Netto magnetisch veld

Moderators: ArcherBarry, Fuzzwood

Reageer
Berichten: 288

Netto magnetisch veld

2 evenwijdige stroomvlakken met tegengestelde stroomzin bevinden zich op een afstand d van elkaar. Elk stroomvlak heeft n geleiders per eenheidslengte. Bereken de grootte en de richting van het netto magnetisch veld

a) Boven het bovenste stroomvlak

B) Tussen de 2 stroomvlakken (in het midden)

c) onder het onderste stroomvlak

Wel dus de volledige integraal over B*dl (Vectorproduct)

is gelijk aan µ0*de som van alle I's.

Maar het lukt me niet om die integraal te nemen...

Berichten: 288

Re: Netto magnetisch veld

Als het niet duidelijk zou zijn wil ik wel eens een tekeningetje proberen maken.

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 6.590

Re: Netto magnetisch veld

Maak als je wilt een tekening.

Berichten: 288

Re: Netto magnetisch veld

Ik ben wel niet erg goed in tekeningen maken. Maar ik heb geprobeerd... De cirkels zijn stromen die uit het scherm komen en de X'en gaan erin (en die blijven zo doorlopen.... Heb er wel maar 4 of zo getekend maar moet dus volledig vol zijn) Punt P begint zich er boven punt Q eronder en R in het midden. Onze leerkracht heeft wel gezegd dat de afstand in de uiteindelijke uitkomst geen rol speelt en dat het netto-veld nul zal zijn eronder en erboven, maar waarom weet ik niet...

Ik hoop dat de tekening wat duidelijk zal zijn.
Bijlagen
Naamloos.jpg
Naamloos.jpg (19.09 KiB) 517 keer bekeken

Gebruikersavatar
Berichten: 3.330

Re: Netto magnetisch veld

Het gaat hier over een solenoide(geleiders dicht gewonden in de vorm van een helix) en veronderstel lengte veel groter dan breedte dan is de magnetische inductie binnen homogeen en erbuiten 0 (daar de stromen tegengesteld zijn tussen aan mekaar grenzende geleiders).

De magnetische inductie kunnen we berekenen met de wet van Ampère:
\(\oint\vec{B} .\vec{ds}=\mu_0 NI\)
Men neemt nu een rechthoek met lengte l evenwijdig magnetische inductie binnen solenoide en breedte b loodrecht op magnetische inductie en buitenzijde buiten solenoide er lopen N geleiders door die rechthoek.

Passen we nu wet Ampère toe over deze rechthoek:
\(\oint\vec{B} .\vec{ds}=Bl=\mu_0 NI\)
magnetische inductie loodrecht breedte rechthoek(scalair product 0) en buiten solenoide magnetische inductie 0.

Dus
\(B=\mu_0 nI\)
waarrbij n het aantal windingen per eenheid lengte is.

Volgens jouw figuur ligt noordpool links(rechterhandregel)
Volgens mijn verstand kan er niets bestaan en toch bestaat dit alles?

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 6.590

Re: Netto magnetisch veld

scan0006.jpg
scan0006.jpg (555.69 KiB) 518 keer bekeken

Berichten: 288

Re: Netto magnetisch veld

Erg bedankt!

Berichten: 288

Re: Netto magnetisch veld

Euhm sorry hoor. maar ik heb hier in iemands nota's gezien dat hij B=µ*n*I/2 als oplossing gaf. maar het was op het einde van de les dus het kon ook een tussenoplossing zijn. Maar in het punt R heb je dan toch een veld door beide vlakken? Moet je die dan niet optellen of zo....

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 6.590

Re: Netto magnetisch veld

" maar in het punt R heb je dan toch een veld door beide vlakken?"

Hier maak je een denkfout. Zo geredeneerd zou je uitkomen op een waarde van B in het punt R van
\(B=2 . \mu_{0} .n .I\)
,wat een foute uitkomst is.

Ik zal proberen het een en ander duidelijk te maken aan de hand van de afleiding van de grootte van de magnetische inductie in een zeer lange ( en dunne ) spoel , waardoor een gelijkstroom I loopt.

Uit deze afleiding volgt dan voor de magnetische inductie B in het midden van de spoel ( op de hartlijn)
\(B=\mu_{0} .n .I \)
met n= aantal windingen per meter lengte.

Ik zal de afleiding laten zien in mijn volgende bericht ( aan de hand van een afbeelding )

Bij deze afleiding passen we weer de wet van Ampere toe. ( net zoals in jouw opgave).

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 6.590

Re: Netto magnetisch veld

scan0007.jpg
scan0007.jpg (497.01 KiB) 515 keer bekeken

Berichten: 288

Re: Netto magnetisch veld

Ok, dan zou ik nog 1 vraag willen stellen. Waarschijnlijk ligt het aan mijn gebrek aan kennis over lijnintegralen, maar waarom is integraal(B*dl) aan de bovenkant eigenlijk nul en niet -B*L? (Dan kom je wel uit dat de hele integraal 0 is, dus het kan inderdaad niet en ik begrijp wel dat die 0 zal zijn, maar wiskundig niet echt...)

Gebruikersavatar
Berichten: 3.330

Re: Netto magnetisch veld

Ok, dan zou ik nog 1 vraag willen stellen. Waarschijnlijk ligt het aan mijn gebrek aan kennis over lijnintegralen, maar waarom is integraal(B*dl) aan de bovenkant eigenlijk nul en niet -B*L? (Dan kom je wel uit dat de hele integraal 0 is, dus het kan inderdaad niet en ik begrijp wel dat die 0 zal zijn, maar wiskundig niet echt...)
B is daar 0. Ik wil nog een correctie doen op mijn post Noordpool ligt rechts van jouw figuur.
Volgens mijn verstand kan er niets bestaan en toch bestaat dit alles?

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 6.590

Re: Netto magnetisch veld

Laten we even aannemen dat tussen de vlakke platen een hoeveelheid magnetische veldlijnen lopen gelijk aan 500

Dan gaan 250 veldlijnen de ene kant op ,en 250 veldlijnen de andere kant op.

Als je dan bedenkt dat die 250 veldlijnen ,die de ene kant opgaan uitwaaieren over een oneindig groot volumegebied, dan zal met een zeer grote waarschijnlijkheid de waarde van B gelijk aan nul zijn. Mocht er toch een waarde van B zijn , buiten de platen , dan zal deze de waarde van nul zeer dicht benaderen, en we stellen dan dat de waarde van B nul is.

Berichten: 288

Re: Netto magnetisch veld

Bedankt!

Reageer