Tentamen Electromagnetisme I, 30 juni 2008, uur

Vergelijkbare documenten
TENTAMEN ELEKTROMAGNETISME (8N010)

Tentamen Natuurkunde I uur uur woensdag 12 januari 2005 Docent Drs.J.B. Vrijdaghs

voorgesteld ). Loopt er een magnetisatiestroom binnen de materie, dan stellen we de ruimtestroomdichtheid voor door J r m

1. Langere vraag over de theorie

1 Proef van Oersted. Elektriciteit deel 2

Wiskundige Technieken 2 Uitwerkingen Tentamen 26 januari 2015

Eerste ronde - 20ste Vlaamse Fysica Olympiade 1. 20ste Vlaamse Fysica Olympiade. R R R p 1 2 = + = FA. l = ρ water = 1, kg/m 3 ( ϑ = 4 C )

Eindexamen vwo natuurkunde pilot 2013-I

Vraag Antwoord Scores. methode 1 Omdat de luchtweerstand verwaarloosd wordt, geldt: v( t) = gt. ( ) ( ) 2

5 Algemene oplossing baanvergelijking, r = ξ/(1 + e cos f)

EXAMEN CONCEPTUELE NATUURKUNDE MET TECHNISCHE TOEPASSINGEN

Examen VWO. wiskunde B (pilot) tijdvak 1 maandag 15 mei uur

Hoofdstuk 22 De Wet van Gauss

7.1 Eenparige cirkelbeweging

Inclusie en Exclusie groep 2

Tentamen Fysica: Elektriciteit en Magnetisme (MNW en SBI)

Beantwoord de vragen bij Verkennen. Denk aan de goniometrische verhoudingen sinus en cosinus!

Stevin vwo deel 2 Uitwerkingen hoofdstuk 9 Versnellen en afbuigen (augustus 2009) Pagina 1 van 11

Eenparige cirkelbeweging

WERKOPDRACHT OVER COMPLEXE GETALLEN Dr. Luc Gheysens. z = r(cos θ + isin θ) r = de modulus van z = mod. z θ = het argument van z = arg. z.

TENTAMEN ELEKTROMAGNETISME (3D020)

Tentamen wi2140tnw Differentiaalvergelijkingen september 2004 (1)

formules vwo natuurkunde

wiskunde B pilot vwo 2017-I

Tentamen: Gravitatie en kosmologie

Hertentamen Elektromagnetisme: Theorie (NS-107B)

Faculteit Biomedische Technologie. 28 januari 2016, 18:00-21:00 uur

Stevin vwo deel 2 Uitwerkingen hoofdstuk 4 Kromme banen ( ) Pagina 1 van 13

12 Grafen en matrices. bladzijde a. Gemengde opgaven 99

Stevin vwo deel 3 Uitwerkingen hoofdstuk 1 Newton en Coulomb ( ) Pagina 1 van 14

Magnetostatica. Elektromagnetisme

Tentamen Fysica: Elektriciteit en Magnetisme (MNW)

Deeltoets II E&M & juni 2016 Velden en elektromagnetisme

Tentamen. Elektriciteit en Magnetisme 1. Woensdag 22 juni :00-12:00. Schrijf op elk vel uw naam en studentnummer. Schrijf leesbaar.

Een eenparige cirkelbeweging is een cirkelbeweging, waarbij de grootte van de snelheid niet verandert.

Stevin vwo Antwoorden hoofdstuk 13 Newton en Coulomb ( ) Pagina 1 van 12

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN FACULTEIT TECHNISCHE NATUURKUNDE GROEP TRANSPORTFYSICA

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN Faculteit Technische Natuurkunde Examen Elektromagnetisme 3 (3NC30) donderdag 5 juli 2012 van 14u00-17u00

1 ELECTROSTATICA: Recht toe, recht aan

Inclusie en Exclusie groep 1

TENTAMEN ELEKTROMAGNETISME (8N010)

INLEIDING FYSISCH-EXPERIMENTELE VAARDIGHEDEN (3A560) , ANTWOORDEN N (N 1)

Ter info. a m/s² a = Δv/Δt Toetsvraag 1. v m/s v = 2πr/T Toetsvraag 4

Voor de warmteoverdracht Q van punt A naar punt B geldt de formule:

Chapter 28 Bronnen van Magnetische Velden. Copyright 2009 Pearson Education, Inc.

natuurkunde vwo 2016-II

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN Faculteit Technische Natuurkunde Examen Elektromagnetisme 3 (3NC30) donderdag 14 april 2011 van 9u00-12u00

TENTAMEN ELEKTROMAGNETISME (8N010)

9. Matrices en vectoren

Tentamen Elektromagnetisme (NS-103B)

Hoofdstuk 27 Magnetisme. Copyright 2009 Pearson Education, Inc.

Elektromagnetisme 4.5 EC. Electrodynamica & Licht 3.0 EC

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN FACULTEIT BIOMEDISCHE TECHNOLOGIE GROEP CARDIOVASCULAIRE BIOMECHANICA

TENTAMEN ELEKTROMAGNETISME (3D020)

Hoofdstuk 13 Magnetische velden. Gemaakt als toevoeging op methode Natuurkunde Overal

Q l = 22ste Vlaamse Fysica Olympiade. R s. ρ water = 1, kg/m 3 ( ϑ = 4 C ) Eerste ronde - 22ste Vlaamse Fysica Olympiade 1

Eindexamen natuurkunde vwo II

} is rechtsdraaiend en orthonormaal. Een tweede basis { r ε 1. r r r

TENTAMEN ELEKTROMAGNETISME (3D020)

Centraal Bureau voor de Statistiek

TENTAMEN ELEKTROMAGNETISME

De 36 e Internationale Natuurkunde Olympiade Salamanca, -Spanje Theorie-toets dinsdag 5 juli 2005 duur: 5 uur. Lees dit eerst!

Oefenopgaven Elektriciteit

Rotatie in 2D. Modeltransformaties. Translatie in 2D. Rotatie van een punt tov rotatiepunt (pivot) over een rotatiehoek:

We gebruiken de volgende standaardvorm van een cirkel met middelpunt M en straal r : ( ) ( ) 2

De lading van een proton is in absolute waarde gelijk aan de lading van een elektron: e = C

Studiewijzer. de colleges in vogelvlucht

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN Faculteit Technische Natuurkunde Examen Elektromagnetisme 3 (3NC30) donderdag 30 juni 2011 van 14u00-17u00

Inleiding tot Elektrotechniek

FYSICA-BIOFYSICA : FORMULARIUM (oktober 2004)

Uitwerkingen oefenopgaven hoofdstuk 2

TENTAMEN ELEKTROMAGNETISME (8N010)

Tentamen E&M 13-mei-2004

Math D2 Gauss (Wiskunde leerlijn TOM) Deelnemende Modules: /FMHT/ / A. Oefententamen #2 Uitwerking

Afleiding Kepler s eerste wet, op basis van Newton s wetten

Langere vraag over de theorie

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN. Faculteit der Technische Natuurkunde

WISKUNDE EN FYSICA (DEEL 1) / STATICA

Hoofdstuk 29 Electromagnetische Inductie en de wet van Faraday. Copyright 2009 Pearson Education, Inc.

Begeleide zelfstudie 8C120 - BZ03

Handleiding leginstructies

Hoofdstuk 23 Electrische Potentiaal. Copyright 2009 Pearson Education, Inc.

Bolle asymetrische rol. Geperste stalen kooi. Zonder geleidering

Alternatieve evenwichten -Alledaags of niet?-

Tentamen Elektromagnetisme 1 (NS-103B)

Schriftelijk examen: theorie en oefeningen Fysica: elektromagnetisme

Tentamen Natuurkunde A uur uur woensdag 10 januari 2007 Docent Drs.J.B. Vrijdaghs. Vul Uw gegevens op het deelnameformulier in

Tentamen Natuurkunde 1A uur uur vrijdag 14 januari 2011 docent drs.j.b. Vrijdaghs

Tentamen DYNAMICA (4A240) 11 april uur

Uitwerkingen bij de opgaven van. De Ster van de dag gaat op en onder

Relativiteitstheorie van Einstein: Banen van Planeten en Satellieten

Multiplicatieve functies

v v I I I 10 P I 316, 10

1. Langere vraag over de theorie

TENTAMEN ELEKTROMAGNETISME (8N010)

Oefeningenexamen Fysica 2 1ste zit

Tentamen DYNAMICA (4A240) 23 juni uur

Inleiding tot Elektrotechniek

Schriftelijk examen Fysica: Elektromagnetisme 2e Ba Chemie, Biologie, Geografie, Bio-ir en Ir-arch

nr. 37 van JOS DE MEYER datum: 20 oktober 2015 aan HILDE CREVITS Onderwijspersoneel - Afwezigheden wegens ziekte

Transcriptie:

Tentamen Electomagnetisme I, 3 juni 8, 1. - 13. uu Het tentamen estaat uit 6 opgaven.van de vagen 3,4,5,6 woden e slechts die meegenomen voo de eoodeling. Als je alle vie inlevet woden de este die geuikt om het cijfe vast te stellen. Instucties : schijf je naam op iede vel papie dat je inlevet. leg steeds uit wat je doet en waaom. Vectoen duidelijk aangeven met pijltjes : De sommen 1,,3 en 4,5,6 woden apat nagekeken. Schijf daaom (1,,3) en (4,5,6) op apate sets papie. Opgave 1 (algemeen; 3 punten) a. Geef de Maxwell vegelijkingen voo statische electische en magnetische velden in diffeentiaal- en integaalvom.. Geef de dimensie van Volt in temen van de S.I. eenheden m,s, kg, A. Opgave (egip electostatica; 5 punten) a. Aan die oppevlakken S 1, S en S 3 woden metingen gedaan van de totale electische flux doo het oppevlak, met als uitkomsten +1, +, -3 Nm /C. De volgende stellingen woden nu geponeed : (i) het oppevlak S 3 is het gootst; (ii) de (asolute) netto lading innen S 3 is het gootst; (iii) het E-veld oveal op het oppevlak S 1 is zwakke dan op S. Geef aan welke stellingen coect zijn : (1) alleen (i); () alleen (ii); (3) alleen (i) en (ii); (4) alleen (ii) en (iii); (5) (i) en (ii) en (iii).. In expeiment E 1 zijn 6 ladingen +Q vedeeld ove een holle, isoleende ol. In expeiment E is +6Q unifom vedeeld ove zo n ol. De punten A, B, C liggen op gelijke afstanden van het centum, en in het equatovlak van de ol. In E 1 liggen de ladingen Q op de lijn vanuit het centum naa A en C. Welke eweing is coect : (1) In iede expeiment is de veldstekte hetzelfde in de punten A, B, C, maa de stektes zijn veschillend in eide gevallen. () In iede expeiment is de veldstekte hetzelfde in de punten A, B, C, en de stektes zijn gelijk in eide gevallen. (3) In E 1 is de veldstekte hetzelfde in de punten A, B, C; in E is dat niet zo. (4) In E is de veldstekte hetzelfde in de punten A, B, C; in E 1 is dat niet zo. (5) Geen van deze eweingen is coect. 1

Opgave 3 (E-veld, ladingsvedeling, V(); ++3+4 = 11 punten) Gegeven een halve olschil (staal R) met een unifome oppevlaktelading σ. z Kies het centum van het equatovlak als oospong, en kies de z-as langs de lijn die het centum en de zuidpool van de halve ol veindt. R a. Schets het veloop van de electische veldlijnen dichtij de ol, en op afstand >> R. Beeken met ehulp van de integaalvom van de Maxwell vegelijkingen de discontinuiteit in de hoizontale en veticale componenten van het E -veld, gaande van innen de schil naa uiten de schil.. Geef de algemene fomule voo de potentiaal V( ) als integaal ove de ladingsvedeling, met een willekeuig punt ten opzichte van de oospong; veklaa alle symolen die je geuikt en maak een schets waain de veschillende vectoen duidelijk staan aangegeven. σ R c. Laat zien dat de V in de oospong gegeven wodt doo ε. d. Beeken V(z) voo een willekeuig punt op de positieve z-as. Ga na dat voo z= het antwood uit (c) volgt, en ga na hoe de uitdukking veeenvoudigt voo z >>R Benodigd voo (d) : sinϑ dϑ 1 a acosϑ + cosϑ = a + a a Opgave 4 (Electische polaizatie; ++3++ = 11 punten) Het electische veld van een oject met polaizatie P ontstaat uit een geonden oppevlakteladingsdichtheid σ (gegeven doo σ ˆ = Pn ), en een geonden volumeladingsdichtheid ρ (gegeven doo ρ = P ). a. Beschouw eest een (niet-gepolaiseede) ol (staal R) met een unifome ladingsdichtheid ρ. Kies de oospong in het centum, en eken met de wet v. Gauss het E-veld innen en uiten de ol uit. Vegeet niet de ichting aan te geven.. Beschouw nu een ol (staal R) met een polaizatie P ( ) = k. Beeken σ en ρ. c. Beeken het E -veld innen en uiten de ol. Bedenk goed hoe je eide ladingsvedelingen σ en ρ in ekening engt. d. Geuik een Maxwell-vegelijking om te laten zien hoe het D -veld gedefinieed wodt, en geef de uitdukking voo D. Geef in een (nette!) schets aan wat het gedag is van de E, PD, -velden innen en uiten de ol. e. Geuik de andvoowaaden voo E of D om je antwood in (c) te contoleen.

Opgave 5 (Magnetische dipolen; 3+3+4 = 1 punten) Beschouw een magnetische dipool m, geplaatst in de oospong en geoienteed in de z-ichting. µ m ˆ De vectopotentiaal wodt gegeven doo Adip =. Definiee ϑ als de hoek tussen en de z-ichting en ϕ als de hoek tussen de pojectie van in het xy-vlak en de x-ichting. µ m a. Laat zien dat B ( ) (cos ˆ sin ˆ dip = ϑ + ϑϑ) 3. Geef een uitdukking voo de hoek ϑ waaij de z-component van B dip gelijk is aan nul. Is ϑ kleine dan of gote dan 45? c. Beschouw nu een echthoekig daadaam met zijden a,, waadoo een stoom I loopt. Geef de waade van het esulteende magnetische dipoolmoment en laat met een schets zien wat de ichting van de dipool is. Laat vevolgens via de Loentz-kacht zien dat in een unifom B - veld een tosie τ op het daadaam wekt te gootte τ = m B Opgave 6 (Magnetostatica en inductie; ++3+3 = 1 punten) Voo het eekenen van het magneetveld ten gevolge van een (lijn)stoom geldt de wet van Biot- µ I d I d Savat : B ( ) = ; voo de vectopotentiaal geldt A µ =. a. Laat zien dat het magneetveld op afstand z oven een cikelvomige stoomlus (lus 1, staal R, stoom I) gegeven wodt doo ( ) µ IR B z = z ˆ. 3/ ( R + z ). Een kleine solenoide (spoel, staal a <<R, aantal windingen N) wodt op afstand z (z>>r) oven lus 1 geplaatst. Definiee de wedekeige inductantie M 1, het effect van het veld van lus 1 op spoel, en eeken deze. Je moet hievoo een enadeing geuiken. Geef aan welke. c. Schijf de flux doo spoel in temen van de vectopotentiaal ten gevolge van lus 1. Laat zien dat hieuit volgt dat M 1 = M 1. d. Lus 1 wodt nu doogeknipt; de einden woden zonde (het oppevlak van) de lus te veandeen met een weestand R veonden. Doo spoel wodt een stoom I = I cos( ωt) gestuud. Beeken de stoom die nu loopt in de weestand R. ----- EINDE---- 3

leeg 4

5

6