$$ \renewcommand{\vec}[1]{\mathbf{#1}} \newcommand{\nhat}{\mathbf{\hat{n}}} \newcommand{\x}{\mathbf{\hat{x}}} \newcommand{\y}{\mathbf{\hat{y}}} \newcommand{\z}{\mathbf{\hat{z}}} \newcommand{\uhat}{\mathbf{\hat{u}}} \newcommand{\rhat}{\mathbf{\hat{r}}} \newcommand{\Rhat}{\mathbf{\hat{R}}} \newcommand{\phihat}{\boldsymbol{\hat{\phi}}} \newcommand{\thetahat}{\boldsymbol{\hat{\theta}}} \newcommand{\rhohat}{\boldsymbol{\hat{\rho}}} \newcommand{\rvec}{\mathbf{r}} \renewcommand{\d}{\mathrm{d}} \newcommand{\pz}{\frac{\partial}{\partial z}} $$

 

 

 

Oppgaver til Fys1120

Anders Malthe-Sorenssen

Department of Physics, University of Oslo, Norway

Nov 7, 2024


Table of contents

Uke 00: Vektorkalkulus
      Diskusjonsoppgaver for gruppene
            Exercise 1.1: Manhattan-norm
      Gruppeoppgaver
            Exercise 1.2: Vector sums
            Exercise 1.3: Decomposition
            Exercise 1.4: Cross products of unit vector
            Exercise 1.5: Sketching a vector field
            Exercise 1.6: Fluxes
            Exercise 1.7: Gradients
            Exercise 1.8: Divergence and curl
      Hjemmeoppgaver
            Exercise 1.9: Exploring a scalar field
            Exercise 1.10: Volume integrals
            Exercise 1.11: Line integrals
            Exercise 1.12: Fluxes of curved surfaces
Uke 01: Elektrisk felt
      Diskusjonsoppgaver for gruppene
            Exercise 2.1: Zero field
            Exercise 2.2: Peeling tape
            Exercise 2.3: Mechanisms for charge transfer
      Gruppeoppgaver
            Exercise 2.4: Electric dipole
            Exercise 2.5: Line charge
            Exercise 2.6: Visualization of the electric field
      Hjemmeoppgaver
            Exercise 2.7: Point charges
            Exercise 2.8: The electric field from groups of point charges
            Exercise 2.9: Half circle
            Exercise 2.10: The electric field above a finite disk
      Innleveringsoppgave (2 poeng)
            Exercise 2.11: Linjer på kryss og tvers
      Ekstraoppgaver
            Exercise 2.12: Plane charge
            Exercise 2.13: Adding and subtracting using superposition
            Exercise 2.14: Work on point charges
            Exercise 2.15: Plate with a hole
            Exercise 2.16: Dipole in a uniform electric field
            Exercise 2.17: Milikan oil drop experiment
            Exercise 2.18: Field from a hemisphere shell
            Exercise 2.19: Paper on balloon
            Exercise 2.20: Wavy surface
            Exercise 2.21: Water models
            Exercise 2.22: Ionic bonds
Uke 02: Elektrisk potensiale
      Test-deg-selv oppgaver
            Exercise 3.1: From field to potential
            Exercise 3.2: From potential to field
            Exercise 3.3: Maximum and minimum of the potential
            Exercise 3.4: Potentials and sparks
      Diskusjonsoppgaver for gruppene
            Exercise 3.5: Finding the field from the potential
            Exercise 3.6: Zero field
            Exercise 3.7: The zero-field path
            Exercise 3.8: Motion in a simple field
      Gruppeoppgaver
            Exercise 3.9: Electric fields and electric potential
            Exercise 3.10: Line charge
            Exercise 3.11: Gradients
      Hjemmeoppgaver
            Exercise 3.12: Dipole and gradient
            Exercise 3.13: Potential and field above a disk
            Exercise 3.14: Plate with hole
      Innleveringsoppgave (2 poeng)
            Exercise 3.15: En halv linje
Uke 03: Gauss' lov og polarisasjon
      Diskusjonsoppgaver for gruppene
            Exercise 4.1: Rubber balloon
            Exercise 4.2: No charges, no field?
            Exercise 4.3: Uniform charge density
            Exercise 4.4: A different Coulumb's law
      Gruppeoppgaver
            Exercise 4.5: Symmetries
            Exercise 4.6: Flux-trix
            Exercise 4.7: SLAC lightning strike
            Exercise 4.8: A simple model for polarization
      Hjemmeoppgaver
            Exercise 4.9: Felt fra ladningsfordelinger
            Exercise 4.10: Feltet fra et ladet plan
            Exercise 4.11: Dielectric sphere
      Innleveringsoppgave (2 poeng)
            Exercise 4.12: En cellemembran
      Ekstraoppgaver
            Exercise 4.13: Corner charge flux
            Exercise 4.14: Planar dielectric
Uke 04: Laplace og Poissons likning
      Diskusjonsoppgaver for gruppene
            Exercise 5.1: Laplace operator
            Exercise 5.2: Laplace on a map
            Exercise 5.3: Discontinous potential
      Gruppeoppgaver
            Exercise 5.4: Laplace operator on known potential surfaces
            Exercise 5.5: Spatial variation of potentials (Laplace equation)
            Exercise 5.6: Surface charges
            Exercise 5.7: Two-point boundary problems
            Exercise 5.8: Laplace's equation in two dimensions
      Hjemmeoppgaver
            Exercise 5.9: To metallplater
            Exercise 5.10: Ladningsfordeling mellom metallplater
            Exercise 5.11: Repetisjon: Feltet fra en ladet stav
            Exercise 5.12: Modelling a 3D ion trap
      Innleveringsoppgave (2 poeng)
            Exercise 5.13: Laplace likning for en lang sylinder
Uke 05: Ideelle ledere, kapasitans
      Test-deg-selv oppgaver
            Exercise 6.1: Ladningsfordeling på leder
            Exercise 6.2: Ladningsfordeling på ledende plater
            Exercise 6.3: Ladningsfordeling på ledende plater 2
      Diskusjonsoppgaver for gruppene
            Exercise 6.4: Where are the charges
            Exercise 6.5: Dielectric materials
            Exercise 6.6: Capacitance in pieces
      Gruppeoppgaver
            Exercise 6.7: Understanding conductors
            Exercise 6.8: Capacitance of the axon
            Exercise 6.9: The electric field near conducting plates
      Hjemmeoppgaver
            Exercise 6.10: Coaxial cable
            Exercise 6.11: Punktladning over ledende plan
      Innleveringsoppgave (2 poeng)
            Exercise 6.12: Kondensator av to kuler
      Lang innleveringsoppgave 01 (10 poeng)
            Exercise 6.13: Kondensator av to krester
Uke 06: Strøm, motstand og enkle kretser
      Test-deg-selv oppgaver
            Exercise 7.1: Strøm av ioner
      Diskusjonsoppgaver for gruppene
            Exercise 7.2: Strømtetthet og strøm
            Exercise 7.3: Ladningsoppsamling
      Gruppeoppgaver
            Exercise 7.4: Current density
            Exercise 7.5: Cylindrical resistor
      Hjemmeoppgaver
            Exercise 7.6: Lightning
            Exercise 7.7: Sfærisk symmetrisk strøm
            Exercise 7.8: Resistivitet i en konusformet leder
            Exercise 7.9: Leaky coaxial cable
      Innleveringsoppgave (2 poeng)
            Exercise 7.10: Motstand av to sylindere
Uke 07: Kretser og modellering
      Diskusjonsoppgaver for gruppene
            Exercise 8.1: Strøm i en kondensator
            Exercise 8.2: Lynnedslag i et tre
      Gruppeoppgaver
            Exercise 8.3: RC circuits
            Exercise 8.4: Circuit model of conducting sphere
      Hjemmeoppgaver
            Exercise 8.5: A simple circuit
            Exercise 8.6: Wheatstone bridge
            Exercise 8.7: Lightning strike
      Innleveringsoppgave (2 poeng)
            Exercise 8.8: Fra modell til krets
Uke 08: Magnetisk felt
      Diskusjonsoppgaver for gruppene
            Exercise 9.1: Symmetrier for magnetfeltet
            Exercise 9.2: Model for permanent magnet
            Exercise 9.3: Magnetisk nord
      Gruppeoppgaver
            Exercise 9.4: Finding \( \vec{B} \) from a line segment
            Exercise 9.5: Force on a current element
      Hjemmeoppgaver
            Exercise 9.6: Magnetfeltet over en sirkulær strømsløyfe
      Innleveringsoppgave (2 poeng)
            Exercise 9.7: To halve linjer
      Ekstraoppgaver
            Exercise 9.8: Infinite bent wire
            Exercise 9.9: Modelling the magnetic field of Earth
            Exercise 9.10: Magnetfeltet fra et uendelig strømførende plan
Uke 09: Ampères lov og magnetisering
      Diskusjonsoppgaver for gruppene
            Exercise 10.1: Magnetisk storm
            Exercise 10.2: Varm paramagnet
            Exercise 10.3: Evig magnet
            Exercise 10.4: To halve magneter
      Gruppeoppgaver
            Exercise 10.5: Ampere's Law
            Exercise 10.6: Application of Ampere's Law
      Hjemmeoppgaver
            Exercise 10.7: Feltet fra en roterende ladd sylinder
            Exercise 10.8: Cylindrical magnet
      Innleveringsoppgave (2 poeng)
            Exercise 10.9: En tykk plate
      Lang innleveringsoppgave 02 (10 poeng)
            Exercise 10.10: En kvadratisk krets
      Ekstraoppgaver
            Exercise 10.11: Similarities and differences between Gauss and Ampere
            Exercise 10.12: Magnetfeltet fra en koaksialkabel
            Exercise 10.13: Solenoide
            Exercise 10.14: Magnetkrets
Uke 10: Emf, Faradays lov og induktans
      Diskusjonsoppgaver for gruppene
            Exercise 11.1: Rotasjon av en kvadratisk krets
            Exercise 11.2: Force on copper plate
            Exercise 11.3: Ring på linjen
      Gruppeoppgaver
            Exercise 11.4: Motional emf
            Exercise 11.5: Faraday's law
      Innleveringsoppgave (2 poeng)
            Exercise 11.6: En voksende krets
      Ekstraoppgaver
            Exercise 11.7: Stav på skinner i magnetfelt
Uke 11: Induktans
      Diskusjonsoppgaver for gruppene
            Exercise 12.1: Induktans
            Exercise 12.2: Energitetthet i magnetiserbare materialer
            Exercise 12.3: Energi i en spole
      Gruppeoppgaver
            Exercise 12.4: Self-inductance
            Exercise 12.5: Mutual inductance in a solenoid and a circular circuit
            Exercise 12.6: Energy densities
      Innleveringsoppgave (2 poeng)
            Exercise 12.7: To sirkler
Uke 12: Kretser del 2
      Diskusjonsoppgaver for gruppene
            Exercise 13.1: Snurrig motstand
            Exercise 13.2: En spole pluss en spole er fire spoler
            Exercise 13.3: Energioverføring
            Exercise 13.4: Kansellerende komponenter
      Gruppeoppgaver
            Exercise 13.5: LR circuit
            Exercise 13.6: Complex warm-up
            Exercise 13.7: Complex impedance
Uke 13: Eksamensforberedelse
      Anbefalte tidligere eksamensoppgaver
      Eksempler på eksamensoppgaver