta där fältet
+är konstant alternativt 0. $E$ parallellt med ytan => 0. Konstant styrka och
+alltid vinkelrätt mot ytan ger $||E|| \cdot A$.
diff --git a/fysik/Potential.md b/fysik/Potential.md
new file mode 100644
index 0000000..793e81e
--- /dev/null
+++ b/fysik/Potential.md
@@ -0,0 +1,9 @@
+T.ex. [[Gravitation]] och [[Elektrisk potential]].
+
+Ungefär som en mängd arbete som i framtiden kan komma att omvandlas till arbete.
+Intuitivt exempel: en boll som som är högt uppe har högre potential än en boll
+som är närmare marken. Arbetet som krävs alt. fås ut när ett objekt går från en
+potential till en annan är samma oavsett vägen som togs.
+
+Kom ihåg att energin bevaras. Om potentialen sjunker betyder det att energi
+omvandlats till något annat genom arbetet (t.ex. rörelseenergi).