Dag peter,

In de eerste afbeelding heb ik een poging gedaan om een magnetische veldlijn te tekenen in een stand waarin deze dynamo (lees: de 8 segmentige magneet) nu staat.

Een magnetisch veld heeft een sterke voorkeur voor (week)ijzer boven lucht (de magnetische permeabiliteit van ijzer is véél groter dan die van lucht)

Vertrekkend vanuit het noordsegment gaat zo'n veldlijn dan door de verticale strip weekijzer, verder door de met een spoel omwikkelde weekijzeren kern en langs de volgende verticale strip weekijzer weer terug naar een zuidsegment van deze cilindervormige magneet. Er loopt dus een magnetisch veld van boven naar onder door het blok dat door de spoel wordt omsloten.

Draai nu de magneet 45° tegen de klok in :



 : een strip die eerst een noordsegment tegenover zich had heeft nu en zuidsegment tegenover zich en v.v.

Gevolg: de veldlijnen lopen nu van onder naar boven door het blok dat door de spoel wordt omsloten.

Per volledige draaiing van de magneet verandert het magneetveld in de spoel dus 8 x van richting, ofwel, de frequentie van de wisselstroom uit deze magneet zal 4 x zo hoog zijn als het aantal toeren per seconde dat de dynamo maakt.

Al duidelijker zo?

Groet, Jan

Jan, dank voor jouw antwoord en het is inderdaad nu veel duidelijker. (ik had het al gelezen maar met de Ipad editen op mijn remote pc in dit tekstveld gaat niet lekker zoals je kunt zien in mijn vraag). Ik zou adviseren dit ook zo bij de uitwerking plaatsen. Als ik het goed begrijp wordt het weekijzer dus gebruikt om het magnetisch veld te verlengen zodat het door de spoel loopt.

Maar het roept bij weer een vraag op die ik al eerder had. Hoeveel van die weekijzer strips kun je plaatsen om het spanningsniveau steeds hoger te krijgen of minder exact dit teruggebracht van een simpel model met 2 weekijzeren strips W1 en W2 tegenover elkaar en een simpele magneet met een N en Z pool levert steeds meer spanning en stroom hoe harder je draait, toch? Intusen heb ik gelezen dat er daar een limiet (verzadiging of zo?) in zit en anders zou je fietslamp ook doorbranden. Door het hier geplaatste dynamomodel denk ik dat ipv 4 toeren je met 1 toer hetzelfde bereikt. Klopt dat? Zou  je dus in theorie nog veel meer weekijzeren strips plaatsen en de magneet (hoe maken ze eigenlijk zo 'n ding)  aanpassen dan zou je met 1 omwenteling gelijk aan de maximale spanning kunnen komen?

Nogmaals bedankt voor jouw antwoord.

Peter

peter, 7 mei 2011

Als ik het goed begrijp wordt het weekijzer dus gebruikt om het magnetisch veld te verlengen zodat het door de spoel loopt.

 

Ja, al zou ik liever "verleggen" dan "verlengen" gebruiken.

 

Maar het roept bij weer een vraag op die ik al eerder had. Hoeveel van die weekijzer strips kun je plaatsen om het spanningsniveau steeds hoger te krijgen

Daarop geef je zelf daaronder al het antwoord. Spanning en strromsterkte hebben alles te maken met de snelheid waarmee het magnetisch veld van "sterkte" verandert. En daarmee wordt het op den duur gewoon een constructieprobleem. Je zou wel honderd segmentjes in zo'n kern kunnen steken (in theorie althans) en daarmee win je veranderingssnelheid, maar verlies je ook weer aan sterkte per afzonderlijke magneet, gewoon omdat de segmentjes kleiner worden. Je kunt er ook nog voor kiezen om gewoon met één magneet te werken en die sneller rond te laten draaien. Dat wordt dan weer een kwestie van een of ander overbrengingsmechanisme.  

(hoe maken ze eigenlijk zo 'n ding)  

Eerlijk gezegd geen idee. Op basis van wat rondgooglen vermoed ik dat de segmentjes apart gemaakt en gemagnetiseerd worden uit gepoederd materiaal dat dan in een gewenste richting gemagnetiseerd en gesinterd wordt, waarna de segmentjes tot één geheel worden samengesinterd, of zoiets. (zie afbeelding in bijlage van een quadrupool, afkomstig van http://www.askmar.com/Magnets/Permanent%20Multipole%20Magnets%20Design.pdf )



Van één blokje in één keer een redelijk ingewikkelde multipool maken lijkt me wat ingewikkeld. Hoe creëer je een uitwendig veld om zo'n blokje in te magnetiseren???)   Maar nogmaals, dat is op zijn best een "educated guess".

 Groet, Jan

 

 

Hoe moet in deze figuren dan de Wet van Lenz worden toegepast?

dag CJ Goedhart,

kort antwoord: gewoon zoals altijd, de verandering van flux in de tijd. Is het de bedoeling dat je aan zo'n multipool gaat rekenen? Dat is geen lolletje.

Groet, Jan

Ik bedoel dat b.v. een  Noordpool (van de magneet) een strip nadert er in de spoel een Noordpool wordt gecreerd en dat deze zelfde Noordpool (van de magneet) bij van het verlaten van de strip er in de spoel een Zuidpool wordt gecreerd.
( dus: tegenflux en meeflux).

Bijvoorbaat dank voor uw reactie.

Zoals Jan al zegt: de wet van Lenz gaat op - zoals je omschrijft. Afstotende inductiepool bij nadering, aantrekkende pool bij verwijdering.

Beste Theo,

Mag ik dan concluderen dat de frequentie bij 1 komplete omwenteling van de magneet de frequentie van de wisselstroom 8 is? (of mis ik iets). Immers zijn er bij 1 komplete omwenteling van de magneet 8 afstotende en 8 aantrekkende krachten.
(meefluxen en tegenfluxen).

Als ik de figuur 6 eenmaal laat ronddraaien terwijl ik bij X kijk, dan wisselt de richting 4x in 1 omwenteling. Dat betekent 2x N en 2x Z inductiepool.

als je deze afbeelding bedoelt:
http://www.natuurkunde.nl/artikelen/view.do?supportId=938163



Aangezien een naderende noordpool dezelfde inductierichting veroorzaakt als een weggaande zuidpool zal de frequentie gelijk zijn aan het aantal N-Z combinaties x de frequentie van de rotor.

Dus als bovenstaande dynamo een toerental van 100 toeren per seconde heeft, dan zal de frequentie van de opgewekte wisselstroom 400 Hz zijn.

Groet, Jan

In figuur 1 bovenste afbeelding lopen de veldlijnen door de strip van boven naar beneden. Als de noordpool van de magneet de strip nadert zal de strip door influentie toch een zuidpool worden?

Ik begrijp je vraag niet helemaal, maar die strip (weekijzer) wordt geen pool: de polen zitten in die achtsegmentige magneet. 

als ik de boel plat trek voor twee segmenten en de bijbehorende strips ziet het er ongeveer zó uit:



Die strip is daarbij niks meer of minder dan een "geleider" voor het magnetisch veld. 
in de getekende stand voelt de spoel dus een noordpool links en een zuidpool rechts

Wacht..
Misschien begrijp ik wat je bedoelt met je "influentie" : Je denkt dat ik die veldlijnen verkeerdom heb getekend? 

voor de spoel voelt het net of die zoals hieronder tussen twee magneten hangt:



de stripmagneet, als we het zo mogen noemen, die zo ontstaat bestaat uit allemaal minimagneetjes (Weiss-gebiedjes) en zo wordt heel die strip eigenlijk één magneet met de zuidpool inderdaad links en de noordpool rechts. 

Maar daardoor draaien de veldlijnen dus niet om: Buiten een magneet gaan de veldlijnen van noord naar zuid, maar daarbinnen uiteraard van zuid naar noord:

^{(bewerkt van byjus.com)}

Lost dit het denkprobleem op?

Alvast bedankt voor de reactie.

Stel dat tussen de noordpool van magneet 1 en de zuidpool van magneet 2 een blok weekijzer is opgesteld. Ik neem dan aan de de veldlijnen van de noordpool van magneet 1 via het blok weekijzer naar de zuidpool van magneet 2 lopen.
Is deze conclusie juist voordat ik een volgende vraag stel?

Nogmaals dank.

afgezien van een klein beetje onvermijdelijke "lekkage", ja, klopt.

Dank voor de reactie.

Maar het blokje weekijzer wordt door influentie zelf magnetisch. De linkerkant van het
blokje weekijzer (aan de kant van de noordpool van magneet 1) wordt een zuidpool en
de rechterkant van het blokje weekijzer (aan de kant van de zuidpool van magneet 2) wordt een noordpool. Voor wat betreft het blokje weekijzer: lopen er dan ook veldlijnen van de noordkant van het blokje weekijzer naar de zuidkant van het blokje weekijzer?

Weer dank.

 Ja, maar zie het blokje weekijzer liever als een verlengstuk van de magneet. 

 Durf ik niet met 100% zekerheid te zeggen, "geen" is nogal absoluut. Ik heb het experiment nooit zelf gedaan. Ik vind geen foto's, wel vele schetsen van zo'n situatie, en daarvan maar één die dat soort veldlijnen tekent:


^{https://www.uq.edu.au/_School_Science_Lessons/UNPh29.html}
(de rode pijltjes zijn van mij) 
Maar het is niet onmogelijk dat het veld van dat stukje weekijzer heel dichtbij sterker is dan het veld van de nabije magneten. Lijkt me een kwestie van plaats in de situatie, kwaliteit weekijzer, enz. 

Een stuk weekijzer ligt tussen de noordpolen van twee magneten. Heeft het stuk weekijzer door influentie dan twee zuidpolen????

Nee.  Door influentie ontstaan 2 zuidpolen maar bij elke zuidpool hoort ook een noordpool (de atomen in de Weissgebiedjes richten zich en hebben 2 polen) . Dus "ergens" in het weekijzer zal een (twee stuks) noordpool komen



Bovenstaande tekening is een grove en geidealiseerde. Binnen het weekijzer is het noordpoolgebied niet precies een rechthoek: door de onderlinge aantrekkingen en afstotingen zullen de Weissgebiedjes die een duidelijke noord-zuid richting hebben zich langs veldlijnen richten zodanig dat hun orientatie de minste energie heeft.