T4 hst 9.1 magnetisme

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 5

E

Eerst even over magneten zelf

Noem drie eigenschappen van magneten

Soorten magneten

Permanente magneten

Ferromagnetisch materiaal

Permanante magneten

• magneten die altijd magnetisch zijn.
  
• daar waar kracht het grootst is: de polen 
  
• noordpool en zuidpool
  
• verschillend polen trekken elkaar aan
  
• gelijke polen stoten elkaar af
  
• veldlijnen gaan van noordpool naar zuidpool
• trekken de volgende metalen aan: ijzer, nikkel, kobalt

Magnetische velden

• veldlijnen lopen buiten de magneet van noordpool naar zuidpool
  
• veldlijnen snijden elkaar nooit
  
• de richting van een veldlijn geeft aan hoe een andere magneet zich gaat richten in het veld
  

magnetisch veld: een veld dat de ruimte doordringt en dat een magnetische kracht op bewegende elektrische ladingen en magnetische dipolen uitoefent.

Magnetische velden

Visualisatie magnetisch veld met ijzervijlsel

Hoe werkt magentisme?

Bewegende lading creeert een magnetisch veld

Veranderende magnetische velden creeren bewegende lading

Hoe werkt Magnetisme

• Bewegende lading creeert een magnetisch veld
  
• Veranderend magnetisch veld creert bewegende lading
  

Sensoren

Reedcontact. Een beweegbaar stukje ijzer wordt door een magneet tegen de stroomdraad getrokken. Hierdoor wordt de schakelaar gesloten en kan de stroom door de kring bewegen.

Voorbeeld de kilometerteller op de fiets 

Wat is automatisch schakelen.

Automatisch schakelen wil zeggen dat er een apparaat in werking wordt gezet door een ander apparaat en niet door een mens die de schakelaar aanzet.

Dit kan gebeuren voor de veiligheid (het aanzetten van een stroomkring met een grote spanning door een stroomkring met een lage spanning) of gemak (een inbraak alarm moet werken zonder dat de inbreker de schakelaar van het alarm aanzet) 

Onderdelen van een automatische schakeling
 

Er zijn drie onderdelen:

1. De sensor, deze neemt waar dat er iets gebeurt
2. De verwerker, deze "bekijkt" het signaal en bepaald of er een aktie moet komen
3. De actuator, deze  maakt de reactie.

Onderdelen.

De sensor zet een signaal van de omgeving om naar een elektrisch signaal (voorbeelden zijn de LDR of de NTC)

De verwerker vergelijkt het elektrisch signaal met een basiswaarde (munten teller, schakelaar, transistor, relais)

De actuator geeft het signaal dat we willen (de laatklep van de drankautomaat gaat open, het alarm gaat, een lamp gaat aan)

Waarom is het handig dat een inbraak alarm automatisch geschakeld is?

1. De inbreker zelf zet het alarm niet aan
2. Omdat je een inbreker beter niet tegen het lijf moet lopen
3. Om de inbreker niet te storen
4. Daarom

Bij een inbraakalarm is het brekende glas (draadje in het glas) de

1. Sensor
2. Verwerker
3. Actuator
4. stuk

Verwerker

Het relais

Het relais bestaat uit een elektromagneet die met een laagstroomkring wordt aangezet.

Hij trekt dan het ijzeren anker aan en die schakeld de tweede stroomkring aan

Wat schakelt in de relais de stroomkring aan?

1. een permanente magneet
2. een elektromagneet
3. het anker
4. de batterij

Elektromagneet

• Geïsoleerd koperdraad
• IJzeren kern

Met een elektromagneet kun je een magnetisch veld opwekken.

Elektromagneet

• bestaat uit:
• spanningsbron (batterij)
• stuk metaal
• koperdraad

Sterkere elektromagneet

Als je een elektromagneet sterkter wilt maken:

- Meer windingen

- Meer stroom

- IJzeren kern geven

• hoe meer windingen, hoe sterker de aantrekking
• hoe meer elektriciteit, hoe sterker de aantrekking

elektromotor

• bestaat uit koperen draden en magneten
• gewikkelde koperdraad noem je een spoel
• als elektriciteit door spoel gaat wordt het een magneet = elektromagneet
• door aantrekken en afstoten van magneten ontstaat beweging

Elektromotor

Een elektromotor werkt dmv een permanente magneet  en een draaibare spoel. 

Hij zet elektrische energie om in bewegingsenergie. 

Transformator

Omzetten spanning

Waar ligt de magnetische noordpool van de aarde?

Noem drie dingen die je deze les geleerd hebt?