Embedded Files
Krachten en velden
Krachten en velden
TERMINOLOGIE - MAGNETISCH VELD
In de fysica spreken we over een VELD als we het hebben over de ruimte waar een bepaalde kracht wordt gevoeld.
Een MAGNETISCH VELD is dus een ruimte waar magnetisme kan worden gevoeld.
OEFENING
Wat bedoelen we als we spreken over het zwaartekrachtveld van de aarde?
Wat bedoelen we als we spreken over het elektrisch veld van een elektrisch geladen bol?
Wat bedoelen we als we spreken over het magnetisch veld van een koelkastmagneet?
Het zwaartekrachtveld van de aarde is de ruimte rond de aarde waar een voorwerp de zwaartekracht van de aarde voelt. Het voorwerp bevindt zich dan in het zwaartekrachtveld van de aarde.
Het elektrisch veld van een elektrisch geladen bol is de ruimte rond die bol waar een elektrisch geladen (!) voorwerp de elektrische aantrekking of afstoting van de bol voelt. Het voorwerp bevindt zich dan in het elektrisch veld van de bol.
Het magnetisch veld van de magneet is de ruimte rond de magneet waar een magnetisch of magnetiseerbaar voorwerp aangetrokken of afgestoten wordt door de magneet. Het voorwerp bevindt zich dan in het magnetisch veld van de magneet.
Kracht en magnetische veldlijnen
Kracht en magnetische veldlijnen
EXPERIMENT
We gebruiken een houdertje met een klein magneetje dat in alle richtingen kan draaien. We bewegen het magneetje in de buurt van een andere magneet, in de buurt van 2 magneten ...
We volgen hierbij steeds de richting die de magneet aanwijst.
In een magnetisch veld voelt een magneet de magnetische kracht. De magneet gaat zich positioneren volgens de krachten die hij op een bepaalde plaats voelt. Als je de richting volgt die de magneet aanwijst, volg je steeds een lijn die een noordpool en een zuidpool verbindt.
TERMINOLOGIE - MAGNETISCHE VELDLIJN
Een MAGNETISCHE VELDLIJN (ook: magnetische krachtlijn) is een denkbeeldige lijn die je volgt als je de richting volgt die een magneet aanwijst die je in een magnetisch veld plaatst.
EXPERIMENT
Met ijzervijlsel kan je heel makkelijk de magnetische veldlijnen zichtbaar maken. Je magnetiseert immers de stukjes ijzer en die gaan zich gedragen als kleine kompasnaaldjes.
Magnetische veldlijnen kunnen we zichtbaar maken met ijzervijlsel.
Zo gedraagt ijzervijlsel zich in de buurt van een hoefijzermagneet.
Zo gedraagt ijzervijlsel zich in de buurt van een staafmagneet.
Magnetische veldlijnen kan je zichtbaar maken met ijzervijlsel of met kleine kompasnaaldjes.
CONVENTIE: N → Z
Net zoals een vector geven we een magnetische veldlijn altijd een zin, aangeduid met een pijltje. Bij afspraak is die zin altijd VAN NOORD NAAR ZUID.
SIMULATIE
Gebruik de simulatie Magnetic Force van JavaLab om magneten te plaatsen en het magneetveld te bestuderen.
TERMINOLOGIE - HOMOGEEN MAGNETISCH VELD
Een HOMOGEEN MAGNETISCH VELD is een magnetisch veld waar de magnetische veldlijnen evenwijdig aan elkaar lopen en de veldsterkte overal even groot is.
In een spoel waar een elektrische stroom doorheen loopt, vinden we een homogeen magnetisch veld (zie verder).
SIMULATIE
Gebruik de simulatie Magnetic Force van JavaLab.
Probeer een situatie te creëren waarbij je een groot gebied hebt met evenwijdige veldlijnen.
Flux en fluxdichtheid
Flux en fluxdichtheid
Merk op dat de veldlijnen dichter bij elkaar liggen vlak bij magneten. Dat is dus op plaatsen waar het magnetisme sterker is. Als we het hebben over "een hoeveelheid magnetische veldlijnen die door een bepaald oppervlak passeren", spreken we van de magnetische flux, ΦB.
Hoe meer veldlijnen per oppervlakte-eenheid, hoe sterker dus het magnetisme. Om dat uit te drukken gebruiken we de magnetische fluxdichtheid, B.
GROOTHEID - MAGNETISCHE FLUXDICHTHEID (B)
De MAGNETISCHE FLUXDICHTHEID (B) is een maat voor hoe dicht de veldlijnen van een magnetisch veld bij elkaar liggen. Hoe groter de magnetische fluxdichtheid (B), hoe sterker het magnetisme.
EENHEID - TESLA
De magnetische fluxdichtheid (dus de sterkte van het magnetisch veld) drukken we uit in tesla (T).
OEFENING
De eenheid tesla kan je ook schrijven met heel veel andere combinaties van eenheden die je al kent. Vind je een andere schrijfwijze?
OPDRACHT
De magnetische fluxdichtheid wordt ook uitgedrukt in gauss (G). Zoek op hoeveel tesla 1 G is.
OPLOSSING
1 G = 10-4 T
SIMULATIE
Gebruik de simulatie Magnets and Electromagnets van PHET om het magneetveld van een staafmagneet (Eng.: bar magnet) te bestuderen.
Beweeg de magneet, beweeg het kompas, meet de magnetische fluxdichtheid (B in gauss).
OEFENING
Is de magnetische fluxdichtheid (B) een scalaire of een vectoriële grootheid?
OPLOSSING
Het is een vectoriële grootheid want B heeft niet alleen een grootte maar ook een richting en een zin!
Dat kan je ook zien (en meten) met de simulatie Magnets and Electromagnets van PHET.
Het magnetisch veld van de aarde
Het magnetisch veld van de aarde
EXPERIMENT
Hou je smartphone ver weg van alle magneten. Gebruik een app om de magneetsensor van je smartphone uit te lezen. De waarde is niet nul.
De sterkte van het magneetveld van de aarde bedraagt in België 48 μT.
De aarde gedraagt zich als een grote magneet. Elke magneetnaald op aarde richt zich dus noord-zuid.
De aarde heeft een magnetisch veld. Aan het oppervlak lijkt het alsof er een grote staafmagneet in verstopt zit. Merk op: de zuidpool van deze "aardmagneet" bevindt zich in het geografische noorden. Daarom wijst de noordpool van een kompasnaald naar het geografische noorden.
In de simulatie Magnets and Electromagnets van PHET kan je de magneet vervangen door een aarde.
EXTRA OEFENINGEN
EXTRA OEFENINGEN
... VIND JE IN JE WERKBOEK.
Page updated
Report abuse