*** Fysikuppgiftstråden [För de som inte vill skapa en egen tråd] ***

Sätter du in siffror kan du se att elektroner är extremt små och lätta, men bär förhållandevis mycket laddning. Detta gör att de rör sig rätt långsamt för att ge upphov till en viss ström. Den induktans och kapacitans som bildas p.g.a. att elkretsen går runt i en slinga, och ledarna befinner sig mer eller mindre nära varandra, påverkar kretsens beteende avsevärt mycket mer.

Det där stämmer inte. Utgångsfart ≈ 8.5 m/s.
Se: https://gamla.pluggakuten.se/forumse...c.php?id=23895

y(t) = 1.8 + v0 sin(35/360*2π) * t - gt^2/2
x(t) = v0 cos(35/360*2π) * t

verkar uppfylla kraven, med t1=1.22 och v0=7.83.

(…men jag kan ha missat något fysikaliskt…)

Ingen miss vad jag kan se. På "pluggakuten" påstås det att svaret (enligt facit) är 8.5 m/s, men när jag räknar själv får jag också 7.83 m/s.

Har en uppgift där man ska räkna ut det elektriska fältet i och utanför en kabel. All laddning finns i själva kabeln, alltså om innerradien är r1 och ytterradien r2 så finns laddningen i utrymmet mellan r1 och r2. Med en tänkt cylinder som gaussyta så får man, när denna cylinders radie är mindre än r1, en innesluten laddning på noll och att flödet genom denna cylinder därmed också är noll. Till min stora förundran säger man sedan att det elektriska fältet också är noll när cylinderns radie är mindre än r1. Jag blir seriöst arg... bara för att den inneslutna laddningen och flödet genom gaussytan är noll så behöver ju inte fältet vara det.

Tar man t.ex en punktladdning Q och en sfär på avståndet d från denna laddning som gaussyta (sfären innesluter inte laddningen) så är ju både flödet genom sfären och den inneslutna laddningen noll men! Fältet vid denna sfärs mittpunkt är ju fortfarande E=KQ/d^2.

Något måste bli fel någonstans...

Har du ingen information om laddningstätheten? Du kan kanske anta att den enbart beror på radien. Inga punktladdningar alltså.

Usch sånt här är svårt. Men jag har kanske en ide. Den inneslutna laddningen är ju noll så flödet är ju som du skriver noll. Men vad händer om du "översätter" ytintegralen till en volymintegral enligt:
https://en.wikipedia.org/wiki/Divergence_theorem ?
Divergensen för E måste alltså vara noll.

Om man sedan kollar in : https://en.wikipedia.org/wiki/Divergence och specifikt cylindriska koordinater
så innebär det för tex fältet i r riktning att E(r) måste vara konstant? Den enda konstanten som funkar enligt ytintegralen(hoppar tillbaka till den) verkar vara noll?

Jo. Den beror enbart på radien.


Ja, enligt ekvationerna blir den konstigt nog noll.

https://imgur.com/a/r7QTfVH

Hur är det möjligt att fältet vid den blå punkten är noll? Det röda är alltså själva kabeln där alla laddningar, som förövrigt blir fler per volymenhet ju längre ut man kommer, finns. Om man tänker sig att alla laddningar i det röda är negativa och placerar en positiv testladdning vid den blå punkten så tycker jag att de laddningar som befinner sig i ’väggen’ närmast borde dra hårdast i den och att den därför borde dras mot dessa. Det finns ju ingen symmetri.

Svar: Tänker man sig att det röda är en kurva (cirkel) istället och att den blå punkten ligger precis intill denna så är det ju praktiskt taget bara en punkt på denna kurva som drar den utåt. Alla andra punkter längs kurvan kommer dra den i alla andra riktningar och summeras dessa dragningar så blir det densamma som den den enda punkten utövade men i motsatt riktning.

Tror jag förstod nu när jag ritade figur osv

Jag undrar om du inte skall släppa tanken på att introducera en punkt laddning inne i det område som är laddningsfritt, då bryter du ju mot uppgiftens kärna?

Sedan är väl det "stora" E-fältet i strömmens riktning(om man glömmer allt smått som individuella atomkärnor osv) från + till minus så att säga? Om man tänker sig + som antingen en punkt eller uniformt distribuerat över ena änden så finns det ju symmetri till de rörliga elektronerna?

Introduktionen av testladdningen i området som jag ville undersöka fältet i hjälpte mig att intuitivt förstå fältets beteende i just det området. En testladdning tillför ingenting utan den fungerar bara som en ’fälttermometer’.

Ja, strömmens (konventionella) riktning är från + till -, dvs samma riktning som en positiv laddning hade rört sig och i samma riktning som fältet pekar. Men problemet har ju ingenting med rörelse att göra.

Det finns absolut en symmetri, den är bara inte tillräcklig för att man ska kunna avgöra fältstyrkan. Däremot är det uppenbart att fältet är riktat rakt utåt/inåt och att fältstyrkan enbart beror på r, så det går bra att använda Gauss lag för att visa att E = 0 innanför innerradien.

Det stämmer faktiskt inte, om du med cirkel menar den tvådimensionella motsvarigheten till det ursprungliga problemet. Hela den oändligt långa cylindern behövs för att alla bidrag till fältet ska ta ut varandra.

Det där får mig att fundera på om man kan tillämpa Gauss lag på tvådimensionella problem, alltså att nettoflödet genom en sluten kurva är lika med laddningen/konstant. I fallet med den laddade cirkeln så bör ju fältet både utanför och innanför enbart ha radiella bidrag varför flödet i det fallet (med Gauss lag i 2D och cirkel som Gausskurva ) ges av E(r)*2*pi*r och eftersom laddningen innanför är noll så bli ju E(r)=0 där.

Jag fattar mao inte varför det inte stämmer.