Inductiestroom

Philippe stelde deze vraag op 27 augustus 2011 om 10:59.

Hallo,

 

Tijdens het oefenen voor mijn examen fysica kwam ik deze oefening tegen 

Nu denk ik het antwoord te weten nl. D.

B & C kan je al uitsluiten omdat:

Bij B: de snelheid is constant dus zal het oppervlakte van het raam in het magnetisch veld ook constant veranderen, waardoor de inductiestroom ook constant is.

Bij C: Idem B en terwijl het raam in het veld beweegt is er geen fluxverandering dus ook geen inductiestroom. (B= ct, A= Ct)

Nu zou ik ook A uitsluiten omdat het interval [0ms ,50ms] niet klopt. 

De snelheid is 10m/s, het raam 0,10m breed en het veld 0,40m. 

De flux zal dus veranderen (en een inductiestroom veroorzaken) terwijl het kader zich in en uit het veld beweegt.

Dit gebeurt dus in het interval [0ms , 10 ms], waarna het kader volledig in het veld zit en de inductiestroom 0A is, en in het interval [50 ms , 60ms]. In dit laatste interval zal het kader uit het veld bewegen, waardoor er weer fluxverandering is.

Deze intervallen berekend volgens de formule:

X = v0 * t

Hierdoor kan je antwoord A, volgens mij, uitsluiten omdat het verlaten van het veld door het kader weergegeven wordt in interval [40ms , 50ms], wat niet klopt aangezien de totale afgelegde weg 60cm is (10cm tot kader in, 40 cm in veld, 10cm tot kader uit veld).

De oplossing volgens de prof is echter A.

Ben ik fout? Zoja, waar? 

Reacties

Theo op 27 augustus 2011 om 11:30

Je prof heeft (voor de afwisseling?) gelijk. Het is verleidelijk te denken dat D de juiste oplossing is. Je redenering is ook grotendeels goed.

Maar als het raam helemaal in het magneetveld zit (en de inductie nul wordt) dan is de rechterrand al 10 cm in het veld. Het hoeft nog maar 30 cm af te leggen (in 3 seconden) alvorens die rand weer buiten het magneetveld komt en een tegengestelde inductiestroom gaat lopen door afnemend magneetveld (en dus fluxverandering).

De "nul"periode is dus 3 seconden, niet 4 zoals je in eerste instantie zou denken, omdat het raam zich al in het veld bevindt en niet meer de hele 40 cm hoeft te overbruggen.

Overigens zou ik willen dat men ophield B als magnetische inductie aan te duiden (inductie is nu net dat waarover dit probleem gaat). "Magnetische fluxdichtheid" is dan een betere benaming.

Fysici gaan nog rollebollend over straat over de discussie of we het niet gewoon "magnetisch veld" zullen noemen (ipv een ander veld, H, dat momenteel magnetisch veld heet (en B = μ.H dus afgezien van factor μ lijken B en H hetzelfde in lege ruimte). Iedereen heeft het over "aantrekken door een magnetisch veld" en niemand over "aantrekking door een magnetische inductie/fluxdichtheid".

Philippe op 29 augustus 2011 om 16:55

Bedankt, het zijn dergelijke redeneringsfoutjes die mij punten zullen kosten -_-"

Achteraf lijkt het natuurlijk wel logisch :)

En ik gebruik die termen verkeerd omdat ik ze ze zo aangeleerd heb (door verschillende proffen).

Theo op 29 augustus 2011 om 22:23

Misschien helpt het om na beantwoording van alle vragen nog eens rustig je beredeneringen na te lopen - allicht vind je dan te vlug gemaakte aannames en kun je corrigeren. Het werkt niet voor iedereen zo: sommigen worden onzeker en "corrigeren" aanvankelijk goede antwoorden alsnog foutief.

Maar gebruik van de term "magnetische inductie" voor het B-veld is niet fout: legioenen fysici gebruiken deze omschrijving en ook sommige schoolboeken in Nederland houden eraan vast (o.m. Systematische Natuurkunde). Ik hoor alleen tot een ander legioen die deze benaming erg slecht vindt omdat er ook een verschijnsel "inductie" bestaat.

Maar zo kan ik er nog wel een paar in gebruik zijnde termen opnoemen die weinig zeggend zijn of verwarring wekken bij boeken in het Engels zoals impuls (Engels: momentum), moment (Engels: torque), stoot (Engels: impulse) en nog zo'n aantal...

Dus geen verontschuldiging nodig: je benamingen voor termen is correct.

Plaats een reactie

+ Bijlage

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

Noortje heeft dertig appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Noortje nu over?

Antwoord: (vul een getal in)