Förra föreläsningen: Gauss sats Konservativt (kraft)fält, rotationsfria fält Energipotential Elektrostatisk potential och fältstyrka Spänning Kondensatorn, energiuppladdning Dielektrika, polarisation (C)

Paralleller mellan gravitionspotential och elektrostatisk potential Från gymnasiet: Vi kan också definiera en ”gravitationsspänning” Jordradien ≈ 6371 km Mount Everest 8,8 km

Denna föreläsning: Ström och strömtäthet Resistans, konduktans Ohms lag Elektrisk effekt, reaktiv effekt Läckström (Kirchhoffs lagar) Laddning, urladdning av en kondensator Lorentzkraft, magnetisk fältstyrka

Strömtäthet, ström, konduktivitet, resistivitet Resistivitet (  m) Konduktivitet Ström går från högre till lägre potential. Strömmen antas bäras av positiva laddningar. Detta betyder att elekronernas hastighet i en metall är motsatt strömtäthetens.

Elektronhastighet och drifthastighet En elektrons rörelse under en tid t: Hastighet c:a 10 6 m/s Drifthastighet – m/s Exempel: Koppar har c:a fria elektroner/m 3 =  I en ledning med 1,5 mm 2 tvärsnittsyta S flyter strömmen i = 10 A. Under tiden t passerar då elektroner.

Ohms lag, resistans

Effekt utvecklad i en resistans + - R V i Inkrementella arbetet för att flytta laddningen q över R (från a till b). a b Den i resistansen utvecklade effekten Ohms lag =>

Laddning av kapacitans (tidsberoende men ej harmonisk) C + - a b R i  Kirchhoffs 2:ra lag Definition på ström

Lösningsgång 1 Homogen lösning: 2 Partikulärlösning: 3 Rand och/eller begynnelsevillkor:

Lösningsgång, fortsättning 3, forts.: RC CC t2RC qi RCt2RC  /R E.g. läckström genom kondensatorns dielektrikum

RC-kretsen, harmonisk matning C R i V ~ Derivera m.a.p. tiden: Stuva om: För att kunna få ekvation (1) att stämma för alla tider måste: Efter insättning i (1) och derivering får man:

RC-kretsen, harmonisk matning 2 Impedans (  ) Resistans (  ) Reaktans (  ) Reaktiv effekt, laddar och urladdar kondensatorn Generaliserad Ohms lag

Lorentzkraft Det elektrostatiska fältet definierades via Coulombkraften: Definieras det magnetiska fältet på liknande sätt? Det finns inga magnetiska monopoler => Det finns ingen magnetisk analog till Coulombkraften. => Alla magnetska fältlinjer måste vara slutna => Inga elektriska fältlinjer kan vara slutna