magnetische inductie en veldlijnen

Jip stelde deze vraag op 08 mei 2011 om 00:40.

Hallo,

in mijn boek worden de begrippen magnetische inductie en magnetische veldlijnen vaak door elkaar gebruikt, betekenen ze ook hetzelfde?

Reacties

Jan op 08 mei 2011 om 10:18

Dag Jip,

Ik hoop eerlijk gezegd dat je boek ze niet door elkaar gebruikt, maar dat jij het een beetje verkeerd interpreteert.

Een magnetische veldlijn is niks anders dan een fictief lijntje dat in een bepaald punt in de buurt van een magneet de richting van het magnetische veld aangeeft.

Magnetische inductie is het verschijnsel dat in een geleider die zich in een veranderend magnetisch veld bevindt een elektrische stroom zal ontstaan (een elektrische stroom geïnduceerd zal worden)

Lees je boek nog eens opnieuw met deze wetenschap? Wordt het dan duidelijker?

Groet, Jan

Theo op 08 mei 2011 om 10:25

Magnetische veldlijnen lopen van een magnetische noordpool naar een zuidpool. Alle punten op zo'n veldlijn geven aan hoe groot de magnetische kracht is in dat punt en in elke richting die kracht werkt. De magnetische kracht wordt veroorzaakt door de magneet die het magnetisch veld produceert.

Stel dat je een magnetische monopool zou kunnen hebben (alleen maar een noord- of zuidpool,  dat is in de praktijk nooit gevonden: ze komen altijd als noord/zuid paar) dan zou zo'n pool zich langs een van die veldlijnen voortbewegen als gevolg van de magnetische kracht die het ondervindt. Van punt tot punt op die veldlijn beweegt die monopool onder invloed van die kracht en in de richting van die kracht. Als het een krijtstreepje kon trekken dan zou het precies zo'n veldlijn uittekenen.

Het is eenzelfde soort situatie als een electrische lading (die wel alleen maar een + of - lading kan hebben) die zich langs een electrische veldlijn voortbeweegt. Zo'n electrisch veld wordt door een electrische lading geproduceerd.

Magnetische inductie (vaak met vector B aangeduid en ook wel "fluxdichtheid" genoemd, eenheid Tesla) is een indicatie voor de sterkte van het magneetveld op een bepaalde plek. Neem weer een monopool in gedachten, bijv. een noordpool. Een andere monopool (zuidpool) wordt vlak daarbij erg sterk aangetrokken. En als de sfstand groter wordt tot de noordpool, steeds minder. De mate van die kracht wordt "magnetische inductie" genoemd.

Het wordt wel gevisualiseerd door te denken aan de veldlijnen die uit zo'n noordpool komen. Er zijn er heel veel vlak bij de noordpool. Maar ze "waaieren uit" als de afstand groter wordt. Het aantal veldlijnen per vierkante meter (of centimeter) is een maat voor de magnetische inductie. Erg veel veldlijnen vlak bij de pool: grote B.  Veel minder lijnen ver weg: kleine B.

De richting van de vector B is steeds een raaklijn aan de veldlijn. Een monopool (noord) ondervindt een grote afstoting van een andere noordpool. De kracht en richting ervan wordt door B bepaald. Als de monopool zich door de afstoting een stukje laat verwijderen dan doet het dat langs een veldlijn. Op de nieuwe, verder verwijderde, positie voelt het nog steeds een afstotende kracht. Kleiner dan voorheen, maar wel aanwezig. Die kracht heeft de groote van en wijst in de richting van B in dat punt.  B is qua grootte dus kleiner geworden. 

De B magnetische inductie op verschillende punten aan elkaar verbonden geven de magneetveldlijnen.   Als je op de bijlage kijkt zie je een aantal B-vectoren voor een veldlijn getekend. Dichtbij de magneetpolen (Aarde) is de sterkte groot, verderweg (boven evenaar) zwakker. De pijlen zijn soms groot maar onthoudt dat de richting en grootte alleen gelden op het punt waar de achterkant van de pijl op de veldlijn staat! 

 

Zie ook http://nl.wikipedia.org/wiki/Magnetische_fluxdichtheid

 

Theo op 08 mei 2011 om 13:59

Jan van de Velde, 8 mei 2011

Magnetische inductie is het verschijnsel dat in een geleider die zich in een veranderend magnetisch veld bevindt een elektrische stroom zal ontstaan (een elektrische stroom geïnduceerd zal worden)

Magnetisme is in de natuurkunde een onderwerp waar nogal wat verschillende benamingen gelden die later in onbruik zijn geraakt of een andere betekenis kregen.

Dat zul je in het wikipedia verhaal ook gezien hebben. De "nieuwe" benaming voor een B-veld is de magnetische fluxdichtheid (flux is een naam voor "uitstroming" - hier de veldlijnen dus van de noordpool uitstromen over een gebied en uiteindelijk op een zuidpool weer samenkomen). Daarmee is B dus groter vlak bij de polen en kleiner op grotere afstand - zoals ik al eerder zei.

De reden om de grootheid B voortaan fluxdichtheid te gaan noemen ipv inductie is om de reden die Jan in zijn antwoord aangaf: door een magneet in een spoel heen en weer te halen, wordt in die spoel een stroom opgewekt, geinduceerd. Een inductiestroom agvh verschijnsel "magnetische inductie". En nu wordt met die term dus niet het B veld bedoeld.

Soms heeft het Nederlands gewoon te weinig verschillende woorden en ontstaat  er ergens in de historie een overlap van betekenissen voor een woord. Voor natuurkunde is dat een doodzonde (1 term, 1 betekenis  is daarbij de regel - eenduidigheid voor alles) en daarom zijn er nieuwe termen gekomen (soms ook door "voortschrijdend inzicht"). Maar de oude zijn nog niet uitgestorven. Erger - we worden nog steeds loslippig gebruikt.

(In het verlengde hiervan wordt B wel eens "magnetische veldsterkte" genoemd maar dat is ook fout: een ander veld, aangeduid met H is het magneetveld (in Henry, niet in Tesla). Er is wel een makkelijk verband tussen B en H en helaas daarom wordt opnieuw loslippig B wel "magneetveld" genoemd ipv H - zie http://nl.wikipedia.org/wiki/Magnetisme)

Ellen op 15 mei 2013 om 21:54

Beste Jan,

Ik snap eigenlijk niet goed wat ze bedoelen als er wordt gezegd dat een veldlijn de richting van het veld aanduidt?

Heeft een veld dan een richting? En waarom is er een richting en wat bedoelen ze met de richting van het veld?

Ik kan het me niet goed voorstellen! 

Groetjes Ellen

Jaap op 15 mei 2013 om 22:51

Dag Ellen,
Een veld is in de natuurkunde een gebied waarin een kracht kan werken. Zo werkt er een zwaartekracht in een zwaartekrachtsveld (gravitatieveld), kan een elektrische kracht werken in een elektrisch veld enzovoort. Omdat een kracht een richting heeft, heeft een veld ook een richting, namelijk dezelfde richting als de kracht.
Zoals Jan opmerkte, is een veldlijn een denkbeeldige lijn die de richting van het veld (van de kracht) aanwijst. Denk aan ijzervijlsel dat rond een staafmagneet wordt gestrooid: daarin verschijnen gebogen lijnen. Die kun je voorstellen als veldlijnen. Zet je in gedachten ergens op de veldlijn een kleine kompasnaald, dan zal de noordpool van de kompasnaald in een bepaalde richting gaan wijzen, van de noordpool van de staafmagneet af. De richting van de veldlijn is de richting waarin de noordpool van de kompasnaald wijst.
De richting van de veldlijn kun je tekenen als een pijltje in de (gebogen) veldlijn.
De magnetische inductie B teken je met je geo: een pijl als een raaklijn aan de (gebogen) veldlijn.
Zo duidelijk?
Groeten,
Jaap Koole

Jaap op 15 mei 2013 om 23:04

Een reactie op Jans inzending...
Jan noteert op 08.05.2011 "Magnetische inductie is het verschijnsel dat in een geleider die zich in een veranderend magnetisch veld bevindt een elektrische stroom zal ontstaan (een elektrische stroom geïnduceerd zal worden)".
In het Nederlandse voortgezet onderwijs zou ik het anders zeggen.
De magnetische inductie B is een magnetische grootheid die bepaalt hoe groot de (lorentz)kracht is op een geleider waardoor een elektrische stroom loopt, of op een bewegende lading. De magnetische inductie kun je meten en uitdrukken op de gewone manier: bij voorbeeld B=5T (tesla).
Als een geleider zich in een veranderend magnetisch veld bevindt, ontstaat er soms een elektrische stroom. Bij voorbeeld in een gesloten winding. Wat in de winding eigenlijk wordt geïnduceerd, is een elektrische inductieSPANNING. Indien de stroomkring gesloten is, is een elektrische stroom het gevolg van de inductiespanning.
Groeten,
Jaap Koole

Ellen op 16 mei 2013 om 18:35

Super bedankt! R

Fred op 06 januari 2018 om 12:25
Eerlijk gezegd zou het best kunnen dat Jip gelijk heeft en dat de termen door elkaar gebruikt worden. Ik heb hie reen boek Basis vaardigheden toepgepaste Natuurkunde (WN). Er wordt gepraat over magnetische inductie en veldsterkte door elkaar. 
Mastering physics Giancoli praat alleen over Magnetic field due to electric currents. Duidelijker.
Theo de Klerk op 06 januari 2018 om 14:39
Jip heeft gelijk en ongelijk: hij stelt niets maar vraagt of twee begrippen feitelijk hetzelfde zijn en dat is niet zo.
Een magnetisch veld H is geen magnetische inductie veld B al is er wel een simpel verband: B = μ0(H+M) met M als de magnetisatie (binnen een magneet) die 0 is in vacuüm en ook praktisch in lucht zodat B en H hetzelfde lijken op een factor μna.
De velden die de vectoren B en H opspannen zijn gelijksoortig. Strikt genomen is het H veld een weergave van magnetische veldlijnen en B van magnetische inductie. Beiden lopen van noordpool naar zuidpool met dezelfde curves.

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Clara heeft vijfentwintig appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Clara nu over?

Antwoord: (vul een getal in)