Inductie

- stelde deze vraag op 07 februari 2016 om 18:26.

 Hallo,

Zou iemand mij het verschil uit kunnen leggen tussen onderstaande afbeeldingen?


(afb. 68)


(afb. 71) 


Ik snap bv niet het verschil tussen de 2 soorten stroom.


Bijlagen:

Reacties

Theo op 07 februari 2016 om 18:46
Er zijn geen twee soorten stroom: er is een inductiestroom. Die ontstaat in een stroomdraad als het magneetveld dat door de draad wordt omsloten, van grootte verandert. En of je nu de magneet naar de draad beweegt of de draad naar de magneet maakt niet uit: het magneetveld binnen de draadlus verandert in grootte en "dus" ontstaat inductiespanning (en stroom als de draad geen los uiteinde heeft maar deel is van een stroomkring). Wordt de veldsterkte groter dan gaat de stroom de ene kant op, wordt die zwakker dan gaat het de andere kant op.
- op 07 februari 2016 om 18:51
Geachte Theo,

Ik bedoel met de twee soorten stroom die in beide afbeeldingen,
ik weet niet of u die bekeken heeft?
in ieder geval is het volgens mij hetzelfde plaatje alleen met andere dingen erin. Maar ik weet niet of dat wel klopt?
Theo de Klerk op 07 februari 2016 om 18:57
De ring beweegt hier in beide gevallen maar de ene keer naar de magnetische noordpool, de andere keer naar de zuidpool. Veld staat dan tegengesteld en de inductiespanning is dan ook tegengesteld.
- op 07 februari 2016 om 18:59
Ik snap dan niet waarom in het ene plaatje dan geen Iind staat, daar staat namelijk alleen I. Of moet ik dat als hetzelfde opvatten? Ik neem aan van niet.
- op 07 februari 2016 om 19:00
Waarom is dan in het ene plaatje de stroom omhoog en in het andere plaatje de inductiestroom naar rechts?
Jan van de Velde op 07 februari 2016 om 19:10
Ik heb beide afbeeldingen even gepoetst en rechtop gezet (zie startbericht).
Dat voorkomt denk ik al veel verwarring.

In beide gevallen interpreteer ik de ring als een snelheid naar links (richting de stilstaande magneet) hebbende. 
De eerste was afbeelding 68, de tweede afbeelding 71. Daar lijkt dus een heel verhaal bij te horen. Bijvoorbeeld om twee verschillende fenomenen te verklaren. Ik vraag me dus af of er bij beide afbeeldingen ook nog verklarende tekst is die onze discussie heel wat effectiever zou kunnen maken.
Theo de Klerk op 07 februari 2016 om 19:13
Ik heb de op zijn kant staande Z als N gezien... mijn fout. 
Beide plaatjes zij hetzelfde, de stroom ook. Alleen de benaderingswijze is anders. Ladingen in de ring ondervinden een Lorentzkracht. Elektronen zijn negatief en de stroom (positieve ladingen) gaan door die kracht bewegrn. De I heeft dan de andere richting dan de F (elektronenrichting).
De andere interpretatie is de Wet van Lenz: neemt de veldsterkte toe dan zal een inductiestroom die toename tegenwerken (hier door ook een N pool te creëren aan dezelfde kant als waar de magneet zijn N pool heeft). Daarvoor is een inductiestroom in een bepaalde richting nodig (rechterhandregel) die dezelfde is als de stroom veroorzaakt door de Lorentzkracht.
- op 07 februari 2016 om 19:16
Geachte Theo,

Waarom wordt de stroom dan in afbeelding 68 I genoemd en in afbeelding 71 Iind?
En daarnaast zijn in beide plaatjes de lorentzkrachtwn anders gericht toch?
- op 07 februari 2016 om 19:19
- op 07 februari 2016 om 19:20
De tekst bij staafmagneet, ring en spoel hoort bij afb. 68
- op 07 februari 2016 om 19:22
Onderstaande afbeelding hoort bij afb. 71
Theo de Klerk op 07 februari 2016 om 19:57
Als je 68 bekijkt bovenaan, dan zullen de elektronen in de ring naar links bewegen (zoals v). Dat betekent dat de stroom naar rechts beweegt (positieve lading). Stroom naar rechts, B-loodrecht naar boven geeft een Lorentzkracht bovenop de ring die naar voren komt (uit papier). Die kracht zal de elektronen dan naar voren en naar onderen duwen, en in het midden, zoals getekend, zal F naar onderen wijzen.  De stroom (tegengesteld aan de elektronen) zal daardoor naar boven gaan.

De lorentzkracht naar van boven, voorlangs, naar beneden geeft dus een stroom I die precies tegengesteld is. Zoals getekend.  Als je de rechterhand regel toepast zie je dat deze stroom leidt tot een magneetveld veroorzaakt door de ring die als noordpool wijst naar de noordpool van de staaf.

De figuur 71 laat precies hetzelfde zien, maar vanuit een andere redenatie. Als de ring naar de magneet wordt geduwd (richting v) dan komt volgens Lenz aan die kant een noordpool (veld wordt sterker dus ring wekt een veld op dat dat tegengaat: ook een noordpool). Om zo'n veld te krijgen is een stroom in de ring nodig en wel (rechterhandregel) eentje die van onder voorlangs naar boven loopt. Precies hetzelfde als de stroom die door de lorentzkracht in fig 68 werd veroorzaakt.

Waar in fig 68 als de elektronen vastgeplakt zouden zitten in de ring ze naar voren bewegen (richting v) en dus de stroom naar rechts , zo gebeurt dit als vanzelf in fig 71 als door de beweging van de ring een lorentzkracht ontstaat die ze naar rechts duwt.

De lading zit echter niet vastgeplakt, dus terwijl de stroom naar rechts beweegt in 68 doordat we de ring daarheen duwen, ondervindt het een lorentzkracht omdat de stroom naar rechts gaat, het B veld loodrecht naar boven wijst en daaruit de Lorentzkracht volgt die de stroom niet (alleen) naar rechts naar ook rond de ring duwt.

In 71 duwen we de ring naar links, Lenz zegt dat daar dan een N pool ontstaat. dat kan alleen als de inductiestroom loopt zoals getekend (elektronen lopen de andere kant op). Maar die (+)ladingdragers ondervinden ook een lorentzkracht omdat er een B loodrecht veld is en wel naar rechts zoals getekend.
De elektronen ondervinden die kracht ook maar naar links (want tegengesteld aan wat positieve lading ondervindt)

Het zijn niet de makkelijkste plaatjes om aan te tonen hoe inductiestromen lopen a.g.v. de wet van Lenz of, anders geredeneerd maar gelukkig zelfde antwoord, de Lorentzkracht.
- op 07 februari 2016 om 20:19
Geachte Theo,

Dus eigenlijk is het zo dat er wel dezelfde stroom loopt, maar dat die ook verschil. kanten oploopt. Want in fig. 68 loopt een stroom naar rechts, maar ook naar boven. Hoe weet je nou welke je moet hebben om de lorentzkracht te bepalen?

Is het dan eigenlijk het beste om de plaatjes op elkaar te denken?

En welke is bij fig. 68 dan de inductiestroom?
Theo de Klerk op 07 februari 2016 om 20:40
In beide gevallen loopt de stroom I dezelfde kant op (van onder voorlangs naar boven) en tegelijkertijd ook van de linkerkant naar de rechterkant doordat de ring van rechts naar links wordt geschoven.

In de 68 plaat duw je de ring naar links en daarmee bewegen de elektronen naar links. Die horizontale beweging leidt tot een lorentzkracht vertikaal. Die veroorzaakt een inductiestroom zoals aangegeven (tegen de kracht in)

In de 71 plaat bewegen we de ring ook (of de magneet - zelfde effect) en gaan we door Lenz een stroom vertikaal eisen om een noordpool te maken.
Die stroom met het magneetveld geeft ook een lorentzkracht maar nu horizontaal. Zodat de elektronen naar links en de stroom naar rechts beweegt. Uiteindelijk dezelfde situatie. Maar de volgorde tussen 71 en 68 lijken omgedraaid: beweging geeft lorentz geeft inductiestroom (68) vs inductiestroom geeft lorentzkracht geeft beweging van lading.

n beide gevallen is de inductiestroom de stroom die door de ring cirkelt.
- op 08 februari 2016 om 15:54
En wat bedoelt u in de laatste zin dan met beweging van de lading? Niet die van de elektronen, maar de tegenovergestelde?
Theo de Klerk op 08 februari 2016 om 17:12
>inductiestroom geeft lorentzkracht geeft beweging van lading.
De lorentzkracht werkt op de lading, dus de elektronen. De stroom is dan in tegengestelde richting. Dat klinkt wat gek want de stroom (positieve deeltjes, niet de elektronen) geven een lorentzkracht die op elektronen werkt.

Plaats een reactie

+ Bijlage

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

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

Antwoord: (vul een getal in)