richtingen magneetvelden in stroombalans
Jochem en Mila stelde deze vraag op 17 november 2022 om 20:40.Wij zijn op dit moment ook bezig met de stroombalans en wij vroegen ons af, hoe wij kunnen weten wat de richting is van de magnetische veldsterkte? Met het gebruiken van de rechterhandregel trekken wij de conclusie dat de B van beide stroomdraden in de balans dezelfde richting krijgt, maar is hier een verklaring voor?
Groeten,
Jochem en Mila
Reacties
tenzij ik je vraag verkeerd begrijp is de verklaring houtenklompenlogica:
gelijke actie in gelijke omstandigheden geeft gelijke resultaten.
Groet, Jan
De situatie is als volgt: in de stroombalans zijn twee stroomdraden die boven elkaar in tegengestelde richting een gelijke stroomsterkte hebben. Wanneer hier een stroom door gaat lopen zal de bovenste draad omhoog worden geduwd. Dit wordt veroorzaakt door de lorentzkracht. Met de rechterhandregel is dan te bepalen wat de richting is van het magneetveld. Onze vraag is nu waarom het magneetveld precies in deze richting gaat.
Onze poging was kijken naar de rechterhandregel van een stroomdraad. Dit zou echter betekenen dat de magneetvelden van beide stroomdraden dezelfde richting op gaan. Is hier een verklaring voor?
Groeten,
Jochem en Mila
Jochem en Mila
Onze vraag is nu waarom het magneetveld precies in deze richting gaat. dag Jochem en Mila,
op waarom-vragen heeft de natuurkunde helaas geen antwoorden. Dat wil zeggen, om een iets tastbaarder voorbeeld te nemen, als je vraagt "waarom iets naar beneden valt" dan is het antwoord wel: "omdat er zwaartekracht is" , maar ja dan is er natuurlijk altijd de vervolgvraag: "en waarom is er dan zwaartekracht? ". Vroeger of later houdt dat doorvragen op resultaat te leveren, er is nooit een uiteindelijk defintief antwoord, en je kunt zwaar gaan filosoferen over de vraag of dat antwoord eigenlijk wel kan bestaan.
Jochem en Mila
Onze poging was kijken naar de rechterhandregel van een stroomdraad. Dit zou echter betekenen dat de magneetvelden van beide stroomdraden dezelfde richting op gaan.Richting rond een draad kun je hoogstens beschrijven in termen van linksom en rechtsom.
Tegengestelde stroomrichtingen betekent dan ook tegengestelde draairichtingen voor die magnetische velden.
dus óf je hebt die rechterhandregel verkeerd toegepast, of je drukt jezelf heel ongelukkig uit.
Dit is er aan de hand:
https://www.eiu.edu/
Bedoelen jullie dat ook? Niks vreemds dus: tegengestelde stroomrichtingen, dan ook tegengestelde veldrichtingen. Niet dezelfde richtingen, of je zou moeten bedoelen dat die velden tussen de beide draden in dezelfde richting wijzen. Uit de tekeningen is hopelijk duidelijk hoe dat volgt uit de juiste toepassing van die rechterhandregel.
Die rechterhandregel is overigens geen natuurwet, die is slechts een ezelsbruggetje. Ezelsbruggetjes geven helaas ook al geen antwoord op "waarom"-vragen, net zo min als natuurwetten trouwens.
Groet, Jan
Geen punt, hierboven dan toch een nuttig stukje wetenschapsfilosofie over "waarom"vragen in de natuurkunde :)
groet, Jan
Een stroombalans zoals doorgaans op school gebruikt, is gebouwd zoals de wipwap in de speeltuin: een hefboom die om een as kan draaien.
• Aan het rechter uiteinde van de hefboom zit een horizontale stroomdraad die omhoog en omlaag kan bewegen wanneer de hefboom om de as kantelt. Onder deze beweeglijke stroomdraad is een tweede stroomdraad vast gemonteerd op de bodemplaat. De draden zijn evenwijdig aan elkaar. Dezelfde elektrische stroom I loopt door beide, in serie geschakelde draden.
• Aan het linker uiteinde van de hefboom kun je een massastuk met een massa m plaatsen. Zo breng je de hefboom in 'balans'. Uit de zwaartekracht Fz=m·g op het massastuk kun je in een paar stappen de lorentzkracht berekenen op de bovenste, beweeglijke stroomdraad.
Met deze constructie is het nodig dat de lorentzkracht op de bovenste draad naar onder werkt (en de lorentzkracht op de onderste draad naar boven). De lorentzkrachten moeten de draden naar elkaar toe trekken.
Gevolg: de elektrische stroom in beide draden moet in dezelfde richting lopen, niet tegengesteld. Dit kun je controleren met de bekende richtingregels.
• Als de stroom in de onderste draad horizontaal van je af loopt, maakt die onderste stroom een magnetische inductie B naar rechts ter plaatse van de bovenste draad .
• De magnetische inductie B (naar rechts) en de stroom in de bovenste draad (van je af) geven samen een lorentzkracht naar onder, en dat is de bedoeling.
Groet, Jaap