Magnetisme

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo, vwo
• Leerjaar 3

Magneten

welkom

Herhaling

Leerdoelen

1. Ik kan vier verschillende eigenschappen van magneten benoemen

2. Ik kan bij verschillende magneten de veldlijnen tekenen en daarbij het sterkste en zwakste magnetisch veld benoemen

3. Ik kan in eigen woorden de werking van een elektromagneet uitleggen

4. Ik kan drie voordelen van een elektromagneet benoemen

5. Ik kan in eigen woorden de werking van een luidspreker beschrijven

6. Ik kan in eigen woorden de werking van een elektromotor beschrijven

Noem één belangrijke eigenschap van een magneet

Verschillende eigenschappen van magneten

Verschillende eigenschappen van magneten

Verschillende eigenschappen van magneten

Magnetische influentie

• Elementaire magneten zitten kriskras door elkaar. 
• Door een magneet erbij te zetten, worden de elementaire magneetjes recht naar de magneet gericht. 
• Dit verschijnsel (beïnvloeding) heet magnetische influentie.

 

• Bij permanente magneten is ervoor gezorgd dat de elementaire magneten jaren lang in dezelfde richting blijven staan.

Het magnetisch veld

• De krachtwerking van een magneet wordt veroorzaakt door het magnetisch veld rondom de magneet.
• De veldlijnen geven de richting van het magnetisch veld aan. 
• Hoe dichter de lijnen bij elkaar lopen, hoe sterker het veld is.

Noem één belangrijke eigenschap van een magneet

Electromagneet

• Om een opgerold metalen draadje (spoel) waar stroom doorheen gaat, ontstaat een magnetisch veld. 
• In een spoel versterken alle zwakke magnetische velden elkaar, waardoor je één sterk magnetische veld krijgt. 
• Een spoel heeft daarom ook magnetische eigenschappen. 
• Zet je stroom op een spoel, dan ontstaat er een elektromagneet. Je hebt dan een magneet met een noordpool en zuidpool

Voordelen elektromagneet

1. Je kunt hem aan en uit kunt zetten. Als je het stroom uitschakelt, dan verdwijnt het magnetisch veld.
2. Je kunt de sterkte en richting van de elektromagneet bepalen. Door meer windingen of een grotere stroomsterkte te gebruiken, wordt de elektromagneet sterker. 
3. Voeg een ijzeren kern in de spoel. De ijzeren kern wordt ook magnetisch, waardoor het magnetisch veld versterkt.
4. Draai de de stroomrichting om, dan wisselen de polen ook om.

Noem een voordeel van een elektromagneet ten opzichte van een permanente magneet

De lorentzkracht

De elektromagnetische kracht is weer vernoemd naar een wetenschapper.

Hendrik Lorentz

De lorentzkracht

De elektromagnetische kracht wordt beïnvloed door 3 factoren.

De veldsterke (     ) in Tesla.

De stroomsterkte door de stroomvoerende draad (   ) in ampère.

De lengte van de draad (   ) in meters.

De elektromagnetisch kracht geven wij aan met

I

l

B

F​L​​

Richting v/d Lorentzkracht

De richting van de magnetische kracht geven wij aan met de linkerhand regel

De werking van een luidspreker

• Een luidspreker zet elektrische trillingen om in geluidstrillingen.
• De conus maakt geluid door trillingen. Deze trillingen ontstaan, doordat de conus gaat trillen door magnetische aantrekkende en afstotende krachten.
• Aan de conus is een klein spoeltje bevestigd. Door het spoeltje gaat de stroom van de versterker.
• De elektrische stroom gaat in hetzelfde ritme heen en weer als het geluid dat uit de luidspreker moet komen.
• Doordat de stroom in het spoeltje de ritme en richting veranderd, wisselt ook het magnetisch veld van het spoeltje
• Het spoeltje is over een permanente magneet geschoven om afstoting en aantrekking te krijgen. 
• Dankzij die wisselde krachten komt de conus in beweging. De conus heeft een geschikte worm om veel lucht in beweging te brengen. 

Noem één bewegend onderdeel van een luidspreker

Werking elektromotor

• Een elektromagneet is een draaiende magneet, die elektriciteit omzet in beweging.
• Aan de draaiende magneet kun je van alles vast maken: wielen, draaimolens of tandwielen van je fiets. 

• De draaiende magneet blijft niet zomaar draaien. Je moet zorgen dat op het juiste moment de noord- en zuidpool omwisselen. Met een elektromagneet (spoel) is dat mogelijk. 

• Tijdens het draaiproces moet er twee keer afstoting plaatsvinden. Dit kan enkel wanneer er twee dezelfde polen bij elkaar komen. Gelukkig kan het magnetisch veld van de elektromagneet op een bepaald moment omgedraaid worden. De elektromagneet kan dan weer een halve cirkel draaien. Door dit proces te blijven herhalen, blijft de spoel in beweging.

• Door de elektrische stroom in de elektromagneet om te keren, zal het magnetisch veld van de elektromagneet om draaien. Om dit voor elkaar te krijgen heb je een commutator nodig. Een commutator is een elektrisch contact die meedraait met de elektromagneet.  Door het draaien van de commutator wordt de elektromagneet telkens andersom aangesloten op de elektrische spanning. 

Noem twee belangrijke onderdelen in een elektromotor