Embedded Files
Magneten en Elektro-magneten
Begrip
Begrip
Magnetisme en elektromagnetisme zijn natuurkundige fenomenen die de nodige uitleg vergen.
Zij vormen hierdoor één van de moeilijkste domeinen van de elektriciteitsleer.
Magnetische velden
Magnetische velden
Begrip
Begrip
Magneten zijn stoffen die de eigenschap hebben ijzerdeeltjes aan te trekken.
Soorten
Soorten
De magneten kunnen we indelen in twee klassen:
natuurlijke magneten:
bepaalde ijzeroxyde in ijzererts.kunstmatige magneten:
Dit zijn behandelde stalen staven die in de industrie gebruikt worden.
Hieronder staan de meest voorkomende vormen vermeld met één van hun toepassingen.
rechte staven:
gebruikt als magneetnaald in een kompashoefijzervormig:
in een magnetocirkelvormig:
in een ampèremetercilindrisch:
in een luidspreker
Eigenschappen
Eigenschappen
De uiteinden van een magneet noemen we noordpool (N) en zuidpool (Z of S).
Dit zijn de plaatsen waar de aantrekking het grootst is.
Magnetische kracht
Magnetische kracht
Magneten oefenen een kracht uit op hun omgeving en op andere magneten.
Twee gelijknamige polen (N-N, Z-Z) stoten elkaar af.
Twee ongelijknamige polen (N-Z) trekken elkaar aan.
Magnetische veld
Magnetische veld
Het magnetisch veld kunnen we beschrijven door veldlijnen te tekenen.
Deze veldlijnen zijn krachtlijnen van magnetische veldsterkte en zijn gericht in de magneet van zuid naar noord en buiten de magneet van noord naar zuid.
Elektromagneten
Elektromagneten
Fenomeen
Fenomeen
Beschouwen we een rechte geleider doorheen een horizontaal geplaatst blad.
Op het blad hebben we ijzervijlsel gestrooid.
Wanneer we nu een gelijkstroom door de geleider laten vloeien, dan merken we dat de ijzerdeeltjes zich rangschikken volgens concentrische cirkels.
De elektrische stroom creëert dus een magnetisch veld rond de geleider.
Om dit te kunnen waarnemen, moet een grote stroom door de geleider vloeien (30A).
Rechterhandregel
Rechterhandregel
Het veld heeft de vorm van een ring van veldlijnen, de zin van de veldlijnen kan gevonden worden door de rechterhandregel.
Rechter hand
Rechter hand
Deze regel zegt het volgende:
De duim geeft de richting aan van de stroom, de vingertoppen geven de richting aan van de veldlijnen.
Tekenwijze
Tekenwijze
Om de richting van de veldlijnen te bepalen gebruikt men de tekenwijze van de volgende figuren.
Centraal op deze figuren bevindt zich de geleider.
Een kruis wil zeggen dat de stroom in het blad vloeit, een punt wil zeggen dat de stroom uit het blad vloeit.
Krachten
Krachten
Bij tegengestelde stroomzin
Bij tegengestelde stroomzin
Tussen twee stroomvoerende geleiders, waarbij de stroom in tegengestelde richting vloeit, ontstaat een versterkt magnetisch veld.
Deze geleiders stoten elkaar af.
Bij gelijke stoomzin
Bij gelijke stoomzin
Tussen twee stroomvoerende geleiders, waarbij de stroom in dezelfde richting vloeit, ontstaat een verzwakt magnetisch veld.
Deze geleiders trekken elkaar aan.
De spoel
De spoel
Wanneer we meerdere ringen naast elkaar plaatsen verkrijgen we een spoel.
De noord- en zuidpool kan eveneens bepaald worden door de rechterhandregel.
Deze regel zegt het volgende:
De vingertoppen geven de richting aan van de stroom door de spoel, de duim geeft de richting aan van de veldlijnen in de spoel.
De elektromagneet
De elektromagneet
Beschouwen we een spoel met ijzeren kern.
Het geheel bestaat uit een ijzeren kern, waarrond een geïsoleerde geleider gewonden is (de spoel).
De spoel en de kern zijn van elkaar geïsoleerd.
Wanneer we een stroom in de spoel laten vloeien wordt de kern gemagnetiseerd, wanneer de stroom wegvalt verdwijnt het magnetisme.
Dit is het werkingsprincipe van een elektromagneet.
De noord-en zuidpool kan bepaald worden door de rechterhandregel.
Wanneer we een stroom laten vloeien door de spoel zal een andere ijzeren staaf, die zich in de omgeving bevindt, aangetrokken worden door de elektromagneet.
De sterkte van de magnetische kracht, de aantrekkingskracht (F), is afhankelijk van de stroomsterkte in de spoel en het aantal windingen.
De grootte van de kracht wordt wel beperkt door de omvang van de ijzeren kern.
Lorentzkracht
Lorentzkracht
De Lorentzkracht (soms ook Laplace kracht genoemd) is de kracht die ontstaat op een stroomvoerende geleider in een magnetisch veld.
De "rechterhand regel", is deze die aangeeft in welke richting de kracht wordt opgewerkt op de draad in functie van de zin en kracht van magnetisch veld en de stroom waarde en zin.
Page updated
Report abuse