Magnetisme
Oppgave
Figuren under viser et elektron som er på vei mot en strømledning med en fart på 8.0 % av lysfarten. Strømmen i ledningen er 3.0 A. I figuren under er elektronet 25 cm fra ledningen.
- Tegn figur som viser magnetfeltet fra ledningen og den magnetiske kraften på elektronet.
- Regn ut den magnetiske kraften på elektronet fra ledningen.
Løsningsforslag
Dersom vi bruker høyrehåndsregelen, får vi at magnetfeltet går i en sirkel rundt ledningen slik at den peker ut av arket over ledningen og inn i arket under ledningen. Dersom vi bruker høyrehåndsregelen på ladningen i bevegelse, får vi at tommelen peker mot venstre. Siden dette er en negativ ladning, betyr det at kraften virker mot høyre.
For å regne ut kraften på elektronet, må vi vite størrelsen på magnetfeltet. Vi bruker \(B = k\dfrac{I}{r}\) og \(F=qvB\), og får:
\begin{align*} F &= qvB \\ &= qv\left(k\frac{I}{r}\right) \\ &= 1.6\cdot 10^{-19} \cdot 0.08 \cdot 3\cdot 10^{8} \cdot 2\cdot 10^{-7}\frac{3}{0.25}\mbox{ N} \\ &= 9.216 \cdot 10^{-18} \mbox{ N} \approx 9.2 \cdot 10^{-18} \mbox{ N} \end{align*}