Gruppeoppgaver i FYS1120


Etter uke 47 er det slutt på de ordinære gruppeoppgavene. Vi foreslår at dere jobber litt med eksamensoppgaver etter dette. Avtal med gruppelærerne om dere skal møtes noe mer før eksamen.

Eksamen 1998 - 2001 (NB: Oppgavene om elektromagnetiske bølger er ikke relevante for FYS1120)
Eksamen høst 2002
Løsning høst 2002
Eksamen vår 2003
Løsning vår 2003


Uke 47 (17. - 21. november)

Tema: AC-kretser.

  1. Hvorfor er ikke konduktans det inverse av resistans ved vekselstrøm?
  2. Hva er den totale impedansen til en spole og en kondensator som er koblet i serie, hvis de har samme reaktans-verdi?
  3. Løs oppgavene 27.1, 27.6 og 27.14

Uke 46 (10. -14. november)

Tema: Magnetisk felt i materie.

  1. Forklar hvorfor to parallelle ledere som fører strøm i motsatt retning frastøter hverandre.
  2. Gjelder Ampéres lov for all lukkede kurver rundt en leder? Hvorfor er ikke denne loven brukbar til å beregne B for alle slike lukkede kurver?
  3. Du er alene på en planet uten magnetfelt. Med deg har du to jernstykker. Det ene er magnetisert, det andre er ikke. Du har ingen måleinstrumenter. Hvordan kan du finne ut hvilket stykke som er magnetisert og hvilket som ikke er det?
  4. Løs oppgavene 26.1, 26.6 og 26.14

Uke 45 (3. - 7. november)

Tema: Induksjon og induktans.

  1. Når en magnet beveges mot en spole induseres det en ems i spolen. Hvorfor induseres det ingen ems når magneten beveges rundt inne i spolen?
  2. Strømmen i en krets som inneholder et batteri, en resistans og en spole, når en konstant verdi etter en viss tid. Påvirker spolen størrelsen på denne strømmen?
  3. En to meter lang metalltråd skal vikles til en spole. Kan man vikle den på forskjellige måter og derved oppnå forskjellige induktans-verdier? Gi eksempler.
  4. Løs oppgavene 24.4, 25.2, 25.10, 25.14 og 25.20

Løsning på 25.20b er 24,5 J/m3 og på 25.20c er 3,08 E-3 J


Uke 44 (27. - 31. oktober)

Tema: DC-kretser, magnetisk felt.

  1. Du har et batteri og noen resistanser. Er det mulig å lage en kobling hvor du får en potensialforskjell som er høyere enn potensialforskjellen på batteriet (kan du f.eks. få 3V vha. et 1,5V batteri og noen resistanser)?
  2. Hvordan kan bevegelsen til en ladd partikkel brukes til å skille mellom et magnetisk felt og et elektrisk felt?
  3. Løs oppgavene 22.4, 22.11, 23.1 og 23.14

Løsning på 23.14 a) skal være 4900 A


Ukene 41 - 43 (6. - 24. oktober)

Her jobber vi kun med de tre obligene - altså ingen grupper disse tre ukene!


Uke 40 (29. september - 3. oktober)

Tema: Strøm og spenning. Ohms lov.

  1. Hva er forskjellen på resistans og resistivitet?
  2. Vi sier at driftshastigheten til elektronene i et metall er i størrelsesorden millimeter pr. sekund. Hvorfor går det ikke flere minutter fra vi slår på en lysbryter til lampen lyser?
  3. Tenk deg at du skal bruke en hageslange med vann som analogi for å forklare elektriske fenomener som ladning, strøm, spenning og resistans til en bekjent av deg. Hva ville du si?
  4. Løs oppgavene 21.1, 21.7, 21.11 og 21.17

Løsning på 21.7 er 5.71 E-7 ohmmeter og for 21.17 er løsningene 8.22 milliohm og 4.9 V


Uke 39 (22. - 26. september)

Tema: Kondensatorer og kapasitans

  1. Hvilke faktorer ville være viktige hvis du skulle konstruere en kondensator som var veldig liten og hadde høy kapasitans?
  2. Et par kondensatorer er parallellkoblet, mens et annet identisk par er seriekoblet. Hvilket kondensatorpar ville vært farligst å håndtere etter at de hadde vært tilkoblet den samme spenningskilden? Forklar hvorfor!
  3. Hvor mange forskjellige kapasitansverdier kan du oppnå ved å koble sammen tre forskjellige kondensatorer C1, C2 og C3?
  4. Nettoladningen i en kondensator er alltid lik null (husk +Q og -Q). Hva er det egentlig kondensatoren lagrer?
  5. Løs oppgavene 20.2, 20.3, 20.5, 20.14 og 20.16

Løsningen på 20.2d er 70.4 pC og løsningen på 20.16 er 0.15 mm.


Uke 38 (15. - 19. september)

Tema: Elektrisk potensial
  1. Hva er forskjellen på elektrisk potensial og elektrisk potensiell energi?
  2. Hvorfor kan 20 kV mellom en hånd og en kjøkkenbenk være ufarlig når 20 kV mellom en hånd og en høyspentlinje er livsfarlig?
  3. Hvordan ville du skjerme elektronikk eller et laboratorium fra uønskede elektriske felt? Hvordan ville dette virke?
  4. Løs oppgavene 19.25 og 19.28

Løsningen på 19.25 er 28,8 kV


Uke 37 (8. - 12. september)

Tema: Gauss lov, E-felt

  1. Solen står lavere på himmelen om vinteren enn om sommeren. Hvordan påvirker dette fluksen av sollys som treffer et gitt areal på jordens overflate: Hvordan påvirker det været?
  2. Hvordan kan du bruke Gauss lov til å forklare hvorfor alle elektriske feltlinjer må starte og slutte på elektriske ladninger. (Tips: Variér størrelsen på Gaussflaten.)
  3. Et metallstykke som er isolert fra omverdenen og som har et overskudd av én type ladninger (positive eller negative), vil ha disse ladningene på overflaten. Forklar hvorfor (basert på at ladningene er fri til å bevege seg i metallet og at like ladninger frastøter hverandre).
  4. Løs oppgavene 19.17, 19.19 og 19.23
    (Løsning på 19.23 er )


Uke 36 (1. - 5. september)

Tema: Coulombs lov, punktladninger, ladningsfordelinger

  1. Ved gnidning blir en ballong negativt ladet og henger etterpå fast på veggen. Betyr det at veggen er positivt ladet? Hvorfor faller ballongen ned til slutt?
  2. Hva slags eksperiment kunne du tenke deg å gjøre for å skille mellom et gravitasjonsfelt og et elektrisk felt?
  3. Når kan vi gjøre en forenkling hvor vi behandler en ladningsfordeling som en punktladning?
  4. Hvorfor kan aldri elektriske feltlinjer krysse hverandre?
  5. Hvorfor er det vanskeligere å lade et objekt ved gnidning når luftfuktigheten er høy enn når den er lav?
  6. Løs oppgavene 19.3, 19.7 og 19.15 (dielektrisk feltstyrke for tørr luft er gitt i oppgave 19.13). Fasitsvar finner du bak i boka. Fasitsvar i boka for 19.7 er imidlertid feil og skal være q = 2.33 mikro-coulomb