Springen naar inhoud

Tempo van stroomverandering in spoel


  • Log in om te kunnen reageren

#1

gehuigert

    gehuigert


  • 0 - 25 berichten
  • 21 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 29 juni 2010 - 14:14

Een elektrisch veld van 4 microvolt/m wordt geinduceerd in een punt dat 2 cm verwijderd is van de as van een lange spoel met straal = 3 cm en 800 windingen/m. Aan welk tempo verandert de stroom in de spoel?

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

#2


  • Gast

Geplaatst op 29 juni 2010 - 17:58

Vertel eens, wat heb je tot nu toe gevonden, behalve de vraag?

#3

gehuigert

    gehuigert


  • 0 - 25 berichten
  • 21 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 29 juni 2010 - 18:10

Vertel eens, wat heb je tot nu toe gevonden, behalve de vraag?

Ik heb nog niets gevonden omdat ik nergens een stroomafhankelijkheid zie. Ik zie niet in waarom een elektrisch veld aanbrengen in een punt in de spoel daardoor die stroom zou vergroten.

#4

klazon

    klazon


  • >5k berichten
  • 6612 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 29 juni 2010 - 22:48

Ik zie niet in waarom een elektrisch veld aanbrengen in een punt in de spoel daardoor die stroom zou vergroten.

Hoewel ik het antwoord op de vraag ook niet weet denk ik wel dat je oorzaak en gevolg omwisselt.
De stroom verandert niet door de aanwezigheid van het elektrisch veld, maar het elektrisch veld ontstaat door de verandering van de stroom.

#5

gehuigert

    gehuigert


  • 0 - 25 berichten
  • 21 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 29 juni 2010 - 22:50

Hoewel ik het antwoord op de vraag ook niet weet denk ik wel dat je oorzaak en gevolg omwisselt.
De stroom verandert niet door de aanwezigheid van het elektrisch veld, maar het elektrisch veld ontstaat door de verandering van de stroom.

Inderdaad, ik ben al een ganse tijd fout aan het denken. Maar het zet mij ook niet aan tot het dichter komen van een oplossing...

#6


  • Gast

Geplaatst op 01 juli 2010 - 09:01

Goed dan, even wat theorie. Een spoel is een electromagneet zonder kern. Een transformator is een complex van twee spoelen om een gemeenschappelijke kern, dus twee verbonden electromagneten. De ene e.m. wekt een wisselend magnetisch veld op, in de andere wekt dat een stroom op. Dat moeten wisselende stromen zijn, want gelijkstroom kun je niet met een transformator omzetten. Ofwel, de werking van een spoel is afhankelijk van de verandering van stroom, genoemd dI/dT.

De sterkte van een spoel is ook afhankelijk van het aantal windingen N, de afmetingen A en l. Zoek in Binas of in wikipedia formules op voor spoelen met N, l, en A. Hierin komt een symbool voor, een letter. Deze letter komt ook voor in een andere formule, nl. voor zelfinductiespanning.

Vervolgens moet je de situatie gaan bekijken. Je hebt als gegeven een electrisch veld en een afstand. Hiermee kun je bepalen welke spanning er in het midden van de spoel moet zijn. Ik meen met V/d=E maar dat weet ik niet zeker. Misschien weet je dat zelf, anders een ander forumlid.

Probeer eens hoever je nu komt, succes,

#7

ZVdP

    ZVdP


  • >1k berichten
  • 2097 berichten
  • VIP

Geplaatst op 01 juli 2010 - 14:16

Ik doe ook maar een gokje:

Het magnetisch veld is ongeveer constant in de wikkelingen en volgens de as van de spoel gericht.
LaTeX
Uit de Maxwell vergelijkingen, en een sinusoÔdaal variŽrend veld, met frequentie LaTeX , halen we:
LaTeX

Uitdrukken van de rotor in cilindercoŲrdinaten en projectie op de z-as geeft:
LaTeX

Uit symmetrie overwegingen volgt dat het elektrisch veld geen phi-afhankelijkheid kan hebben; het elektrisch veld heeft dus geen radiale component, enkel een circulaire.
LaTeX
Dit is ook consistent met de componenten van de rotor volgens r en phi, die nul moeten zijn.

We bekomen volgende differentiaalvergelijking:
LaTeX

Met voorwaarde:
LaTeX

Het probleem is dat je zo enkel het product LaTeX kunt bepalen. Niet de frequentie afzonderlijk, tenzij ergens nog een stroomsterkte gegeven staat?

Geen idee of bovenstaande een correcte uitwerking is, aangezien ik het gegeven dat de spoel een straal van 3cm heeft, niet heb moeten gebruiken.
"Why must you speak when you have nothing to say?" -Hornblower
Conserve energy: Commute with a Hamiltonian

#8


  • Gast

Geplaatst op 01 juli 2010 - 17:58

Uhum, dit waren niet de vergelijkingen die ik bedoelde hoor, deze zijn op niveau universiteit. Ik kan je hier ook niet verder mee helpen, behalve ZvdP's dilemma dat de frekwentie niet bekend is. Dat klopt, je moet de stap van dB/dt niet nemen door te transformeren naar frekwentiedomein want dan kom je in de problemen. Wat je zou kunnen doen is met jouw vergelijking dB/dt omzetten naar dI/dt omdat je weet dat voor een lange spoel weet dat
LaTeX
en dus dB/dt =
LaTeX
Nogmaals, ik weet niet precies de oplossing van dit vraagstuk want dat is lang, lang geleden.

#9

ZVdP

    ZVdP


  • >1k berichten
  • 2097 berichten
  • VIP

Geplaatst op 01 juli 2010 - 19:30

Ah, een constante LaTeX , en geen sinusoÔdaal variŽrend veld? Daarmee zou je dan een constant elektrisch veld kunnen creŽren van 4ĶV/m, ipv een sinusoÔdaal veld met amplitude 4ĶV/m

Misschien met de potentialen dan?

LaTeX
LaTeX
LaTeX

Uit LaTeX
kan je dus rotK en K halen (K zal circulair zijn, en afhangen van de afstand, waar je dan die 2 cm invult) En dan kan je dit invullen in de formule voor het elektrisch veld, waarbij je V=0 stelt, aangezien er nergens lading aanwezig is.
En dan heb je een uitdrukking waar enkel nog LaTeX in staat.
(Wederom heb ik niet gebruikt dat de spoel een diameter heeft van 3cm)

Wat is eigenlijk de achtergrond van de vraag? Welke theorie is er allemaal gezien?

Had jij nog een andere uitwerking in gedachten Bessie? Ik zie niet echt waar je met de spanning uit een eerdere post naar toe wil (Trouwens is de formule V=E*d enkel geldig voor een constant elektrisch veld, anders wordt het een integraal).
"Why must you speak when you have nothing to say?" -Hornblower
Conserve energy: Commute with a Hamiltonian

#10


  • Gast

Geplaatst op 02 juli 2010 - 22:59

Ik dacht aan zelfinductie, misschien dat het opgewekte magnetische veld een spanning kon veroorzaken in de spoel zelf, dan zou ook die diameter aan de orde kunnen komen. Maar ik ben geen electronicus, ik probeerde tips te geven in de hoop dat TS zelf de oplossing zou geven; je krijgt immers geen opgaven als je de bijbehorende stof niet wordt geacht te beheersen.

Mijn formules komen uit Binas, te weten
zelfinductiespanning: V=-L dI/dt
dI/dt hoeft niet constant te zijn maar slechts op een infinitesimaal interval geldig te zijn.
zelfinductiecoefficient lange spoel: LaTeX

V kan dus berekend worden maar waar die precies optreedt weet ik niet. Ik vermoed dat het doorrekenen van het veld met rotors, gradienten en div's niet mogelijk is bij een lange spoel.

Veranderd door bessie, 02 juli 2010 - 23:06


#11

ZVdP

    ZVdP


  • >1k berichten
  • 2097 berichten
  • VIP

Geplaatst op 02 juli 2010 - 23:20

V kan dus berekend worden maar waar die precies optreedt weet ik niet.

Dat lijkt me gewoon de spanning over de spoel, dus tussen de uiteinden van de draad.

Ik vermoed dat het doorrekenen van het veld met rotors, gradienten en div's niet mogelijk is bij een lange spoel.

Wat bedoel je hier mee?
"Why must you speak when you have nothing to say?" -Hornblower
Conserve energy: Commute with a Hamiltonian

#12


  • Gast

Geplaatst op 03 juli 2010 - 11:50

Deze opgave begint enige importantie te krijgen omdat hij opnieuw is gesteld. Ik vind dus dat we hem moeten oplossen.

We bekomen volgende differentiaalvergelijking:
LaTeX



Met voorwaarde:
LaTeX

Het probleem is dat je zo enkel het product LaTeX kunt bepalen. Niet de frequentie afzonderlijk, tenzij ergens nog een stroomsterkte gegeven staat?

Ik ga er even van uit dat de DV juist is, maar ik vervang - dB/dt door LaTeX
Immers hierin staat de afgeleide van de stroom (gevraagd) en het aantal windingen per meter (gegeven).
Hierbij heb ik gebruik gemaakt van Binas, lange spoel, LaTeX

Kun je met deze als rechterlid van de DV wel verder?

#13

ZVdP

    ZVdP


  • >1k berichten
  • 2097 berichten
  • VIP

Geplaatst op 03 juli 2010 - 12:27

Wel, als je LaTeX neemt, is de oplossing:
LaTeX
Waarbij c1 natuurlijk 0 moet zijn.
"Why must you speak when you have nothing to say?" -Hornblower
Conserve energy: Commute with a Hamiltonian

#14


  • Gast

Geplaatst op 03 juli 2010 - 18:56

OK, dat neem ik dan van je aan, maar nu de hamvraag: hoe nu het vraagstuk op te lossen. Volgens mij kun jij de electrische veldsterkte berekenen maar ten opzichte van welk punt?

#15

ZVdP

    ZVdP


  • >1k berichten
  • 2097 berichten
  • VIP

Geplaatst op 03 juli 2010 - 19:19

OK, dat neem ik dan van je aan, maar nu de hamvraag: hoe nu het vraagstuk op te lossen. Volgens mij kun jij de electrische veldsterkte berekenen maar ten opzichte van welk punt?


Wat bedoel je met 'ten opzichte van welk punt'? Een elektrisch veld is toch absoluut, niet relatief zoals een spanning?

Ik zou simpelweg zeggen: vul voor r 2 cm in en vul stel gelijk aan de gewenste waarde.

Ik ben wel niet zeker van de oplossing. Deze lijkt me alleszins wel geldig voor een spoel met een oneindige straal. Om het echter correcter uit te rekenen voor een eindige spoel, via de weg die ik nu gevolgd heb, lijkt me, zul je niet mogen uitgaan van de vereenvoudigde formule voor het B-veld, die ervan uitgaat dat dit veld onafhankelijk van r is.

Nog eens: van welk vak komt deze vraag, en welke formules zijn er eigenlijk gekend?
"Why must you speak when you have nothing to say?" -Hornblower
Conserve energy: Commute with a Hamiltonian





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures