Springen naar inhoud

[fysica] elektromagnetisme; rollende koperen cilinder / staafmagneet


  • Log in om te kunnen reageren

#1

ceetn

    ceetn


  • >100 berichten
  • 217 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 08 juni 2009 - 10:29

Dag allen,
Ik snap volgende oefening niet echt, kan iemand me op weg helpen ?

Geplaatste afbeelding

Ik dacht het volgende:

Stel het oppervlak van de koperen cilinder noemen we A. Als we de staafmagneet boven de cilinder gaan houden krijgen we plots een stijging van het aantal veldlijnen door A: dus een fluxverandering.

Er gaat een inductiespanning ontstaan over de cilinder en ten gevolge van die spanning een inductiestroom I.
Op zijn beurt zorgt die inductiestroom voor een nieuw ge´nduceerd magnetisch veld.

De zin van het ge´nduceerde magnetisch veld "wil steeds het oorspronkelijk aantal veldlijnen door A constant houden ". Als we dus een stijging hebben van de fluxverandering, moet het ge´nduceerde magn. veld ervoor zorgen dat het aantal veldlijnen door A weer gaan dalen. De magneet moet dus ' verder weggeduwd worden ' van de bol.

De bol krijgt bovenaan een Noordpool / onderaan een Zuidpool, en vermits we de staafmagneet op zijn plaats houden gaat de snelheid vd cilinder toenemen?

antwoord C?

Ik heb het gevoel dat hier iets niet correct is aan mijn redenering ;)

Alvast bedankt voor alle hulp !

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Jona444

    Jona444


  • >1k berichten
  • 1409 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 08 juni 2009 - 12:14

Is koper magnetisch?

Veranderd door Jona444, 08 juni 2009 - 12:17

Its supercalifragilisticexpialidocious!

#3

ceetn

    ceetn


  • >100 berichten
  • 217 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 08 juni 2009 - 12:18

Is koper magnetisch?


neen, maar wel geleidend ?

#4

Jona444

    Jona444


  • >1k berichten
  • 1409 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 08 juni 2009 - 12:36

neen, maar wel geleidend ?


Juist, misschien wordt er dan wel een tegengesteld magnetisch veld gemaakt, dus ik begin nu zelf te twijfelen aan de antwoorden.
Its supercalifragilisticexpialidocious!

#5

klazon

    klazon


  • >5k berichten
  • 6610 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 08 juni 2009 - 12:37

Inderdaad, koper is een van de beste geleiders die we kennen.

#6

317070

    317070


  • >5k berichten
  • 5567 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 08 juni 2009 - 12:40

Ik maak altijd de redenering van: inductie wil de beweging tegenwerken. De cilinder zal dus vertragen. Op het moment dat de cilinder op de magneet afrolt, zal de noordpool van de cilinder bovenaan zitten en vertraagt de cilinder dus met rollen, op het moment dat de cilinder van de magneet wegrolt, zal de zuidpool bovenaan op de cilinder zitten, en vertraagt hij opnieuw. De precieze redenering ken ik echter niet meer ;)

Dus de snelheid van de cilinder vermindert (maar valt niet stil, omdat als hij stilvalt deze effecten wegvallen, waardoor hij weer zou versnellen)

Het klopt overigens dat het materiaal daarvoor niet magnetisch moet zijn, maar slechts geleidend voor elektriciteit.
What it all comes down to, is that I haven't got it all figured out just yet
And I've got one hand in my pocket and the other one is giving the peace sign
-Alanis Morisette-

#7

ceetn

    ceetn


  • >100 berichten
  • 217 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 09 juni 2009 - 09:11

Ik maak altijd de redenering van: inductie wil de beweging tegenwerken. De cilinder zal dus vertragen. Op het moment dat de cilinder op de magneet afrolt, zal de noordpool van de cilinder bovenaan zitten en vertraagt de cilinder dus met rollen, op het moment dat de cilinder van de magneet wegrolt, zal de zuidpool bovenaan op de cilinder zitten, en vertraagt hij opnieuw. De precieze redenering ken ik echter niet meer :P

Dus de snelheid van de cilinder vermindert (maar valt niet stil, omdat als hij stilvalt deze effecten wegvallen, waardoor hij weer zou versnellen)

Het klopt overigens dat het materiaal daarvoor niet magnetisch moet zijn, maar slechts geleidend voor elektriciteit.


Hier volg ik toch niet helemaal, de magneet wordt blijvend boven de rollende cilinder gehouden?

We krijgen dus enkel een fluxverandering op het moment dat men de magneet aanbrengt. Dan ontstaat kortstondig een inductiespanning en inductiestroom die zolang duren als de fluxverandering blijft bestaan. De ge´nduceerde magnetische inductie bestaat dus maar kort. En gaat indien de flux stijgt, tegengesteld zijn aan de zin van de magnetische inductie van de magneet.

De magnetische inductie van de magneet is gericht van Noord naar Zuid ( rakend aan de magn veldlijnen ), dus omhoog ( of schuin omhoog, afhankelijk van welk punt je bekijkt ). De ge´nduceerde magnetische inductie gaat dus naar beneden gericht moeten zijn, dit wil zeggen dat de noordpool bovenaankomt bij de cilinder ? --> Hier loopt het mis volgens mij ;)

De hoeveelheid veldlijnen door het oppervlak blijft constant tijdens het verder rollen ( aangezien men de magneet boven de cilinder blijft houden ) en dus krijgen we geen inductiestroom/ ge´nduceerd magnetisch veld meer.

Kan iemand me hier op het goede spoor helpen ?

#8

klazon

    klazon


  • >5k berichten
  • 6610 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 09 juni 2009 - 10:04

De cilinder rolt binnen het magneetveld. Dus binnen de cilinder zullen ge´nduceerde stromen ontstaan.

#9

ceetn

    ceetn


  • >100 berichten
  • 217 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 09 juni 2009 - 10:08

De cilinder rolt binnen het magneetveld. Dus binnen de cilinder zullen ge´nduceerde stromen ontstaan.


Flux is toch het aantal veldlijnen door een oppervlak. Als men de magneet op een vast punt boven de cilinder houdt dan blijft het aantal veldlijnen door het oppervlak ( dit blijft hetzelfde ) toch constant? Behalve in het begin, wanneer men de magneet aanbrengt ( dan krijgen we een stijging van het aantal veldlijnen )?

Veranderd door ceetn, 09 juni 2009 - 10:17


#10

klazon

    klazon


  • >5k berichten
  • 6610 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 09 juni 2009 - 11:08

De cilinder rolt toch? Anders gezegd, hij draait binnen het magneetveld.
Als je een langsdoorsnede beschouwt die aanvankelijk haaks op het magneetveld staat, dan zal die doorsnede na een draaiing van 90o evenwijdig aan de veldlijnen staan. En na nog eens 90o zal die doorsnede weer haaks op de veldlijnen staan, maar dan andersom. De flux door die doorsnede zal dus variŰren, en dus zal er een stroom ge´nduceerd worden.

#11

Franske

    Franske


  • >250 berichten
  • 337 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 09 juni 2009 - 11:26

Er wordt een paar keer gezegd dat er een stroom geinduceerd wordt in de koperen cilinder. Kan iemand mij duidelijk maken hoe die stroom dan loopt. Het lijkt me ook dat een koperen cilinder iets anders is dan een koperen spoel. Magnetische metalen zijn magnetisch omdat er dipooltjes gevormd worden in het materiaal. Bij koper gebeurt dat niet (wat niet wil zeggen dat het magnetisch veld geen invloed heeft).
Koper is paramagnetisch net zoals zink. Wat als je een cilinder van zink gebruikt?

Een tweede vraag, stel dat er wel stromen ontstaan (hoe maakt even niet uit) en daarmee een resulterend magnetisch veld. Is dat veld wel groot genoeg ten opzicht van de massa van de cilinder?

En dan is er de mogelijkheid om dit in de praktijk uit te proberen,l dat zal in ieder geval een antwoord opleveren.
"I can't stand burnt toast. I loathe bus terminals. Full of lost luggage and lost souls. Then there's unrequited love, and tyranny, and cruelty." (the 7th Doctor)

#12

Phys

    Phys


  • >5k berichten
  • 7556 berichten
  • VIP

Geplaatst op 09 juni 2009 - 11:38

@klazon: de totale flux door de cilinder is toch constant? (Magnetische) flux is gedefinieerd als LaTeX , waarbij we in dit geval integreren over het gehele cilinderoppervlak. Aangezien de hele tijd eenzelfde oppervlak (qua grootte) eenzelfde hoeveelheid veldlijnen ontvangt, is er volgens mij geen fluxverandering meer.
Never express yourself more clearly than you think.
- Niels Bohr -

#13

ceetn

    ceetn


  • >100 berichten
  • 217 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 09 juni 2009 - 13:00

Kan iemand soms wat inzicht verschaffen in wanneer het ge´nduceerde magnetisch veld precies gaat ontstaan en hoe het gaat corresponderen met het veld van de magneet?

#14

klazon

    klazon


  • >5k berichten
  • 6610 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 09 juni 2009 - 13:32

@klazon: de totale flux door de cilinder is toch constant?

Ja, maar de cilinder draait t.o.v. het magneetveld. Zie mijn vorige bericht. Als jullie het daar gestelde niet geloven, tja, dan houdt alles op.

#15

ceetn

    ceetn


  • >100 berichten
  • 217 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 09 juni 2009 - 14:08

Ja, maar de cilinder draait t.o.v. het magneetveld. Zie mijn vorige bericht. Als jullie het daar gestelde niet geloven, tja, dan houdt alles op.


Φ = B.A. cos ( α )

met α de hoek tussen de magnetische inductie en de normaal op het oppervlak. Vermits de cilinder rolt, verandert die hoek en dus ook de flux. Als opp beschouw je de ( verticale ) doorsnede van de cilinder.

Tijdens het rollen dus idd een fluxverandering.

Indien wat ik hier zeg klopt , heeft klazon gelijk?

Veranderd door ceetn, 09 juni 2009 - 14:16






0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures