Forsøk

UTSTYRSLISTE

• ei lett metallkule • sytråd • glasstav eller plaststav • ullklut eller silkeklut • vekt • vinkelmålar

UTSTYRSLISTE

• teltronrøyr • høgspenningskjelde (6000 V) • spenningskjelde (6 V) • linjal

5A Elektriske krefter

Formålet med dette forsøket er

► å rekne ut den elektriske krafta som verkar på ei ladd kule

Førehandsoppgåver

Dette forsøket minner om i aktiviteten i starten av kapittelet. I staden for å berre observere skal du no gjere nødvendige målingar og rekne ut den elektriske krafta som verkar på ei metallkule frå ein glas- eller plaststav. a) Skriv opp og forklar innhaldet i Coulombs lov. b) Ei lett metallkule heng i eit elektrisk felt. Snora dannar vinkelen α med vertikalen. Teikn ein figur som viser kreftene som verkar på kula. c) Bruk Newtons lover og utlei eit uttrykk for den elektriske krafta som verkar på kula. Uttrykket skal berre innehalde storleikar det er mogleg for deg å måle.

Framgangsmåte

1. Heng metallkula opp i sytråden. 2. Gni på staven med kluten og før staven inntil kula. Dette må du nok gjere fleire gonger. Formålet er å overføre ladning til kula. 3. Når du trur at kula er ladd nok opp, lèt du henne henge fritt. Gni deretter staven ein gong til med kluten og før han mot kula til kula beveger seg ut til sida. Pass på at staven og kula ikkje kjem borti kvarandre. 4. Gjer målingane som er nødvendige for å rekne ut den elektriske krafta som verkar på kula. Oppgi resultatet med usikkerheit.

5B Relativitetsteori i teltronrøyr

Formålet med dette forsøket er

► å undersøkje farten til elektron som er akselererte

Førehandsoppgåver

Eit teltronrøyr er eit apparat som akselererer elektron med ei spenning U1 og viser banen deira med eit fluoriserande lys. Ved å kople inn eit elektrisk felt U2 vinkelrett på elektronbanen kan vi sjå avbøyinga til elektrona i det elektriske feltet. a) Elektron blir akselererte frå ro av ei spenning U1 = 6000 V. Bruk klassisk fysikk til å rekne ut farten elektrona maksimalt kan få. Er dette ein sannsynleg fart, eller må vi ta høgde for relativitetsteori her? b) Teikn ei skjematisk framstilling av forsøksoppsettet, inkludert dei elektriske feltlinjene. Teikn òg inn den forventa banen til elektrona med og utan relativistiske effektar.

c) Vis at rørslemengda til elektrona kan uttrykkjast som

2p eU s m x ds

2 2 y

e

der U er spenninga til feltet vinkelrett på elektronbanen, sx og sy er posisjonen til elektrona dersom vi set origo der elektronstrålen kjem inn i feltet, og d er avstanden mellom platene.

Framgangsmåte

1. Kople opp teltronrøyret ved å følgje tilvisinga på apparatet. 2. Gjer nødvendige målingar og rekn ut farten til elektrona ved å bruke formelen for rørslemengd.