\documentclass[12pt]{article}
\usepackage{epsfig}
\topmargin=-0.5cm
\oddsidemargin=-0.5cm
\evensidemargin=-0.5cm
\textheight=23cm
\textwidth=17cm
\begin{document}
\newcommand{\bold}[1]{\mbox{\boldmath $#1$}}
\begin{bf}
\noindent
Institutt for fysikk, NTNU

\noindent
TFY4155/FY1003: Elektrisitet og magnetisme

\noindent
V{\aa}r 2008, uke 2

\end{bf}

\begin{center}
\begin{large}
Tirsdag 08.01.08
\end{large}
\end{center}

\noindent
Orientering om timeplan, faglig innhold, regne{\o}vinger osv.

\vspace{1.5cm}
\noindent
{\bf Fundamentale krefter i naturen} 

\noindent
Ulike fundamentale krefter i naturen:
\begin{enumerate}
\item Gravitasjon (tyngdekraft)
\item Elektromagnetiske krefter
\item Sterke krefter (kjernekrefter)
\item Svake krefter (radioaktivitet)
\end{enumerate}
I dette kurset konsentrerer vi oss om {\aa} forst{\aa} {\aa}rsakene til og
konsekvensene av elektromagnetiske krefter.

\vspace{0.3cm}
\noindent
{\bf Elektrisk ladning, kvantisering av ladning} 

\noindent
[FGT 21.2; YF 21.1; TM 21.1; AF 21.7; LHL 19.1; DJG ``Advertisement'']

\vspace{0.3cm}
\noindent
Elektrisk ladning $q$ opptrer alltid i et helt antall av {\em element{\ae}rladningen}
$e$:
$$q = ne \;\;\;\;\; n = 0,\pm 1,\pm 2, ...$$
Materien er bygd opp av atomer, best{\aa}ende av en positivt ladet kjerne og negativt
ladete elektroner. Atomkjernen best{\aa}r igjen av et antall protoner og n{\o}ytroner.
Et n{\o}ytralt atom med atomnummer $Z$ har $Z$ protoner i kjernen og $Z$ elektroner
rundt kjernen. Et proton har ladning $+e$, et elektron har ladning $-e$, mens
n{\o}ytronet har null ladning.

\noindent
Atomer og molekyler med overskudd eller underskudd av ett eller flere elektroner kaller
vi {\em ioner}. Eksempler: Li$^+$ ($q=e$), O$^{2-}$ ($q=-2e$), O$_2^-$ ($q=-e$). Her er
de to sistnevnte hhv et oksygenatom med 2 ekstra elektroner og et oksygenmolekyl (dvs to
atomer) med 1 ekstra elektron.

\vspace{0.3cm}
\noindent
{\bf Bevaringslov for ladning} 

\noindent
[FGT 21.2; YF 21.1; TM 21.1; AF 21.8; LHL 19.1; DJG ``Advertisement'']

\vspace{0.3cm}
\noindent
Netto ladning er alltid bevart i et lukket system.

\newpage
\begin{center}
\begin{large}
Onsdag 09.01.08
\end{large}
\end{center}

\noindent
{\bf Coulombs lov} 

\noindent
[FGT 21.3; YF 21.3; TM 21.3; AF 21.3; LHL 19.3; DJG 2.1.2]
$$\bold{F} = \frac{qq'}{4\pi\varepsilon_0 r^2} \hat{r}$$ 
= elektrostatisk kraft mellom to punktladninger $q$ og $q'$ i innbyrdes avstand $r$.
Med $\hat{r}$ i retning {\em fra} $q$ {\em til} $q'$ blir $\bold{F}$ kraften {\em p{\aa}} $q'$.
Ladningene $q$ og $q'$ kan v{\ae}re positive eller negative. To positive ladninger
frast{\o}ter hverandre, to negative ladninger frast{\o}ter hverandre, mens en positiv og
en negativ ladning tiltrekker hverandre.

\vspace{0.3cm}
\noindent
Permittiviteten til vakuum: $\varepsilon_0 = 8.85\cdot10^{-12}$ C$^2$/Nm$^2$
($1/4\pi\varepsilon_0 \simeq 9\cdot10^9$ Nm$^2$/C$^2$)


%%FIGURE
\vspace{0.5cm}
\centerline{\epsfxsize=2.5in \epsfbox{uke33_fig1.eps}}
\vspace{0.5cm}
%%END FIGURE

\vspace{0.3cm}
\noindent
{\bf SI-enhet for elektrisk ladning}

\noindent
[FGT 21.3; YF 21.3; TM 21.1; AF 21.4; LHL 19.1; DJG ``Advertisement'']

\vspace{0.3cm}
\noindent
[$q$] = C (coulomb)

\noindent
Element{\ae}rladningen: $e \simeq 1.6\cdot10^{-19}$ C

\noindent
(Vi bruker notasjonen $[A]$ for {\aa} angi enheten til den fysiske st{\o}rrelsen
som har symbol $A$. Merk at symboler angis i $kursiv$ ($italic$) mens enheter angis uten kursiv.)

\vspace{0.5cm}
\noindent
{\bf Superposisjonsprinsippet}

\noindent
[FGT 21.4; YF 21.3; TM 21.3; AF 21.5; LHL 19.3; DJG 2.1.1]
$$\bold{F}_i = \sum_{j=1}^{n}\bold{F}_{ij} = \frac{1}{4\pi\varepsilon_0}
\sum_{j=1}^{n}\frac{q_j q_i}{r_{ij}^2}\hat{r}_{ij}$$
= elektrostatisk kraft p{\aa} ladning $q_i$ fra ladninger $q_j$ ($j=1,2,\dots n$)
i innbyrdes avstand $r_{ij}$. Med andre ord: elektriske krefter adderes vektorielt,
p{\aa} samme m{\aa}te som andre typer krefter.


%%FIGURE
\vspace{0.5cm}
\centerline{\epsfxsize=2.5in \epsfbox{uke33_fig2.eps}}
\vspace{0.5cm}
%%END FIGURE


\end{document}
