MD Magnetische velden - Les4 - Coëfficiënt van zelfinductie

• Electronica
• MBO
• Studiejaar 1

Magnetische velden

ELE1C Hoofdstuk 2

Coëfficiënt van zelfinductie

Leerdoelen voor deze les

1. Je kunt in eigen woorden uitleggen wat de coëfficiënt van zelfinductie is en welke eenheid hierbij hoort
2. Je kunt met de gegevens van de spoel de coëfficiënt van zelfinductie berekenen.

Het gedrag van een spoel

Om er achter te komen wat de coëfficiënt van zelfinductie is, moeten we eerst gaan kijken naar het gedrag van een spoel.

In dit schema gaan we de stroom door de weerstand en de spoel meten. Zodra de voeding ingeschakeld wordt start de meting.

De spoel

Wat zie je hier gebeuren?

Actie <-> Reactie

We hebben in les 2 gezien dat wanneer er stroom loopt door een spoel, er in de spoel een magnetisch veld wordt opgewekt. Het magnetisch veld is een vorm van een accu(-mulator )(opslagmedium). Het magnetische veld is in feite

een veld vol elektromagnetische energie.

Actie <-> Reactie

In de natuurkunde geldt actie=reactie. De natuur zal proberen de huidige toestand te handhaven. Denk maar eens het versnellen en vertragen van een auto. Wanneer deze versneld wordt in je stoel gedrukt (reactie). Er treden allerlei

krachten op als reactie van de energie-

verandering. Hoe sneller en groter de actie

des te groter wordt de reactie.

Actie <-> Reactie

Bij een spoel is dit evenzo het geval. Een spoel waar geen stroom door loopt is een lege accu en heeft geen energie. Wanneer er een spanning op de spoel gezet wordt veranderd dit. Door de aanwezige spanning wil er een stroom

gaan lopen. En zoals eerder verteld, stroom door de

spoel betekend een magnetisch veld en dus elektro

magnetische energie.

Actie <-> Reactie

Een veranderend magnetisch veld in de spoel betekend ALTIJD een reactie van de spoel. De reactie is altijd zo dat hij de veldverandering tegen werkt. (Wet van Lenz)

Coëfficiënt van zelfinductie

De reactie heeft altijd dezelfde vorm. Echter de kracht en energie waarmee een spoel dat kan doen, hangt af van de eigenschappen van de spoel.

Dit hangt af van de lengte van de kern, het 

aantal wikkelingen, soort kernmateriaal

en de doorsnede van de kern. Samen vormen

ze de spoelconstante

Coëfficiënt van zelfinductie

De spoelconstante wordt ook wel de coëfficiënt van zelfinductie genoemd. De grootheid die erbij hoort is L en de eenheid is Henry [H].

Hoe groter de coëfficiënt van zelfinductie is,

hoe sterker de reactie is die de spoel geeft

op veldveranderingen.

Coëfficiënt van zelfinductie

Opdracht:

1. Schrijf voor jezelf in eigen woorden op wat jij verstaat onder de coëfficiënt van zelfinductie. (2 min)
2. Vorm met je buurman (of vrouw) een groepje van 2 en vergelijk je omschrijving met elkaar. (2 min)
3. Bespreken in de klas. (het rad)

Coëfficiënt van zelfinductie

We kunnen de coëfficiënt van zelfinductie berekenen met de volgende formule:

L=​l​gemiddeld​​​​μ⋅N​2​​⋅A​kern​​​​

Coëfficiënt van zelfinductie

Een spoel met 600 windingen is op een zachtstalen kern met een doorsnede van 4 cm2 gewikkeld. De gemiddelde lengte van de kern is 20 cm en de permeabiliteit van het zachtstaal is                  H/m. Hoe groot is de 

zelfinductie-coëfficiënt van deze spoel?

3⋅10​−3​​

Coëfficiënt van zelfinductie

Een spoel met 600 windingen is op een zachtstalen kern met een doorsnede van 4 cm2 gewikkeld. De gemiddelde lengte van de kern is 20 cm en de permeabiliteit van het zachtstaal is                  H/m. Hoe groot is de 

zelfinductie-coëfficiënt van deze spoel?

3⋅10​−3​​

μ=3⋅10​−3​​

[H/m]

4⋅10​−4​​

A=4cm² =               m² 

l=20cm=0,2m    N=600

L=​l​gemiddeld​​​​μ⋅N​2​​⋅A​kern​​​​=​0.2​​3⋅10​−3​​⋅600​2​​⋅4⋅10​−4​​​​=2,16

H

Opgaven

Lezen 2.5

Maken extra opgaven

Je kunt jezelf nakijken. Uitwerkingen staan op Teams

Leerdoelen voor deze les

1. Je kunt in eigen woorden uitleggen wat de coëfficiënt van zelfinductie is en welke eenheid hierbij hoort
2. Je kunt met de gegevens van de spoel de coëfficiënt van zelfinductie berekenen.

Evaluatie

Wat is er goed gegaan deze les?

Waar moet je nog aan werken?

Feedback voor de docent...