Dag Johannes,

Ik reageer opdat je niet denkt dat we je vergeten zijn. Maar uitleggen kan ik het niet.

Die "gewone" ringen blijven zweven dankzij zg "eddy currents" . We zien dat een zwaardere ring op ongeveer dezelfde hoogte zweeft als een lichtere. Dat kan prima verklaarbaar zijn: een grotere zwaartekracht, maar door geringere weerstand ook een grotere inductiestroom en dus een groter afstotend effect. 

Als een ring van aluminiumfolie NIET blijft zweven op diezelfde hoogte, sterker nog, zonder dat het lijkt of hij ergens last van heeft naar beneden zakt, zelfs tot op de spoel,  moet de conclusie dus haast wel zijn dat er in die dunne ring GEEN (netto) eddystroom loopt. Ik ga het dus niet zoeken in de wet van Lenz, ik zie geen reden waarom die niet meer zou gelden, maar zoek andere effecten. Een skin-effect, waarbij wisselstromen de neiging hebben meer over de oppervlakte van een geleider te lopen in plaats van door de gehele doorsnede ervan? Komen boven- en onderkant elkaar in de weg te zitten? Vraag wordt dan, vanaf welke dikte treedt dat verschijnsel op? 

Of een weerstand of ander effect dat zo groot wordt dat het steeds wisselen van de stroomrichting een steeds groter faseverschil oplevert tussen in de spoel opgewekt magneetveld en in de ring geïnduceerd magneetveld, waardoor de hele afstoting (door tegengesteld gerichte magneetvelden) niet meer optreedt?  

Maar ook als dat op de juiste verklaring begint te lijken zie ik nog steeds niet goed hoe ons alufolieringetje dan zou kunnen opstijgen als ik een gewone ring in de buurt breng. 

Al met al ben ik dus net zo benieuwd naar de juiste verklaring als jij. Een internetzoektochtje heeft vooralsnog niks opgeleverd. Het valt me wel op dat de eigenaren van het Youtube-filmpje de commentaren hebben uitgeschakeld. Die willen het dus spannend houden. 

Groet, Jan

Dag Johannes,
Een overtuigende verklaring voor het gedrag van de foliering heb ik evenmin als Jan.

Waarneming 1: de foliering daalt tot aan de spoel en blijft daar liggen. De andere zweeft.
a. Kort gezegd: ik vermoed dat de foliering 'zwakker magnetisme opwekt', waardoor de opwaartse magnetische kracht op de foliering het verliest van de zwaartekracht.
b. Waardoor gedraagt de foliering zich anders dan een spleetloze ring van aluminium?
Kennelijk is de balans van (elektro)magnetische kracht omhoog en zwaartekracht omlaag voor beide ringen verschillend. Dit geldt alleen als de ene ring van folie is gemaakt: erg dun is.
c. Hoe zit het met de (elektro)magnetische kracht op de ringen?
• Aannemelijk is alles bij de spoel hetzelfde: bij beide ringen is het dezelfde spoel waardoor bij benadering een even sterke en even snel variërende stroomsterkte loopt. Gevolg: de spoel veroorzaakt bij beide ringen fluxveranderingen met hetzelfde tempo dΦ/dt (een ring tegelijk, op dezelfde hoogte boven de spoel) en een even grote inductiespanning langs de omtrek van de ring.
• Laten we nu de ringen bezien. Stel dat je een ring steeds verder uitwalst, zodanig dat de diameter van het gat even groot blijft. De buitenomtrek neemt toe, zodat even veel massa over een gemiddeld grotere lengte (omtrek) wordt verdeeld. Gevolg: de dwarsdoorsnede van het metaal neemt af (niet bedoeld: het oppervlak van het gat).
Door de vormverandering neemt ten eerste de ohmse weerstand R toe. Want de gemiddelde lengte van de omtrek waarlangs de inductiestroom rondgaat, neemt toe én de dwarsdoorsnede van het metaal wordt kleiner. Ten tweede neemt als gevolg van de geringere dwarsdoorsnede de coëfficiënt van zelfinductie L van de ring toe. Deze L zegt hoe sterk de ring zich verzet tegen een verandering van de wisselstroom (=inductiestroom). Al met al neemt bij het uitwalsen de impedantie Z (zeg maar totale elektrische weerstand) van de ring toe.
Door de grotere impedantie veroorzaakt de even grote inductiespanning een kleinere inductiestroom in de uitgewalste ring.
De magnetische inductie (soms magnetische veldsterkte genoemd) die een stroom in een enkele winding opwekt, is B=μ·I/(2·r). Hierin is I de stroomsterkte en r is de straal van de ring, dat wil zeggen vanaf het middelpunt van het gat tot ... ehh ergens in de breedte van de ring. Formule: zie Binas vwo/havo, tabel 35D3, 'één winding' met L=0.
Door het uitwalsen neemt de inductiestroom af en neemt de straal r toe. Zodoende neemt ook de door de ring opgewekte magnetische inductie af. Dit leidt tot minder opwaartse magnetische kracht op de foliering dan op de zweefring.
• Bij het uitwalsen blijven de massa van de ring en de zwaartekracht erop even groot en is de opwaartse magnetische kracht aan de verliezende hand. De foliering zakt.
d. Net als de relevante overwegingen van Jan nodigt deze poging tot verklaring uit tot meer experimenten. Bij voorbeeld met gestapelde folieringen, al dan niet gescheiden door elektrisch isolerend papier. Of met een ring-met-spleet boven de foliering.
e. Detail: de stroom die door de fluxverandering in de ring wordt opgewekt, zou ik geen wervelstroom ('eddy current') noemen. In een ring ontstaat een ordelijke inductiestroom. De benaming wervelstroom zou ik bij voorbeeld gebruiken voor de chaotische stromen die worden opgewerkt in een metalen schijf die je bovenop de ijzerkern van de spoel legt. (Gevolg: de schijf vliegt omhoog.) Of voor de chaotische stromen die in een koperen buiswand ontstaan als je een neodymium magneet door de buis laat vallen. (Gevolg: de magneet zakt ongewoon sloom.)

Waarneming 2: de foliering stijgt tot aan de erboven gehouden ring.
Iets met de gradiënt van de magnetische inductie in de ijzerkern (hoger is zwakkere B)?
Hoe beïnvloedt de bovenring de gradiënt?
Groet, Jaap