Par 10.4 Magnetische inductie

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 6

Elektromagnetisme

Paragraaf 10.4

Inhoud

Deze LessonUp begint met het herhalen van stof uit eerdere paragrafen. 

Daarna ga je een start maken met paragraaf 10.4!

Kijk naar de afbeelding hiernaast.
Wat zegt dit symbool over de richting van het magneetveld?

1. Het bord in
2. Het bord uit
3. Naar boven
4. Naar beneden

Kijk naar de afbeelding hiernaast.
Wat zegt dit symbool over de richting van het magneetveld?

1. Het bord in
2. Het bord uit
3. Naar boven
4. Naar beneden

Bekijk de afbeelding hiernaast.
In het midden is een stroomdraad getekend, verder is er aangegeven wat de richting is van het magneetveld dat ontstaat.
Wat is de richting van de stroom in de stroomdraad?

1. Naar boven
2. Naar beneden

Bekijk de afbeelding hiernaast. Een spoel is aangesloten op een spanningsbron, hierdoor gaat er een stroom lopen.
Wat is de richting van het magneetveld?

1. Van boven naar beneden
2. Van beneden naar boven
3. Van links naar rechts
4. Van rechts naar links

Bij een draad: Je duim in de richting van de stroom en je vingers geven dan de richting van het magneetveld aan.

Bij een spoel: Je vingers in de richting van de stroom en je duim geeft dan de richting van het magneetveld aan.

Juist! De rechterhandregel

We weten nu dat er een magneet-

veld wordt opgewekt als er een 

stroom loopt. Zou er dan ook een 

    stroom gaan lopen als er een                                     magneetveld is?

Michael Faraday

Wat denk jij dat het antwoord was?

Michael Faraday ging op onderzoek uit...

Open de applet via de link in de volgende dia en ontdek het zelf!

Wat denk jij dat zijn bevindingen waren?

https:

Wat is je opgevallen na het gebruik van de applet?

0

Er gaat dus alleen een stroom lopen als er een verandering is in het magneetveld.

Later ontdekte hij dat het niet alleen de verandering van het magneetveld was, maar eigenlijk de verandering van de magnetisch flux.

0

Zet de onderstaande situaties in de juiste volgorde. Sleep het plaatje naar het juiste nummer. De 1 staat voor de grootste magnetische flux en de 6 voor de kleinste magnetische flux.

1

2

3

4

5

6

Het is de verandering in magnetische flux!

0

De wet van Faraday

U = inductiespanning in Volt (V)

N = aantal windingen 

    = fluxverandering in weber (Wb)

t  = tijd in seconden (s)

ϕ

Oefenopdracht:
Een vierkante draadspoel met honderd windingen met zijde l =5,00 cm en een totale weerstand van 100 ohm, wordt loodrecht op een homogeen magnetisch veld van 0,600 T geplaatst, zie de afbeelding hiernaast. Deze spoel wordt met constante snelheid in 0,100 s naar rechts getrokken, waar het magneetveld gelijk is aan 0.
A. Bereken de inductiespanning die ontstaat.

Oefenopdracht:

Een vierkante draadspoel met honderd windingen met zijde l = 5,00 cm en een totale weerstand van 100 ohm, wordt loodrecht op een homogeen magnetisch veld van 0,600 T geplaatst, zie de afbeelding hiernaast. Deze spoel wordt met constante snelheid in 0,100 s naar rechts getrokken, waar het magneetveld gelijk is aan 0.

A. Bereken de inductiespanning die ontstaat. Noteer je antwoord hieronder.

Oefenopdracht vervolg:

Een vierkante draadspoel met honderd windingen met zijde l = 5,00 cm en een totale weerstand van 100 ohm, wordt loodrecht op een homogeen magnetisch veld van 0,600 T geplaatst, zie de afbeelding hiernaast. Deze spoel wordt met constante snelheid in 0,100 s naar rechts getrokken, waar het magneetveld gelijk is aan 0.

B. Bereken de inductiestroom. Noteer je antwoord hieronder.

Oefenopdracht deel 2:
Een vierkante draadspoel met honderd windingen met zijde l = 5,00 cm en een totale weerstand van 100 ohm, wordt loodrecht op een homogeen magnetisch veld van 0,600 T geplaatst, zie de afbeelding hiernaast. Deze spoel wordt met constante snelheid in 0,100 s naar rechts getrokken, waar het magneetveld gelijk is aan 0.
A. Bereken de inductiespanning die ontstaat. Noteer je antwoord hieronder.

Oefenopdrachtvervolg: 

Een vierkante draadspoel met honderd windingen met zijde l = 5,00 cm en een totale weerstand van 100 ohm, wordt loodrecht op een homogeen magnetisch veld van 0,600 T geplaatst, zie de afbeelding hiernaast. Deze spoel wordt met constante snelheid in 0,100 s naar rechts getrokken, waar het magneetveld gelijk is aan 0.

C. Wat is de richting van de inductiestroom?

1. Linksom
2. Rechtsom

Wet van Lenz

Faradays wet zegt dus dat een veranderende magnetische flux een elektrische spanning veroorzaakt. In een gesloten stroomkring zal er hierdoor ook een elektrische stroom gaan lopen. We blijven nu echter nog met een vraag zitten: welke richting gaat die geïnduceerde stroom op lopen? 

Het antwoord op deze vraag kennen we als de Wet van Lenz:

De inductiestroom is zodanig gericht, dat hij de oorzaak van
zijn ontstaan tegenwerkt.

Het principe achter de wet van Faraday is een heel belangrijk onderdeel geworden in ons dagelijks leven.

Het principe achter de wet van Faraday is een heel belangrijk onderdeel geworden in ons dagelijks leven.

Open de link in de volgende dia en probeer te volgen wat er in de simulatie gebeurd.

Dit is een voorbeeld van een generator, een grote variant van een dynamo..

Hoe komt het denk jij dat je fietslamp gaat branden als je fiets?

https:

Hoe komt het denk jij dat je fietslamp gaat branden als je fiets?

Samenvatting

Belangrijk:

• Magnetische flux is een maat voor voor het aantal veldlijnen dat door een gesloten oppervlak gaat
• Michael Faraday ontdekte dat bij een verandering in de magnetische flux er een inductiespanning wordt opgewekt over een spoel/draadraam. 
• Deze inductiespanning wordt bepaalde door; het aantal windingen en de snelheid van de fluxverandering
• Als de spoel of het draadraam is aangesloten op een stroomkring gaat er een inductiestroom lopen
• De richting kan bepaald worden met de Wet van Lenz. 
   De inductiestroom is zodanig van richting dat deze de verandering van de flux   tegenwerkt

Dit was het voor vandaag!

Om te zorgen dat je je deze stof echt eigen maakt is het belangrijk om te oefenen.

Ga nu rustig aan de slag met opdracht 48.

Succes!!