10.6 Inductiespanning (opg. 37,39,40)

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 5

10.6 Inductiespanning

Inductiespanning is het gevolg van fluxverandering.

We definiëren eerst het begrip 'flux'.

We passen dit toe in opgaven 37, 39, 40.

Flux

• De flux is een maat voor het aantal veldlijnen door een oppervlakte.
• Formule: Flux = B . A
• B is de component loodrecht op het oppervlak.
• We gaan kijken naar een spoel met dwarsdoorsnede A in een homogeen magneetveld B.

In een sterker magneetveld is de flux door de spoel

1. Groter
2. Kleiner
3. Gelijk
4. Valt niet te zeggen

De flux door een spoel met een grotere dwarsdoorsnede is

1. Groter
2. Kleiner
3. Gelijk
4. Valt niet te zeggen

De flux door een spoel met een meer windingen is

1. Groter
2. Kleiner
3. Gelijk
4. Valt niet te zeggen

Waar hangt de flux door een spoel NIET van af?

1. Sterkte magneetveld
2. Hoek met magneetveld
3. Dwarsdoorsnede spoel
4. Aantal windingen spoel

Inductiespanning

• In een geleider wordt een elektrische spanning opgewekt als de geleider zich bevindt in een veranderend magnetisch veld, of als een geleider beweegt in een magnetisch veld.
• 'Formule': Uind = N . dPhi / dt
• U_ind is evenredig met het aantal windingen.
• U_ind is evenredig met de snelheid waarmee de flux verandert.

De spoel is de spanningsbron

PHET simulatie

Generator (EN: Faraday's Elektromagnetic Lab)

• tab Spoel (EN: Pickup Coil): beweeg de magneet
• tab Dynamo (EN: Generator): draai de kraan open

Wie was Faraday?

Hoe maak je een grote inductiespanning?

Opgaven 37, 39, 40

Opgave 37

Zie Edpuzzle opdracht in de classroom.

39a. Omlooptijd schijf 0,40s => lampje aan iedere

1. 0,20 s
2. 0,40 s
3. 0,80 s
4. Gaat niet aan

Inductiespanning evenredig met veld B, windingen N en omlooptijd T volgens

1. B . T . N
2. B . N / T
3. B . T / N
4. T . N / B

Opgave 40a-c

• Flux = 0 Wb
• Flux = 3,2e-3 . 8,0e-4 . sin(30) = 1,3e-6 Wb
• Draaien levert wisselspanning

40d

Gaat steeds harder draaien

Pieken worden hoger

Pieken dichter op elkaar

Toepassingen

Inductiespanning

Lorentzkracht

Elektromotor

Microfoon

Luidspreker

Dynamo

Inductiekoken

Achtbaan remmen

Zwevende treinen

Opgave 38

Inductie koken

Door wisselstroom door de spoel te laten lopen ontstaat een wisselend magneetveld in de bodem van de pan.

Inductiekoken

Als gevolg van het wisselende magneetveld gaat er stroom lopen in de bodem van de pan.

Hoe werkt inductiekoken?