magnetisme & mechanica

Gosse stelde deze vraag op 08 december 2005 om 18:33.
Ik zit met een klein probleem, ik weet van een spoel hoeveel stroom er doorheen gaat. Ik heb een ijzeren kogel van 2,042 gram die ik daaraan hang en heb met een absurd experiment vrij nauwkeurig de kracht van de spoel op de kogel uitgerekend. Hoe kan ik uit deze gegevens de magneetsterkte (in tesla het liefst) uitrekenen? Groeten Gosse

Reacties

Jaap op 11 december 2005 om 23:11
Dag Gosse,Zo klein is dat probleem nu ook weer niet... Proefjes met magneten worden vaak gepresenteerd op de open dagen waarmee middelbare scholen nieuwe eersteklassers proberen te werven. Toch is het niet eenvoudig te berekenen hoe "sterk" een elektromagneet is als je hebt gemeten welke kracht hij op een ijzeren kogel uitoefent.Afgaande op de door jou genoemde eenheid tesla, neem ik aan dat je wilt berekenen hoe groot de magnetische inductie B is die de spoel ter plaatse van de kogel opwekt.Misschien verwacht je een verband zoals Fmagn=constante*B of Fmagn=constante*B² of Fmagn=constante*B^4. Maar bij ijzer is het verband anders.Een uitvoerige behandeling staat bij voorbeeld in het leerboek "Electricity and Magnetism", Volume 2 uit de reeks "Berkeley Physics Course", voor universiteiten, hoofdstuk "Magnetic Fields in Matter". In de paragraaf Ferromagnetism staat dat de magnetische kracht F (in newton) op ijzer evenredig is met (vrij vertaald) de mate waarin B verandert als de kogel iets van plaats verandert. Verplaats je de kogel over een kleine afstand dx, dan verandert de magnetische inductie met een hoeveelheid dB (d=een kleine verandering van...; dB is niet decibel). De magnetische kracht op een ijzeren kogel is evenredig met dB/dx; dat is de steilheid van een grafiek met B verticaal en x horizontaal uitgezet. Deze dB/dx is niet eenvoudig te meten met de gangbare spullen op een middelbare school. Maar met een magnetisch-veldsensor en een meetcomputer maak je een kans.Van belang is of je spoel een weekijzeren kern heeft? Zo'n kern kan de magnetische krachtwerking enorm vergroten, maar je kunt niet eenvoudig vaststellen met welke factor.Ook de vorm van de spoel is van belang: hoe lang, welke binnen- en buitendiameter, cirkelronde of rechthoekige windingen, op elk stuk lengte even veel windingen?Veel succes met je experiment.....
truckerowerner op 17 februari 2006 om 23:31

πik ben hier ook al bezig mee geweest maar op school zeggen leraren teggen mij dat ze het ook niet weten

ik zat altijd aan : testla is weber(voltseconde) gedeeltdoor m in het kwadraat

maar het is volgens een site anders namenlijk

Magnetic field around a single conductor

    R=radius from wire
    I=Current in wire
    B=Magnetic Field Strength

    B=(m0* I) / (2 * π * R)
    in het engels
    mischien kom je er mee
Hella op 16 juli 2012 om 19:35

Hoeveel energie is er nodig voor het maken van een kunstmatige magneet met sterkte 1 T.

Hierbij bedoel ik hoe magneten in de industrie worden gemaakt, smelten van verschillende materialen, metalen.

Dan afkoelen in een sterk magnetisch veld.

Dit alles kost energie.

Hoeveel kost dat per 1 T?

M.g.v.

Hella van der Velde

 

 

Theo op 16 juli 2012 om 20:15

Phew... dat is een vraag waarop denk ik geen eenduidig antwoord te geven is. Een variant van de vraag is "hoeveel energie kost het om een blauwe auto te maken die 100 km/h kan rijden?" (hoe groot, hoe zwaar, hoeveel wielen, welke vorm, hoeveel....).

Er zijn nogal wat factoren van belang die per opstelling danig kunnen wijzigen in waarde:

  • wat is de maat of omvang van die magneet?
  • want dat bepaalt mede de grootte van de sinter-oven voor het materiaal en de grootte van de elektromagneet die de deeltjes moet richten
  • hoe groot moet het externe magneetveld zijn om bij het gekozen magneetmateriaal de weiss-gebiedjes (eigenlijk: de atomaire magneetjes) te richten?
  • en hoe heet moet de stof worden verhit?

en waarschijnlijk nog wel een aantal van dit soort vragen.

Hella op 16 juli 2012 om 20:45

Wat ik eigenlijk wil weten wat de gemiddelde energie is voor het maken van een magneet met 1 T.

Natuurlijk ga ik ervan uit dat het zo voordelig wordt gemaakt bij een magneet producent. Daar zullen ze toch wel een gemiddelde prijs hebben.

Ik kan misschien van de verkoop prijzen afleiden of de prijzen per Tesla worden bepaald. Als de prijs per bepaald gewicht rechtevenredig toeneemt met de hoeveelheid t. Per gewichtsklasse heb je dus inderdaad een verschil in de benodigde energie.

Eigenlijk wil ik met zo weinig mogelijk energie en klein stukje ijzer magnetich maken tot de sterkte van 1 t.

Zij hier geen energie waarde voor? Of ongeveer?

 

hella op 16 juli 2012 om 21:11

Als ik een blok magneet van 5x5x2,5 cm heb met een magnetische sterkte van 100 kg (zo wordt het door de leverancier vermeld).

Dit magneetje is gemaakt met energie.

Hoeveel energie kan ik dan weer uit het magneetje krijgen?

Hoe lang duurt het voordat het magneetje zijn energie kwijt is?

Kun je dit meten door een gewicht van 99 kilo aan dit magneetje te bevestigen en dan vervolgens aan een andere eenzelfde magneet te hangen die aan het plafon bijv, vast zit. Hoe lang duurt het dan tot de magneetjes loslaten?

 

Jan op 16 juli 2012 om 22:34

hella van der Velde, 16 jul 2012

Dit magneetje is gemaakt met energie.

Hoeveel energie kan ik dan weer uit het magneetje krijgen?

Hoe lang duurt het voordat het magneetje zijn energie kwijt is? 

Dag Hella,

Dit klinkt alsof je meent dat een magneet een zekere tijd "meekan", die afhankelijk is van "hoeveel energie de magneet bevat".

Dat zou een ernstige misvatting zijn. In theorie kan een magneet oneindig lang worden gebruikt.  In dat opzicht is magnetische kracht te vergelijken met zwaartekracht. De aarde zal zolang ze bestaat doorgaan met dingen uit haar omgeving aantrekken. Dat kost de aarde geen energie. Op een slimme manier water laten vallen levert ons wel energie op, maar die energie is eerst door iets anders in dat water gestopt. Als jij een spijker laat aantrekken door een magneet kost dat de magneet ook geen energie. De energie die je kunt winnen door een dynamo aan die spijker te hangen terwijl die naar de magneet toe beweegt ben je weer net zo hard kwijt wanneer je de spijker weer van de magneet wil verwijderen.

Dit onbegrip leidt ook tot veel fabels, vooral op internet, over allerlei fantastische machientjes die "free energy" zouden leveren.

Dat magneten op den duur verzwakken komt omdat elk schokje, elke temperatuurverandering, het in de buurt brengen van wisselde magneetvelden, kan leiden tot het "ontrichten" van de weiss-gebiedjes in het materiaal.

Neem een doosje (=klomp magnetiseerbaar materiaal)met honderden kleine staafmagneetjes (=weiss-gebiedjes) en kiep die allemaal in willekeurige richtingen in dat doosje, en je merkt niks van enige magneetkracht. Wil je daar een magneet van maken, dan moet je een sterk uitwendig magneetveld aanbrengen dat door die doos heengaat en dan flink met je doos schudden zodat die kleine magneetjes elkaar loslaten en zich als kompasjes in die doos gaan richten, allemaal dezelfde kant op. Als je nu de uitwendige magneet weghaalt en al die kleine magneetjes blijven gericht staan, dan is je doosje in een sterke magneet veranderd. En dat zal zo blijven zolang het geen klappen krijgt waardoor meer en meer  magneetjes weer willekeurige richtingen gaan aannemen.

Dat heeft allemaal niet veel met energie te maken.

Groet, Jan

 

Theo op 16 juli 2012 om 23:07

Hella van der Velde, 16 jul 2012

Daar zullen ze toch wel een gemiddelde prijs hebben. 


Niet echt. Een Morris Mini kan net als een Ferrari 100 km/h halen. Maar het prijsverschil is enorm. Andere grootte, andere materialen, andere assemblage, andere alles.

En een identieke Ferrari op 2 manieren gebouwd (alles aanleveren, alles zelf maken, alle tijd nemen of in een dag af) geeft ook een geheel ander prijskaartje.

Voor magneten is het niet anders. Fabrikanten hebben een bepaald proces en baseren daar kostprijs + winst op. Daarbij is energie slechts een beperkt deel van de kostprijs (net als arbeidsloon, afschrijving, innovatie enz) en ik heb dat nooit als aparte factor opgegeven gezien. En valt ook niet simpel te berekenen of meten. Energie van stofdelving meetellen? Energie van transport naar/af de fabriek? Energie verhitting van de oven? Energie van de stroom van de elektromagneet? Energie voor verwarming fabriekwerkomgeving?  Voor geen van de factoren zou ik zomaar een waarde kunnen geven.

Hella op 17 juli 2012 om 00:09

De prijs waarvoor een kunstmatige magneet wordt verkocht dat is mag ik aannemen, de kostprijs + een winstmarge.

Dus voor elke magneet is de kostprijs te bepalen....een magneet producent weet dat natuurlijk.

Omdat ik heb zitten kijken naar de verhalen op het internet over de "Free energy" o.a. de magneet motor, wil ik graag iets meer begrijpen over magneten.

Ook als zo'n magneet motor zou werken dan nog kun je het geen Free energy noemen omdat de energy afkomstig is uit de magneten.

Wel zou het eventueel een meer efficiente manier zijn van energie overdracht.

Ik ben echt een leek op dit gebied.

Zo'n magneet motor zou puur alleen op de aantrekkings kracht en afstotings kracht van de opgestelde magneten werken.

Dat lijkt me niet onmogelijk.

 

 

Hella op 17 juli 2012 om 00:18

https://www.youtube.com/watch?v=EnRJSab0gtg&feature=related

 

Hier is zo'n voorbeeld van een internet filmpje, een Perendev motor.

Werkt dit? En hoe? Ja met magneten, maar klopt het ook?

 

 

Jan op 17 juli 2012 om 14:15

Hella van der Velde, 17 jul 2012

for those who pooh- pooh the idea that permanent magnets do work, Johnson has an answer: "You come along with a magnet and pick up a piece of iron, then some physicist says you didn't do any work because you used that magnet. But you moved a mass through a distance. Right? That's work that requires energy.

Yes, I pooh-pooh that idea.

Het punt is dat de magneet niet die arbeid heeft verricht, maar degene die de magneet vasthield. Je zou het voorwerp ook aan een touwtje kunnen ophijsen. Niemand die gaat beweren dat de arbeid dan is verricht door het touwtje en dat dus het touwtje energie geleverd heeft.

Er zit geen energie in die magneet, net zomin als er energie in de aarde zit.

In een SYSTEEM van twee massa's die zich op enige afstand van elkaar bevinden zit wat we noemen potentiële energie. Als je de zwaartekracht zijn gang laat gaan zullen die twee massa's elkaar naderen, er onstaat bewegingsenergie in het SYSTEEM, de potentiële energie in het SYSTEEM neemt navenant af. Je zou die bewegingsenergie af kunnen tappen en buiten het SYSTEEM gebruiken.

Maak je een SYSTEEM van twee magneten die elkaar aantrekken en laat je de magnetische kracht zijn gang gaan, dan gebeurt krek hetzelfde. Weer kun je de bewegingsenergie aftappen en buiten het SYSTEEM gebruiken.

Maar in beide gevallen geldt, als je de cyclus zou willen herhalen heb je pech. Je zult de massa's respectievelijk de magneten weer uit elkaar moeten halen naar hun oorspronkelijke positie en daarvoor zul je weer net zoveel energie ÍN het SYSTEEM moeten stoppen van buitenaf als dat je er in eerste instantie had uitgehaald.

Dat aanboren van een energiebron zoals "jouw" Johnson beweert is een instinkertje op zich. Als die energiebron er al zou zijn dan is dat nog nooit aangetoond. Alle mooie filmpjes en verhalen op internet ten spijt.

Theo op 17 juli 2012 om 14:43

Ik mag al die al die bellenblazers wel... ze trekken als magneten alle gelovigen aan.

De discussie hier heeft geen zin. Het is als geloofsverkopers aan de deur. De een wil niet overtuigd worden en de ander ook niet. En strijden tegen iets fictiefs blijft onzinnig.

Maar: een spijker wordt niet "zomaar" naar een magneet getrokken. Als de spijker op Pluto lag en de magneet op Aarde dan heeft die spijker een magnetische energie tov de magneet. (Zoals Pluto zelf ook aan de Aarde trekt). De afstand is zo groot dat de wrijving van de spijker met Pluto's oppervlak voorkomt dat iets beweegt. Maar stel dat het heelal volledig leeg is met alleen spijker en magneet op posities waar voorheen Pluto en Aarde zouden zijn. Dan zullen die twee op elkaar af bewegen tot ze uiteindelijk op elkaar knallen. Zoals de Aarde op de Zon zou vallen als hij niet in zijn baan bewoog loodrecht op de kracht van de zon.

Zowel spijker als magneet bewegen op elkaar af. Magnetische energie wordt omgezet in bewegingsenergie. En op moment van botsing, als ze aan elkaar plakken, wordt deze energie gebruikt om de spijker en magneet te vervormen. Er is dus arbeid verricht (beiden bewegen) en deze arbeid wordt als "ruilmuntje" gebruikt om energie van de ene vorm in de andere om te zetten. Er komt niks bij, er gaat niks af.

In normale omstandigheden met een spijker op tafel en een magneet in je hand gebeurt niets anders. Beiden hebben een energie tov elkaar maar door gewicht (een andere kracht!) blijft de spijker liggen zolang de magnetische kracht zwak is. Op enig moment komt de magneet dichtbij (en wie beweegt die magneet en wie levert daar arbeid?) en wint de magnetische kracht en de spijker komt los. Er wordt weer arbeid verricht (spijker verplaatst) en dit gaat ten koste van de reeds aanwezige magnetische energie van de spijker tov de magneet (zoals de potentiele energie afneemt van een bal die vanaf een hoogte valt) . Er komt niks bij, er gaat niks af. De vorm van de energie verandert.

>I didn't start the electron spins, and I don't know an way to stop them - do you? They may eventually stop, but that is not my problem

Dat zou zijn probleem moeten zijn want ALS hij wist waarover hij het had DAN houdt de energie in zijn visie op als alle energie uit de spin gehaald is. Kan lang duren, maar op=op net als met aardolie verbruik. Maar gelukkig is het allemaal onzin. Laat hij eerst maar een motor maken die energie MAAKT ipv GEBRUIKT en omzet (niet "verbruikt").

>Ik mag die Johnson wel, als een bepaalde natuur wet in de weg zit dan ziet hij er geen kwaad in om er om heen te gaan voor een tijdje om te zien of er iets anders is aan de andere kant.

Ik ook. Niks mis met met omwerpen van regels en wetten. Dat is regelmatig gebeurd. De aarde was plat, de aarde was hoekig, momenteel is ie rond. Allerlei bewijzen tonen dat aan en er is nog niets dat dit ontkracht en een andere vorm suggereert.

(er zijn auterus die denken dat de Aarde een organische computer is die door muizen wordt bediend om een programma met antwoord "42" te produceren).

Natuurkunde is bedoeld om modellen en regels vast te leggen obv waarneming. Als die ineens anders blijken, dan moet de wet wijken. Iets waar wetenschap en geloof duidelijk anders over denken.

Maar dat is iets anders dan onbewezen stellingen poneren en geen bewijs hierbij aan te voeren waarom dat een betere voorstelling van zaken is.

Want er is nog steeds geen bewijs voor al die op (onbegrepen) magnetische krachten gebaseerde contrapties. Geen motor die het doet, geen energie uit niks. Geen enkel bewijs. Hooguit slap excuus over "het mag niet want patenten verhinderen dat, bewijzen zijn vernietigd, energiebedrijven saboteren alles" en meer van dat soort complottheorieen.

Aan deze "draad" spendeer ik verder geen tijd meer. Er zijn voldoende sites over holistisch leven, alternatieve energiebronnen, etherische resonantie en meer zweverige onderwerpen die de mensheid graag van meer fabels voorzien. En wie gelooft, gelooft. Ik wacht op een gelovige die bewijst. Tot dat moment is en blijft het een zeepbel.

 

Dit topic is gesloten voor verdere reacties.