Elektromagnetische Inductie

• Natuurkunde
• Voortgezet speciaal onderwijs
• Leerroute 5

Elektromagnetische Inductie

Leerdoelen

Aan het eind van de les kunnen jullie de volgende begrippen beschrijven en toepassen: inductiespanning, inductiestroom, magnetische flux, dynamo, microfoon.

Wat weet je al over elektromagnetische inductie?

phet.colorado.edu

https://phet.colorado.edu/sims/html/faradays-law/latest/faradays-law_nl.html

Wat is elektromagnetische inductie?

Elektromagnetische inductie is het opwekken van een inductiespanning en inductiestroom in een spoel door een verandering in magnetische flux.

FLUX????

Flux

magnetische flux, staat voor het (denkbeeldige) aantal magnetische veldlijnen dat door het oppervlakte gaat.

ϕ=B​loodrecht​​⋅A

flux=ϕ(Wb)

Opwekken van inductiespanning

Een inductiespanning kan worden opgewekt door een spoel te bewegen in een magnetisch veld of door een magnetisch veld te veranderen in een spoel.

Beïnvloeden van inductiespanning

De grootte en richting van de inductiespanning kunnen worden beïnvloed door de snelheid van beweging, het aantal windingen van de spoel en de

 verandering in magnetische flux.

U​ind​​∝​dt​​dϕ​​

U​ind​​∝N⋅​dt​​dϕ​​

Wet van Lenz

toename flux --> tegenflux, dus B_ind is tegengesteld gericht aan B_uitw  (die was naar links) dus naar rechts

Factoren magnetische flux

De magnetische flux door een oppervlak hangt af van de sterkte van het magnetisch veld, de grootte van het oppervlak en de hoek tussen het oppervlak en de magnetische veldlijnen.

Factoren inductiespanning

De inductiespanning over een spoel hangt af van de verandering in magnetische flux, het aantal windingen van de spoel en de tijd waarin de verandering plaatsvindt.

Berekeningen met formule magnetische flux

De formule voor de magnetische flux is: 

Flux = magnetische veldsterkte * oppervlakte * cos(θ).

 
Gebruik deze formule om berekeningen te maken en te redeneren.

ϕ=B​​​⋅A⋅cos(ϕ)

Een draadraam van 20 cm bij 20 cm bevindt zich in een magneetveld van 0,040 T. De magnetische veldlijnen staan loodrecht op het draadraam. Hoe groot is de flux door het draadraam?

Een draadraam van 20 cm bij 20 cm bevindt zich in een magneetveld van 0,040 T. Hoe groot wordt de flux als het draadraam draait zodat de veldlijnen onder een hoek van 450 door het draadraam heengaan?

Berekeningen met evenredig verband

Er bestaat een evenredig verband tussen de inductiespanning, het aantal windingen van de spoel en de verandering in magnetische flux. Maak berekeningen en redeneer hiermee.

Samenvatting

Maak een samenvatting van de belangrijkste begrippen en concepten die jullie hebben geleerd over elektromagnetische inductie.

Schrijf 3 dingen op die je deze les hebt geleerd.

De leerlingen voeren hier drie dingen in die ze in deze les hebben geleerd. Hiermee geven ze aan wat hun eigen leerrendement van deze les is.

Schrijf 2 dingen op waarover je meer wilt weten.

De leerlingen voeren hier twee dingen in waarover ze meer zouden willen weten. Hiermee vergroot je niet alleen betrokkenheid, maar geef je hen ook meer eigenaarschap.

Stel 1 vraag over iets dat je nog niet zo goed hebt begrepen.

De leerlingen geven hier (in vraagvorm) aan met welk onderdeel van de stof ze nog moeite. Voor de docent biedt dit niet alleen inzicht in de mate waarin de stof de leerlingen begrijpen/beheersen, maar ook een goed startpunt voor een volgende les.