5H8-06 magnetisme

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 5

Les 6 Inductie

Online les

Log in met eigen naam 

Lesdoel

Na vandaag:

• Weet je Lorenz krachten en Inductiespanningen in een complexe situatie te herkennen en richtingen te bepalen
  
• Weet je welke onderdelen je nog extra moet oefenen
  

Wat gaan we vandaag doen?

• Kennis van vorige les ophalen & ophalen van vragen
• Instructie over Inductie spanning
  
• Klassikaal maken van vragen
  Inductiespanningen & Lorenzkrachten

…en tijd voor huiswerk bespreken

Schrijf 3 dingen die je
vorige les geleerd hebt

Wat wil je nog weten?
Welke opdracht/vraag
uit boek?

Inductie

• Bewegende magneet(veld) zorg voor elektrische spanning (dit heet inductiespanning)
• 
  
• Deze spanning wisselt van + naar - als je de magneet heen en weer beweegt

De inductiespanning.

Formule voor inductiespanning

U​ind​​=−N⋅​dt​​dΦ​​

Opdracht

Schets de inductie spanning in het zelfde plaatje, neem de grafiek dus wel even over.

B . A . sin phi

Blauw

Groen

rood

Lorentzkracht op elektron

De lorentzkracht werkende op een enkel elektron dat beweegt met snelheid v kunnen we als volgt berekenen:

waarin:

F_L = lorentzkracht (N)

B = magnetische veldsterkte of inductie (T)

q = lading (C)

v = snelheid (m/s)

In de afbeelding hiernaast zien we een elektron dat naar rechts beweegt door een extern magneetveld. De veldlijnen van het magneetveld lopen van noord naar zuid. Ze gaan in deze afbeelding dus het papier in (dus aangegeven als een kruisje met een cirkel). 

Met de linkerhandregel vinden we nu dat de lorentzkracht naar beneden wijst (ga dit na!). Let erop dat de richting van de stroom tegen de beweging van het elektron in gaat. Als gevolg buigt het elektron naar beneden af.

F​L​​=Bqv

Massa van deeltje bepalen

Zoals je in de afbeelding op de vorige sheet kunt zien, zorgt de lorentzkracht ervoor dat geladen deeltjes in cirkels gaan bewegen (in deze afbeelding worden de cirkels steeds kleiner door de wrijvingskracht, maar in een vacuümruimte zou dit niet gebeuren). In dit geval kunnen we de lorentzkracht dus gelijk stellen aan de middelpuntzoekende kracht:

Door deze formule om te schrijven kunnen we bijvoorbeeld de massa bepalen van geladen deeltjes met een bekende lading:

F​L​​=F​mpz​​

Bqv=​r​​mv​2​​​​

Bqv=​r​​mv​2​​​​→Bq=​r​​mv​​

→Bqr=mv

→m=​v​​Bqr​​