Stang på skinner: farten stanser der motspenningen tar igjen kilden

Jo raskere stanga går, desto større blir motspenningen B·L·v — helt til den er like stor som kilden og akselerasjonen er null.

Faglig kvalitetssikret av lærere og toppstudenter · Følger læreplanen (LK20) · Sist oppdatert 2026-09-16

Stang på skinner: farten stanser der motspenningen tar igjen kilden
Jo raskere stanga går, desto større blir motspenningen B·L·v — helt til den er like stor som kilden og akselerasjonen er null.

Hva viser visualet?

En stang med masse 10 g glir friksjonsfritt på to skinner med avstand 0,10 m. Total resistans er 0,50 Ω, feltet 1,5 T og kilden 1,0 V (eksamen vår 2024 oppgave 7). Idet spenningen kobles til er I = U/R = 2,0 A og a = BIL/m = 30 m/s².

Når stanga beveger seg, induseres en spenning B·L·v som etter Lenz' lov motvirker den påtrykte. Nettostrømmen blir I = (U − B·L·v)/R, og Newtons andre lov gir a = (U·B·L − v·B²L²)/(R·m).

Kurvene er integrert numerisk med Eulers metode. Farten vokser mot grensefarten v = U/(B·L) = 1,0/(1,5·0,10) = 6,7 m/s, der B·L·v er nøyaktig like stor som kilden. Etter tidskonstanten τ = R·m/(B·L)² = 0,22 s har farten nådd 4,2 m/s, 63 prosent av grensefarten.

Slik leser du visualet

Merkene under står også i bildet.

  1. 1. Kilden driver, ε bremser. Strømmen er I = (U − B·L·v)/R, så den synker etter hvert som farten øker.
  2. 2. Eulers metode gir kurven. Med a = (U·B·L − v·B²L²)/(R·m) og små tidssteg vokser v mot 6,7 m/s.
  3. 3. Grensa er der ε = U. Når B·L·v = 1,0 V er strømmen null, kraften null og farten konstant.

Nøkkelbegreper

  • motspenning
  • grensefart
  • Eulers metode
  • Lenz' lov
  • magnetisk kraft
  • tidskonstant

På prøve og muntlig-praktisk

Eksamen vår 2024 oppgave 7a–c: finn startakselerasjonen 30 m/s², forklar hvorfor det induseres en spenning, og utled a = (U·B·L − v·B²L²)/(R·m) før du programmerer kurven.

Kildegrunnlag

eksamen-var-2024.html oppgave 7

Relaterte sider

← Tilbake til ifingo