Elektromagnetische inductie

Wesley stelde deze vraag op 04 mei 2019 om 22:27.

Ik heb ter voorbereiding van een toets over elektromagnetische influentie enkele oefeningen niet goed/volledug begrepen. Wilt iemand mij alstublieft hierbij helpen?

Oefening 6( eerste foto bijlage) heb ik volgens mij begrepen, maar in de antwoorden van het boek staat dit( tweede foto bijlage). Klopt het dat de oplossing fout is en dat het pijltje bij a naar rechts moet gekeerd zijn?

Oefening 9 (derde foto bijlage) snap ik niet. Kan iemand mij helpen alstublieft? 

Oefening 11 (vierde foto bijlage) snap ik ook niet, helemaal niet eigenlijk.

Ten slotte ben ik niet zeker over oefening 12( vijfde foto bijlage). 

Alvast zeer bedankt!

Bijlagen:

Reacties

Jan van de Velde op 04 mei 2019 om 23:18
Dag Wesley,

laten we deze een voor een afwerken, voordat we allemaal knettergek worden met 4 oefeningen door elkaar. Oefening 6 dus.

Geen idee welk pijltje jij bedoelt, ik zie er een voor de beweging van de staafmagneet. Volgens de begeleidende tekst beweegt de magneet richting de spoel. Als gevolg daarvan gaat er een inductiestroom in de spoel lopen. De richting daarvan is in dat antwoordenboekje ook correct aangegeven.

Dus, wat is dan eigenlijk volgens jou fout, en hoe heb je dat dan beredeneerd?

groet, Jan
Wesley op 04 mei 2019 om 23:34

Jan van de Velde plaatste:

Dag Wesley,

laten we deze een voor een afwerken, voordat we allemaal knettergek worden met 4 oefeningen door elkaar. Oefening 6 dus.

Geen idee welk pijltje jij bedoelt, ik Zie er een voor ce beweging van de staafmagneet. Volgens de begeleidende tekst beweegt de magneet richting de spoel. Als gevolg daarvan gaat er een inductiestroom in de spoel lopen. De richting daarvan is in dat antwoordenboekje ook correct aangegeven.

Dus, wat is dan eigenlijk volgens jou fout, en hoe heb je dat dan beredeneerd?

groet, Jan
Beste meneer Jan,

Bedankt voor uw antwoord. Volgens mij zou het pijltje van de inductiestroom bij a naar rechts moeten zijn. Ik baseer mij hierbij op een voorbeeld van het boek( zie bijlage).

Bijlagen:

Wesley op 04 mei 2019 om 23:36
Dus het pijltje bij de Apèremeter.
Jan van de Velde op 04 mei 2019 om 23:56
Er is één cruciaal verschil tussen dat voorbeeld uit je boek en de oefening: de spoel is andersom gewonden:



Je moet dus werken via een redenering welke kant op het magneetveld van de inductiestroom moet werken, en vervolgens met iets als een linker-of rechterhandregel, kurkentrekkerregel of wat je hier ook voor hebt geleerd om de richting van de stroom in de spoel te bepalen.

Want aan de hand van onthouden van voorbeelden ga je er niet komen... :(
Wesley op 05 mei 2019 om 00:44
Bedankt voor uw antwoord!

Maar wat toont dat pijltje bij de ampèremeter eigenlijk aan? 
« Je moet dus werken via een redenering welke kant op het magneetveld van de inductiestroom moet werken »
Deze zin heb ik niet begrepen, misschien was dit het antwoord op mijn vraag?
Jan van de Velde op 05 mei 2019 om 01:02
zo"n redenering werkt als volgt:

  1. omdat er een noordpool de spoel nadert wordt de flux rechtsgericht de spoel in groter
  2. de spoel zal geneigd zijn die verandering tegen te werken
  3. dat betekent dat de induciestroom een flux zal veroorzaken linksgericht de spoel uit
  4. met een rechterhand- of andere "regel" leiden we daaruit af dat de stroom van links naar rechts door de spoel zal lopen
bij welke van deze stappen raak je de weg kwijt?
Wesley op 05 mei 2019 om 01:08
Bedankt. Alle stappen zijn duidelijk maar bij stap drie wijst mijn duim naar links( magnetische veldsterkte) en mijn andere vingers maken rondjes. Dus hoe weet ik nu of die rondjes naar links of rechts gericht zijn? Bedankt.
Jan van de Velde op 05 mei 2019 om 09:14

Wesley plaatste

mijn andere vingers maken rondjes. Dus hoe weet ik nu of die rondjes naar links of rechts gericht zijn? Bedankt.
Door de draden te volgen. Je vingers geven aan hoe die stroom rond moet. Gewoon doorgaan langs die spoel totdat de draad de spoel verlaat. 


En dan wil ik daarna graag een andere regel aanbevelen, eentje die universeel toepasbaar is. Want er komen hier vele mensen langs die voor elke andere situatie van magneetvelden rond elektrische stromen weer andere handregels proberen te onthouden. 

zie hier:
https://www.natuurkunde.nl/vraagbaak/63964
en dan bericht van 08 januari 2019 om 18:07

dan los je met één rechterhandregel alles op. 

groet, Jan
Wesley op 05 mei 2019 om 12:11
Bedankt voor uw antwoord. Maar ik heb echt moeite met uw regel te snappen, ik begrijp het echt niet.
Jan van de Velde op 05 mei 2019 om 16:55
Pak dan eens met je rechterhand de draad vast op punt X,
gewoon klemmen in je handpalm zoals je een stok vast zou pakken,
zó dat je vingertoppen volgens de blauwe pijl naar buiten wijzen.


Strek je duim om de zin van de stroom te vinden



Groet, Jan
Wesley op 06 mei 2019 om 18:58
Zeer bedankt.

Ik heb het nog steeds niet begrepen. Je kan het toch op verchillende manieren pakken zodat uw vingertoppen naar links wijzen, 1 keer met je duim omlaag en 1 keer met je duim omhoog.
Maar oké, kunnen we verder met oefeningen alstublieft.
Jan van de Velde op 06 mei 2019 om 19:17

Wesley plaatste


Ik heb het nog steeds niet begrepen. Je kan het toch op verchillende manieren pakken zodat uw vingertoppen naar links wijzen, 1 keer met je duim omlaag en 1 keer met je duim omhoog.

Nee, dat kan niet, en zolang je dat truucje niet feilloos kunt toepassen heeft het geen zin om met andere oefeningen door te gaan, want dan lopen we elke keer op precies hetzelfde punt vast. Als je er met mijn uitleg van achter een scherm (2D) niet komt, zoek dan ergens een live docent  die je dat in 3D Diets kan maken. 

Een stok voor je neus rechtop op tafel, je vingers van je rechterhand linksom om de stok gekromd, dat kan alleen met de duim omhoog. 

groet, jan
Wesley op 06 mei 2019 om 19:23
Zie bijlage voor de twee manieren. Alvast bedankt.

Bijlagen:

Jan op 06 mei 2019 om 19:41
Je hebt je hand niet om een (denkbeeldige) draad gekromd. 
Wesley op 06 mei 2019 om 19:43
JA maar er verandert toch niks?
Wesley op 06 mei 2019 om 19:46
Klopt oefening 3a dan met deze regel? Ik heb het in potlood getekend.
Wesley op 06 mei 2019 om 19:47
en 3b is dan het omgekeerde?
Jan van de Velde op 06 mei 2019 om 19:56

Jan van de Velde plaatste:

Je hebt je hand niet om een (denkbeeldige) draad gekromd. 


en als het magneetveld linksom om die draad moet draaien, zoals bij die spoel, dan kan dat maar op één manier: met de duim omhoog, zoals op de foto.

Wesley plaatste

Klopt oefening 3a dan met deze regel? Ik heb het in potlood getekend.

Klopt, alleen die uitslag van die naald van die voltmeter, geen idee. Hoe die voltmeter is geschakeld (welke kant de plusaansluiting ervan) is mij niet duidelijk, maar dat is mogelijk een jouw bekende conventie uit dat boek.

Groet, Jan
Wesley op 06 mei 2019 om 20:01
Sorry maar echt waar ik begrijp het echt niet. Maar mijn regel heb ik wel door dus is het geen probleem als ik gewoon mijn regel verder gebruik? Ik snap dat de uwe een universele is, maar ja...
Jan van de Velde op 06 mei 2019 om 20:10
Never mind.

proberen we deze:


al eens van wervelstromen gehoord? 
toenemende en afnemende flux door een spoel of schijf? 

Groet, Jan
Wesley op 06 mei 2019 om 20:15
Dus wat ik mij voorstel is dat in de houten plank de magnetische veldlijnen naar binnen gaan dus zuidpool boven en dus ontstaat er in de aluminium schijf ook een zuidpool( wet van Lenz) en dus stoten ze elkaar af en wordt die dus tegengehouden.
Wesley op 06 mei 2019 om 20:18
oefening 12(laatste) heb ik inmiddels volledig door.
Jan van de Velde op 06 mei 2019 om 20:42

Wesley plaatste

wat ik mij voorstel is dat ...
Nee, dit is een héél ander verhaal. 

Zodra die schijf dat magnetisch veld in rolt neemt de flux door die schijf toe. In die schijf gaan er wervelstromen lopen (complex verhaal) die die toenemende flux proberen tegen te gaan. Gevolg: de schijf wordt elektromagnetisch, en die twee magneetvelden stoten elkaar af: gevolg: schijf remt af, of versnelt minder dan wanneer dat magneetveld er niet geweest zou zijn. 

 Eenmaal geheel bovenin het magneetveld verandert de flux niet meer. De schijf versnelt weer o.i.v. de zwaartekracht alsof er geen magneetveld was. 

kun je nou zelf de rest beredeneren? sleutelwoord is verandering .

groet, Jan
Wesley op 06 mei 2019 om 20:48

Jan van de Velde plaatste:

Wesley plaatste

wat ik mij voorstel is dat ...
Nee, dit is een héél ander verhaal. 

Zodra die schijf dat magnetisch veld in rolt neemt de flux door die schijf toe. In die schijf gaan er wervelstromen lopen (complex verhaal) die die toenemende flux proberen tegen te gaan. Gevolg: de schijf wordt elektromagnetisch, en die twee magneetvelden stoten elkaar af: gevolg: schijf remt af, of versnelt minder dan wanneer dat magneetveld er niet geweest zou zijn. 

 Eenmaal geheel bovenin het magneetveld verandert de flux niet meer. De schijf versnelt weer o.i.v. de zwaartekracht alsof er geen magneetveld was. 

kun je nou zelf de rest beredeneren? sleutelwoord is verandering .

groet, Jan
en op het einde wordt die afgestoten?
Jan van de Velde op 06 mei 2019 om 20:59
dringend verzoek: al die quotes van volledige eerdere berichten zoals hierboven maken een discussie totaal onleesbaar. 

Reageer je op een klein stukje uit een eerder bericht, quote dan dat bericht en knip het overtollige uit de quote weg.
Reageer je op een direct bovenstaand bericht, quote dan liever geheel niet

Wesley plaatste

en op het einde wordt die afgestoten?
de bedoeling volgens de vraag is dat je de beweging van de schijf beschrijft. Dus in termen van richting en/of versnelling, vertraging etc., van de tot van de helling naar de voet. 

Ik zei dus dat die schijf zou versnellen (o.i.v. zwaartekracht) totdat hij het magneetveld in begon te duiken, en zou vertragen (of minder hard versnellen) bij het binnengaan van het magneetveld, omdat daarbij de flux door de schijf veranderde.

Jij moet op een dergelijke wijze verder gaan vanaf het ogenblik dat de schijf zich juist geheel in het magneetveld begint. Denk in termen van verandering van flux...

Groet, jan
Wesley op 06 mei 2019 om 21:05
Oké, bedankt. Deze oefening heb ik wel door maar oefening 11 is voor mij totaal onduidelijk. Kunt u mij daarbij helpen?
Jan van de Velde op 06 mei 2019 om 21:24
dit is er ook weer eentje van verandering van flux:



net als bij die spoelen die elkaar naderden. Dit is een "spoel" met één winding

de flux door dat draadraam wordt nu groter doordat de oppervlakte van dat draadraam toeneemt. als reactie ontstaat er een inductiestroom, waarvan de flux die toename van flux door dat externe magneetveld probeert tegen te werken.

rechterhand (of andere) regel.....
Wesley op 06 mei 2019 om 22:22

rechterhand (of andere) regel.....

Is de bijlage dan juist?
Jan van de Velde op 06 mei 2019 om 23:25
nee, want dat externe veld zal in en rond dat draadraam dezelfde richting hebben. 

verder is een zin van dat externe veld noemen een kans van 50% 

Geef eens stap voor stap je redenering. Zo ongeveer op de wijze als ik deed in mijn bericht van 05 mei 2019 om 01:02 hierboven

groet, Jan
Wesley op 06 mei 2019 om 23:38
Ik heb simpelweg aan elke kant de rechterhandregel gebruikt en dan hebben mijn vingers mij verteld aan welke kant het erin en aan welke kant de magnetische veldlijnen eruit gaan.
Jan van de Velde op 07 mei 2019 om 00:16
als je daarmee bedoelt dat IN het draadraam het geïnduceerde veld uit het papier komt, correct. Maar dat was niet de vraag. Dit is een stap richting het antwoord op de vraag.
Theo de Klerk op 07 mei 2019 om 00:17
Hier moet je goed opletten. Het veld veroorzaakt door de stroom door de draad is de inductiestroom. Die heeft inderdaad de richting die je aangeeft.

Maar gevraagd wordt de richting van het externe veld. Het veld dat aanleiding geeft tot de inductiestroom (en veld).  Het inductieveld werkt het veroorzakende externe veld tegen. En is dus tegengesteld aan het veld dat door de stroom wordt veroorzaakt.
Wesley op 07 mei 2019 om 00:33
Bedankt voor jullie reacties.
Ik begrijp het nu beter maar zou het mogelijk zijn om op mijn bijlage de beide veldlijnen de tekenen zodat ik alles beter zie waarbij ook noordpool en zuidpool aangeduid zijn? Alvast super bedankt.
Jan van de Velde op 07 mei 2019 om 00:44
Tekenen in 3D van dit soort dingen is heel erg ingewikkeld: niet voor niks dat alle boekjes gebruik maken van rondjes met kruisjes of puntjes erin naargelang een veld een papier in of uitgaat. 
Er wordt ook niet gevraagd om te tekenen. Je kunt dat externe veld beschijven in termen van "papier in" of "papier uit". Tien toetsaanslagen (al neemt de uitleg wat meer in beslag).
Theo de Klerk op 07 mei 2019 om 08:33


Zoiets? De stroom draait tegen de klok in. De magneetvelden rondom de draad zijn georienteerd zoals je met de rechterhandregel (duim geeft stroomrichting aan, je vingers het magneetveld rondom) kunt vaststellen.
Dan zie je dat het veld binnen de stroomkring een noordpool heeft naar boven. Dan moet het externe veld tegengesteld zijn: naar beneden.

Door die stroom ontstaat ook nog een lorentzkracht die ook de werking probeert tegen te gaan (wil niet dat het binnengebied van de stroomlus groter wordt) en is naar links gericht. Dat klopt ook als je m.b.v. I en externe B de richting van de lorentzkracht bepaald (daarvoor is een linkerhandregel).
Wesley op 07 mei 2019 om 13:27
Super bedankt! 

Kunt u mij alstublieft vertellen hoe u deze 2 richtingen heeft kunnen afleiden?
Theo de Klerk op 07 mei 2019 om 14:19
We blijven niet aan de gang met steeds het zelfde te vertellen. Lees de linker/rechterhand of andere "onthoud"regels nog eens door en denk dan eens na.

De richting van de lorentzkracht volgt uit de orientatie van I en B. En de richting kan met bijv. de linkerhand regel worden bepaald.
Wesley op 07 mei 2019 om 18:48

 De richting van de lorentzkracht volgt uit de orientatie van I en B. En de richting kan met bijv. de linkerhand regel worden bepaald.


Ja, maar hoe heeft u de orientatie van I en B  gevonden. Wilt u het alstublieft stap voor stap 1 keer uitleggen zodat ik het voor altijd begrijp? Bedankt
Theo de Klerk op 07 mei 2019 om 19:43
Linkerhandregel:  
1) je handpalm vangt de magneetlijnen op   (palm naar boven alsof je water opvangt)
2) je vingers wijzen in de stroomrichting   (vingers naar achteren)
3) daaruit volgt de richting van de lorenzkracht: de richting van je duim.

En dat allemaal om wiskundig het vectorieel uitproduct  weer te geven.
Wesley op 07 mei 2019 om 19:50

Theo de Klerk plaatste:

Linkerhandregel:  
1) je handpalm vangt de magneetlijnen op   (palm naar boven alsof je water opvangt)
2) je vingers wijzen in de stroomrichting   (vingers naar achteren)
3) daaruit volgt de richting van de lorenzkracht: de richting van je duim.

En dat allemaal om wiskundig het vectorieel uitproduct  weer te geven.
Ik gebruik de rechterhandregel maar maakt niet uit ik vroeg me af hou u ontdekt heeft dat I naar boven gaat in de zwarte lijnstuk en dat B naar beneden gericht is? 
Theo de Klerk op 07 mei 2019 om 20:09
>Ik gebruik de rechterhandregel

Dan gaat het in dit geval fout. Die regels kun je alleen toepassen voor waar ze voor bedoeld zijn. Het is geen duizenddingendoekje.
En houd eens op met steeds elk antwoord volledig te herhalen!

>hou u ontdekt heeft dat I naar boven 
Je blijft steeds hetzelfde vragen. De I loopt zoals die loopt omdat je eigen tekening dat zo aangeeft. De vraag is daarna hoe het externe veld dan gericht moet zijn (die groene pijlen)

Plaats een reactie

+ Bijlage

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

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

Antwoord: (vul een getal in)