Dag Roy,

Ik snap het niet helemaal. Je zegt een wisselend magnetisch veld op te willen wekken, en dat je daarvoor een magneet laat ronddraaien in een spoel. Maar dat is een beetje dubbel viaviawerk zo: Een ronddraaiende magneet gééft je al een wisselend magnetisch veld.

Net of je een racefiets een snelheid wil geven door er zelf naast te gaan fietsen op je opoefiets: kun je beter zelf gelijk op die racefiets kruipen. 

Verder gaat die ronddraaiende magneet in die spoel een stroom opwekken (induceren). Dat betekent dan wél dat het door die inductiestroom opgewekte magnetische veld het wisselende veld van je magneet tegenwerkt. Buiten je systeem van magneet en spoel ga dus alleen maar minder meten. 

BINAS tabel 35D3: waarvan hangt de magnetische inductie van een spoel af? 

Groet, Jan

Ik wil eigenlijk op dezelfde manier als een generator in een elektriciteitscentrale stroom opwekken, maar in plaats van frequentie 50 Hz wil ik dus 2 Hz (of nog verder aanpasbare frequentie).

De stroom wil ik vervolgens transporteren zodat ik eigenlijk het systeem als een voeding kan gebruiken die een stroom geeft met frequentie 2 Hz.

Daarbij is een (opgewekte) inductiespanning U in volt en iets geheel anders dan een magnetische inductie B in tesla uitgedrukt.

Een toongenerator varieert slechts de spanning tussen -x V en +x V op een sinus-wijze in de tijd(x is de amplitude of grootste waarde en wordt veelal met A aangeduid).

De variatie van de spanning is in de tijd dan weer te geven met
U(t) = A sin (2πf.t) waarbij A de amplitude en f de frequentie is (in Hz of s^-1). Deze kan een spoeltje in een bestaand magneetveld laten ronddraaien omdat het spoeltje een eigen magneetveld opwekt dat zich afzet tegen het bestaande veld (door Lorentzkracht - principe van een elektromotortje).

Als een motor een magneet in een spoel ronddraait wordt zo'n inductiespanning in de spoel geinduceerd (U = - N.Δ(B.A) als N het aantal windingen is en A het oppervlak van de spoel(het "gat" omsloten door de winding) is, welke varieert met  a(t) = A sin (2πf.t + φ) met φ een bepaalde beginhoek zodanig dat a(t) = A (sinus van de hoek is 1) als op dat tijdstip de draadwikkeling loodrecht op het veld B staat:  U_inductie = - N.B.A sin (2πf.t + φ).

Met sneller draaien wek je een grotere inductiespanning op, geen groter veld (dat bepaald wordt door de vaste magneet).

Voor een eigen opgewekt veld zul je een elektromagneet moeten maken: een spoel met een aantal wikkelingen en een stroomsterkte voor de stroom erdoorheen. Dan is de magnetische inductie B in het midden van de spoel gelijk aan

B = μ . I.N/L   (I=stroomsterkte (ampere), N/L = aantal wikkelingen per meter, μ = 4π.10^-7 = natuurconstante)

Voor B=2T heb je een grote stroomsterkte of veel windingen/m nodig of een slimme combinatie van beide. De stroom hoeft hiervoor geen wisselstroom te zijn. Is het dat wel, dan heeft de spoel ook nog last van "zelfinductie" - een verschijnsel veroorzaakt door het wisselend sterke veld B dat in de spoel een reactie opwekt dat de wisseling probeert tegen te gaan (Wet van Lenz))

Roy, 16 nov 2013

Ik wil eigenlijk op dezelfde manier als een generator in een elektriciteitscentrale stroom opwekken, maar in plaats van frequentie 50 Hz wil ik dus 2 Hz (of nog verder aanpasbare frequentie).

De stroom wil ik vervolgens transporteren zodat ik eigenlijk het systeem als een voeding kan gebruiken die een stroom geeft met frequentie 2 Hz.

Hierbij ontgaat mij even je eerder gestelde doel om magneetveldinvloeden op de hersenen te onderzoeken. Een toongenerator kan de 50 Hz lichtnetfrequentie wel tot 2 Hz terugbrengen (of tot 1000 Hz verhogen), maar wat wil je daarna? Alsnog deze stroom door een spoel sturen en een magnetische inductie B veroorzaken die met 2 Hz frequentie verandert van maximaal via nul naar negatief maximaal en weer terug? Hierbij wel rekening houdend met de zelfinductie?

Theo de Klerk, 16 nov 2013

Roy, 16 nov 2013

Ik wil eigenlijk op dezelfde manier als een generator in een elektriciteitscentrale stroom opwekken, maar in plaats van frequentie 50 Hz wil ik dus 2 Hz (of nog verder aanpasbare frequentie).

De stroom wil ik vervolgens transporteren zodat ik eigenlijk het systeem als een voeding kan gebruiken die een stroom geeft met frequentie 2 Hz.

Hierbij ontgaat mij even je eerder gestelde doel om magneetveldinvloeden op de hersenen te onderzoeken. Een toongenerator kan de 50 Hz lichtnetfrequentie wel tot 2 Hz terugbrengen (of tot 1000 Hz verhogen), maar wat wil je daarna? Alsnog deze stroom door een spoel sturen en een magnetische inductie B veroorzaken die met 2 Hz frequentie verandert van maximaal via nul naar negatief maximaal en weer terug? Hierbij wel rekening houdend met de zelfinductie?

Ik wil inderdaad de stroom door een spoel sturen. Is het dan zo dat de spoel een magnetisch veld opwekt die elementaire deeltjes/elektronen kan aantrekken, of gebeurt er juist niet veel door zelfinductie?

Van gelijkstroom weet ik dat die in een spoel een magnetisch veld veroorzaakt, maar zou dit ook gebeuren met een wisselstroom?

Aan je vragen te lezen, lijkt "magnetisme" een onbegrepen, magisch onderwerp. En daarin sta je niet alleen. De gekste dingen worden beweerd over magnetisme.

Stroom veroorzaakt een magnetisch veld. Wisselstroom veroorzaakt een wisselend magnetisch veld.  Maat hoe zie je elementaire deeltjes ineens in dit verhaal? Je hele lichaam bestaat uit atomen die kernen hebben waarin deeltjes zitten die opgebouwd zijn uit elementaire deeltjes. En dan komt uit de ruimte ook nog het een en ander op ons af, uitgesproeid door sterren miljoenen lichtjaren van ons verwijderd.

Magneetvelden hebben alleen maar invloed op bewegende geladen deeltjes (elementair of niet), en geen invloed op stilstaande deeltjes.

Ik stel voor dat als je invloeden van magnetisme en hersenen wilt onderzoeken je eerst eens kijkt naar wat magnetisme nu eigenlijk is volgens de natuurkunde (en niet volgens zweverige alternatieve websites die overal onbewezen magie in zien). En dan kijkt waaruit hersenen bestaan. En hoe dat hersenmateriaal wel of niet door magnetische velden beinvloedbaar is.

Velden van 1 of 2 T zijn trouwens best sterke velden die niet zomaar door een tot spoel gewikkelde draad wordt opgewekt - laat staan de stroom uit een pulsgenerator. Je hebt daar al snel stroomsterkten van 100 A voor nodig en veel wikkelingen van draden die niet makkelijk smelten door de hitte die de stroom veroorzaakt.  (1 T ontstaat bij en spoel waar 100 A doorheen gaat en N/L=10000 wikkelingen per meter heeft). Dit zijn waarden waaraan de meeste schoolapparaten en ook thuisapparatuur niet voldoen (en de stoppen zullen boven 16 A al snel doorslaan).

Denk nog even goed na wat het is dat je wilt gaan onderzoeken en hoe je dit wilt doen.

Interessant probleem. Wat voor niveau is dit project? Middelbare school?

Mijn advies zou zijn om eenvoudig te beginnen. Een voor de hand liggende bron van een sterk, oscillerend magnetisch veld is een spoel uit een luidspreker. Deze kan dan gedreven worden door een standaard audio-versterker.

Let er wel op dat een versterker en luidspreker vaak niet bedoeld zijn voor zeer lage frequenties, dus je zal mogelijk filters moeten verwijderen. Ook zal slechts over een klein volume het veld sterk zijn.

Wat meer informatie over wat je precies wil doen is welkom. Wat is precies de onderzoeksvraag? Welke experimenten ga je doen?

Wellicht ten overvloede, maar dit soort experimenten daadwerkelijk op mensen uitvoeren is aan strikte regels onderhevig, en is zeker NIET iets dat op zijn plaats is op een middelbare school of in de garage thuis...

Enige literatuur over magnetische velden en menselijk lichaam bestaat al. Bijv.

http://books.google.nl/books?isbn=9038211694

Specifiek over magneetvelden bij "stralende mobieltjes" en hoogspanningsmasten heeft de Duitse biochemicus Roland Glaser het boekje "Heilende Magnete - strahlende Handys: Bioelektromagnetismus: Fakten und Legenden" geschreven. Bij Amazon.de te koop en deels in te zien ("Blick ins Buch") of iTunes.

Wel vaker zijn kwakzalvers met wetenschappelijk ontdekte verschijnselen op de loop gegaan. Na ontdekking van radioactiviteit (ongecontroleerd gebruik is gevaarlijk!) kwamen allerlei potjes met radioactief jodium, cadmium en ander spul als volledig veilig en bewezen "cure all" medicijn of cosmetica op de markt. Wie dit veilig verklaarde blijft altijd onduidelijk. Meestal een soort "WC-eend vindt van WC-eend" constructie. Daarbij zijn mensen gestorven door radioactieve besmetting.

Bij magnetisme zijn er magnetische powerbalance polsbandjes, biostabil hangertjes, pleisters en ander spul met nooit bewezen effecten die vooral bij goedgelovigen erin gaan als koek. Op zijn best "werkt" het door het placebo-effect.

Ik heb een tekening gevonden in een boek van een simpele generator.

Nou wil ik het lampje in dit tekening vervangen door een spoel om een wisselend magneet veld van 2 Hz op te wekken. Als ik de afstand tussen de spoel en de twee magneten langer maak, zal ik dan alsnog last hebben van zelfinductie van de spoel?

Mijn doel van dit experiment is om te kijken of een 2 Hz veld kapotte zenuwen/neuronen kan laten genezen.

Bij: http://www.mas.bg.ac.rs/istrazivanje/biblioteka/publikacije/Transactions_FME/Volume34/2/6%20Irena%20Cosic%2093-103.pdf was er ook een experiment gedaan over de effecten van elektromagnetische velden op de hersenen/lichaam. Hierbij hadden ze sterktes van 0.6-1pT. Denken jullie dat dat haalbaar is met deze opstelling?

De magneten die ik gebruik zijn Neodymium magneten met een houdkracht van ongeveer 50 kg. De koperen draden hebben een diameter van ongeveer 1.8mm

Roy, 18 nov 2013

Mijn doel van dit experiment is om te kijken of een 2 Hz veld kapotte zenuwen/neuronen kan laten genezen.

Overigens ben ik dit alleen van plan om op mij zelf te experimenteren.

Gezien je je eigen fabrieksels werkelijk op levende wezens wil testen (al ben je dat zelf), bovendien om een volledig oncontroleerbaar resultaat "kapotte zenuwen/neuronen kan laten genezen" te behalen, leg ik als moderator deze discussie geheel stil.

Genoemd artikel beweegt zich op het vlak van alternatieve geneeskunde - iets waar ik geen verstand van heb. En de genoemde instituten ("engineering" en geen "medical") volgens mij ook niet. De genoemde personen vind ik niet terug bij staff & faculty. Al met al niet al te vertrouwenwekkend.

Natuurkunde.nl raad een dergelijk experiment, voor te bereiden en uit te voeren door iemand die duidelijk geen notie heeft van waar hij of zij mee bezig is, ten sterkste af, en wil op geen enkele wijze daaraan meewerken.