Pritisnite F11

Iz varnostnih razlogov je mogoče celozaslonski način vključiti samo s pritiskom na gumb F11 na tipkovnici.

Ko ste enkrat v celozaslonskem načinu, ga izključite spet s pritiskom na F11.

Pravilno

Odlično!

Iz hitrosti lahko izračunamo kinetično energijo elektrona

in iz zveze

lahko izračunamo potrebno napetost.

Težji, a vseeno pravilen postopek je, da izračunamo preko kinematike.
Vzamemo anodo in katodo kot plošči kondenzatorja. Nanju priključimo dano napetost in s tem ustvarimo polje , kjer je razdalja med anodo in katodo. Zaradi polja na elektron deluje sila , zaradi katere se začne gibati pospešeno s pospeškom . Imamo enakomerno pospešeno gibanje brez začetne hitrosti in pri začetni legi , pospešujemo pa do druge plošče kondenzatorja (do razdalje ). Elektron torej doseže hitrost se pokrajša in dobimo natanko isto enačbo kot po zgornjem postopku .

Opomba: navedena hitrost je 10% svetlobne hitrosti, zato smemo uporabiti klasičen približek namesto relativističnega računa. V resnici so hitrosti nekoliko večje in potrebno je uporabiti relativistične zveze.

Naprej

Narobe

Žal, narobe. Naloga dopušča 1% odstopanje.

Hitrost je povezana z gibalno količino in kinetično energijo. Ali lahko napetost tudi povežemo s katero od teh količin?

Naloge se lahko lotimo z dinamiko. Vzemimo, da sta katoda in anoda plošči kondenzatorja, elektron je na začetku pri anodi, na kondenzator pa damo navedeno napetost. Ustvari se električno polje. Zdaj imamo elektron v električnem polju. Izračunajte, do katere hitrosti se pospeši. Naj vas ne moti, če naletite na podatke, ki niso podani. Najbrž se pokrajšajo.

Poskusi ponovno

Narobe

Žal, narobe.

Pravi rezultat je U = . Naloga dopušča 1% odstopanje.

Nalogo lahko rešimo preko energij: Iz hitrosti lahko izračunamo kinetično energijo elektrona

in iz zveze

lahko izračunamo potrebno napetost.

Nalogo lahko rešimo s kinematiko: Vzamemo anodo in katodo kot plošči kondenzatorja. Nanju priključimo dano napetost in s tem ustvarimo polje , kjer je razdalja med anodo in katodo. Nič hudega, če ni podana. Zaradi polja na elektron deluje sila , zaradi katere se začne gibati pospešeno s pospeškom . Imamo enakomerno pospešeno gibanje brez začetne hitrosti in pri začetni legi , pospešujemo pa do druge plošče kondenzatorja (do razdalje ). Elektron torej doseže hitrost . se pokrajša, izrazimo in dobimo natanko isto enačbo kot po zgornjem postopku .

Opomba: navedena hitrost je 10% svetlobne hitrosti, zato smemo uporabiti klasičen približek namesto relativističnega računa.

Naprej

Razlaga

V katodnem zaslonu sliko proizvajajo fosforji, ki sevajo rdečo, modro ali zeleno svetlobo, ko nanje priletijo elektroni s primerno energijo.

Fosforji (an.: phosphors) (to ni element fosfor (an.: phosphorus)) so spojine, ki so fosforescentne. Za vsako barvo uporabljajo drugačen fosfor. YVO4,Eu3 -> rdeča, ZnS:Cu -> zelena, ZnS:Ag -> modra. Opazimo, da ironično nobena od spojin ne vsebuje fosforja.

!!!!! Elektroni v katodni cevi morajo imeti vsaj energijo fotonov, ki jih fosforji sevajo, sicer sevanja ne bi mogli vzbuditi. Energija fotona je neposredno povezana s frekvenco elektromagnetnega valovanja (v našem primeru vidne svetlobe), ki mu foton pripada.
oz. ,
kjer je valovna dolžina svetlobe (najmanjša za vidno svetlobe je okoli 400 nm), je planckova konstanta, značilna za kvantne pojave, je svetlobna hitrost v vakumu.

Energija vidnega fotona (fotona z energijo, ki ustreza valovni dolžini v vidnem spektru svetlobe)

je torej

Zapri

Pravilno

Čestitke. Pravilno ste izračunali rezultat.

V magnetnem polju elektron potuje po delu krožnice. Z geometrijo lahko pridemo do sledeče slike.

Od tod sledi



in vrednost .

Naprej

Ni pravilno

Žal rezultat ni pravilen. Naloga dopušča 2% odstopanje.

V magnetnem polju potuje elektron po delu krožnice, zunaj magnetnega polja pa po ravni črti.

Zanima nas na sliki. Mogoče si lahko pomagate s koti.

Neznane količine izmerite na sliki (tisti ob nalogi).

Nalogo lahko poskusite rešiti ponovno, ali se odločite, da greste po daljši poti z več vmesnimi koraki. Če poskusite ponovno in ne pridete do prevega rezultata, vas bo program samodejno vodil po daljši poti.

Poskusi ponovno Pojdi po daljši poti

Ni pravilno, drugič

Žal rezultat tudi v drugem poskusu ni pravilen. Naloga dopušča 2% odstopanje.

Program vas bo sedaj vodil do rezultata po korakih.

Pojdi po daljši poti

Pravilno

Čestitke! Pravilno ste izračunali kot.

Iz skice je razvidno, da velja

Zapri

Ni pravilno

Žal kota niste pravilno izračunali. Naloga dovoljuje 2% odstopanje.

Pomagajte si s skico

Preverite ali bi kje morali vnesti polovico neke vrednosti ali dvakratnik, premer namesto polmera ali kaj podobnega.

Na skici se da poiskati pravokotni trikotnik in izračunati kot preko kotnih funkcij. Premislite, katera kotna funkcija bi bila najboljša izbira?

Poskusi ponovno

Ni pravilno, drugič

Žal kota tudi v drugem poskusu niste pravilno izračunali. Naloga dovoljuje 2% odstopanje.

Iz skice je razvidno, da velja

Zapri

Zakaj računamo kot?

Če sliko poenostavimo v skico, dobimo

Opazimo lahko, da sta kota in enaka (ostri kot med dvema premicama je enak ostremu kotu med njunima pravokotnicama). To poveže radij krožnice s kotom, za katerega se spremeni smer gibanja elektrona.

Tudi brez nadalnjega razmišljanja lahko posumimo, da bo imel kot pomembno vlogo v računu.

Zapri

Pravilno

Čestitke. Pravilno ste izračunali rezultat.

V magnetnem polju elektron potuje po delu krožnice. Z geometrijo lahko pridemo do sledeče slike.

Izračunali smo že Od tod sledi

in vrednost .

Naprej

Ni pravilno

Žal rezultat ni pravilen. Naloga dopušča 2% odstopanje.

V magnetnem polju potuje elektron po delu krožnice, zunaj magnetnega polja pa po ravni črti.

Zanima nas na sliki, pri čemer smo že izračunali kot odklona

Neznane količine izmerite na sliki (tisti ob nalogi).

Poskusi ponovno

Ni pravilno, drugič

V magnetnem polju elektron potuje po delu krožnice. Z geometrijo lahko pridemo do sledeče slike.

Izračunali smo že Iz slike lahko zapišemo še zvezo

in dobimo vrednost .

Naprej

Privzetki

Privzemimo: - da gre za dolgo tuljavo, - da je polje v tuljavi homogeno, - da je polje na mestu naboja enako kot v tuljavi.

Zapri

Pravilno

Čestitke! Rezultat je pravilen.

Induktivnost dolge tuljave je definirana kot

Medtem ko lahko presek in dolžino tuljave ocenimo (izmerimo) s slike, števila ovojev ne moremo tako

preprosto oceniti. Pomagali si bomo z zvezo, ki povezuje tok in magnetno polje v dolgi tuljavi
.
Če bi imeli podano magnetno polje tuljave, bi lahko izračunali razmerje . Če še izmerimo s slike, lahko izračunamo .

Podan imamo radij, po katerem mora krožiti elektron, če naj zadane skrajni rob zaslona. Od tod lahko izračunamo, kolikšna mora biti gostota magnetnega polja tuljave, da bo radij res tak.
Rezultanta vseh sil na telo mora biti enaka centripetalni sili skladni s kroženjem po danem radiju pri dani hitrosti. Edina sila na elektron je sila magnetnega polja

Med magnetnim poljem v tuljavi in tokom po njej velja zveza
.
Od tod izračunamo razmerje in dobimo

Iz slike lahko izmerimo in
.
in izračunamo
.

Zdaj imamo vse, kar potrebujemo za izračun
.

Naprej

Ni pravilno

!!!!!!!!!!!!!

Poskusi ponovno

Ni pravilno, drugič

Žal tudi v drugem poskusu odgovor ni pravilen.

Nalogo bomo rešili po korakih.

Naprej

Zakaj omejitev toka na 10A?

Običajne varovalke v gospodinjstvu zdržijo tok do . To pomeni, da po vezju lahko teče največ tolikšen tok, sicer ga varovalka prekine.

Res pa je, da izmenični tok lahko transformiramo tako, da po žicah v zidu teče tok manjši od 10A pri napetosti 220V, v napravi pa lahko tok povečamo na račun napetosti. Pri 22V bi tako lahko dobili 100A.

Varovalke:

Starejše varovalke (keramične) so imele žico, ki se je pri večjih tokovih tako segrela, da je preprosto pregorela. Sodobnejši tip (na stikalo) pa vsebuje rele. To je tuljava postavljena nad feromagnetno stikalo. Če po tuljavi steče dovolj velik tok, se ustvari dovolj veliko magnetno polje, da potegne stikalo k sebi in ga odklopi. Dodatni varovalni mehanizmi preprečijo, da bi stikalo samo padlo nazaj na mesto, zato da moramo sami ročno vklopiti.

Zapri

Pravilno

Čestitke! Rezultat je pravilen.

Podan imamo radij, po katerem mora krožiti elektron, če naj zadane skrajni rob zaslona. Od tod lahko izračunamo, kolikšna mora biti gostota magnetnega polja tuljave, da bo radij res tak.
Rezultanta vseh sil na telo mora biti enaka centripetalni sili skladni s kroženjem po danem radij pri dani hitrosti. Edina sila na elektron je sila magnetnega polja

Naprej

Ni pravilno

!!!!!!!!!!!!!

Poskusi ponovno

Ni pravilno, drugič

Žal rezultat tudi v drugem poskusu ni pravilen.

Pravi rezultat je
.
Naloga dovoljuje 1% odstopanje.

Podan imamo radij, po katerem mora krožiti elektron, če naj zadane skrajni rob zaslona. Od tod lahko izračunamo, kolikšna mora biti gostota magnetnega polja tuljave, da bo radij res tak.
Rezultanta vseh sil na telo mora biti enaka centripetalni sili skladni s kroženjem po danem radij pri dani hitrosti. Edina sila na elektron je sila magnetnega polja

Naprej

Pravilno

Čestitke! Rezultat je pravilen.

Med magnetnim poljem v tuljavi in tokom po njej velja zveza
.
Vse podatke poznamo, zato lahko izračunamo in dobimo

Naprej

Ni pravilno

Ne!!!!!!!!!!!!!

Poskusi ponovno

Ni pravilno, drugič

Žal rezultata tudi v drugem poskusu ni pravilen.

Pravilen rezultat je
.
Naloga dovoljuje 1% odstopanje.

Med magnetnim poljem v tuljavi in tokom po njej velja zveza
.
Vse podatke poznamo, zato lahko izračunamo in dobimo

Ne sme nas motiti, da računamo razmerje dveh količin, namesto ene same količine. (Prav lahko bi to razmerje poimenovali z novo sprejenljivko (npr. ) in izračunali to vrednost. Rezultat bi bi isti.

Naprej

Pravilno

Odlično! odgovor je pravilen.

Na sliki ste lahko izmerili dolžino tuljave in število ovojev izračunali iz dolžinske gostote navojev.

Naprej

Ni pravilno

!!!!!!!!!!!!!

Poskusi ponovno

Ni pravilno, drugič

Žal tudi v drugem poskusu odgovor ni pravilen.

Na sliki lahko izmerite dolžino tuljave in število ovojev izračunate iz dolžinske gostote navojev.

Naprej