Stilstaande draad & bewegende magneet

D stelde deze vraag op 13 maart 2018 om 19:36.

Hoi,

De magneet beweegt horizontaal langs een verticale metaaldraad. Welke kant van de draad wordt negatief geladen?

Ikzelf dacht dat de elektronen naar links & dus de stroom naar rechts bewegen, en de veldlijnen het papier/plaatje/scherm in. Dus de lorentzkracht omhoog. De bovenkant wordt negatief. 

Volgens het antwoordboek wordt juist de onderkant van de draad negatief. 

Wat doe ik fout???

Reacties

Jan van de Velde op 13 maart 2018 om 20:17
dag D,

zonder Lorentzkrachten: 
Laten we even uitgaan van een staafmagneet die met de noordpool in de richting van het vlak waarin de draad ligt van rechts naar links langs de draad wordt bewogen.

Daardoor ontstaat aan de rechtse zijde van de draad een toename van flux het papier in (totdat de hartlijn van de staafmagneet recht naar de draad wijst).

Daardoor zal er in de draad een inductiestroom willen gaan lopen die aan diezelfde zijde van de draad een flux veroorzaakt het papier uit .

Nu rechterhandregel toepassen.


volgens elektrische afspraken zien we dus een stroom positieve deeltjes naar beneden lopen, stroom loopt van plus naar min, dus....


Groet, Jan
D op 13 maart 2018 om 20:33

Jan van de Velde plaatste:


Nu rechterhandregel toepassen.
Waarom kan je de rechterhandregel hier toepassen? Je weet toch alleen dat de veldlijnen het scherm in bewegen?
Jan van de Velde op 13 maart 2018 om 21:15

D plaatste

Je weet toch alleen dat de veldlijnen het scherm in bewegen?
die veldlijnen WIJZEN het scherm in, en BEWEGEN van rechts naar links. 



bekijken we dat in bovenaanzicht:

en dat geeft bij de nadering van rechts (linkse drie plaatjes)  een toenemende magneetflux aan de rechterzijde van de draad. 
een stroom in de draad gaat lopen zó dat die fluxtoename wordt tegengewerkt: Dus ontstaat rond de draad een magneetveld met de klok mee. 

Simpelweg rechterhandregel toepassen , in de bovenaanzichten loopt er dus een stroom het papier in.

Hoe dat verder verloopt als de magneet de draad verder passeert (rechterkolom van de plaatjes) mag je nu zelf beredeneren.

groet, Jan
D op 13 maart 2018 om 21:26
Dus de stroom loopt naar beneden, en de elektronen naar boven. Dus bovenkant draad wordt negatief??
Jan van de Velde op 13 maart 2018 om 22:50
Yep

Daarmee loopt er in dat draadstuk dus een stroom van - naar  +. 
We spraken wel wereldwijd af dat stroom altijd van plus naar min loopt, maar dat is niet zo: IN een spanningsbron, bijvoorbeeld in een zonnepaneel, duwt een energiebron de elektronen juist tégen een ladingsverdeling/elektrisch veld in. 

We zouden ons kunnen voorstellen dat we buitenom het systeem een lampje aansluiten op boven- en onderzijde van dit draadeind:



De afspraak "stroom loopt altijd van plus naar min" geldt in een schakeling tussen de aansluitpunten van een spanningsbron, hier wordt juist IN de bron (de draad waarin inductie plaatsvindt) gekeken en daar geldt dat dus andersom. 

Je hebt dus gelijk, de bovenkant moet negatief worden als gevolg van de inductiestroom in dit losse stuk draad.  De antwoordenboekjesschrijvers zijn vast in de valkuil getrapt. 

Groet, Jan
D op 14 maart 2018 om 07:40
Oke, heel erg bedankt!! 

Plaats een reactie

+ Bijlage

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

Ariane heeft vierentwintig appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Ariane nu over?

Antwoord: (vul een getal in)