Springen naar inhoud

Meerkeuze: met welke wet is deze stelling over magnetische velden niet te verenigen?


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Uomo Universale

    Uomo Universale


  • >250 berichten
  • 411 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 12 mei 2011 - 20:22

Een magnetisch veld parallel met de x-as waarvan de grootte afneemt met toenemende x, doch waarvan de grootte niet afhankelijk is van y en z, is onmogelijk volgens welke wet?

A. Gauss-elektrisch veld
B. Gauss-magnetisch veld
C. Faraday
D. Ampère

----------------------------------------------------------

Mijn redenering: aangezien A niets te maken heeft met magnetische velden, kunnen we dit al uitsluiten. Ook B kunnen we uitsluiten aangezien dit gewoon 0 is. Nu twijfel ik nog tussen C en D. Ik zou voor C kiezen omdat de wet van Faraday met een fluxverandering gepaard gaat. En aangezien een magnetische flux te maken heeft met oppervlakte, en oppervlakte altijd afhankelijk is van 2 dimensies (dus niet alleen x, maar ook nog een component), valt de vooropgestelde stelling dus niet de verenigen met de wet van Faraday. Dus antwoord C.

Ik heb het gevoel dat er heel wat schort aan m'n redenering. Iemand die me hierover wat duidelijkheid kan verschaffen? :-)

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

#2

aadkr

    aadkr


  • >5k berichten
  • 5441 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 12 mei 2011 - 22:44

scan0003.jpg
Ik heb hier een volume V getekend in de vorm van een balk. Het totale oppervlak van dit volume V noemen we S.
Evenveel magnetische veldlijnen gaan dit volume in als dat er magnetische veldlijnen uitgaan.
De totale naar buiten gerichte magnetische flux van de vector van de magnetische inductie genomen over het totale oppervlak S moet nul zijn.
Met andere woorden , de volgende wet moet gelden:
LaTeX
Maar dan zitten we met een groot probleem. Bij dit gekozen magnetische veld kan de wet van Gauss voor het magnetische veld niet gelden.
Zie de tekening. De magnetische flux die het gesloten oppervlak binnentreed, is gelijk aan B1 . S1
De magnetische flux die naar buiten treed is gelijk aan B2 . S2 met B2 is de vector van de magnetische inductie die aangrijpt op het oppervlak S2. Daar B2 kleiner is dan B1 zou er in dit geval een netto resulterende magnetische flux het gesloten oppervlak binnentreden , hettgeen volgens de wet van Gauss onmogelijk is .

#3

Uomo Universale

    Uomo Universale


  • >250 berichten
  • 411 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 13 mei 2011 - 13:08

Waw, wat een schitterende uitleg! Wist je dit meteen toen je de vraag kreeg, of heb je toch eerst alle wetten eens goed moeten overlopen om tot een antwoord te komen?

Bedankt man!

#4

aadkr

    aadkr


  • >5k berichten
  • 5441 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 13 mei 2011 - 20:27

Ik heb inderdaad alle wetten moeten doorlopen om tot mijn conclusie te komen.
De wet van Faraday en de wet van Ampere is toepasbaar op dit magnetische veld. Dit is makkelijk na te gaan door bijvoorbeeld een rechthoekige winding te nemen , en deze eerst loodrecht op het magnetische veld te plaatsen. De magnetische flux door het oppervlak van de winding verandert niet in de tijd en dus is de opgewekte inductiespanning in de winding gelijk aan nul. (Wet van Faraday).
Nu plaatsen we de rechthoekige winding zo dat de lange zijde van de winding in de x richting ligt ,en de korte zijde van de winding in de z richting . Als je daar nu de wet van Ampere op los laat dan blijkt te gelden.
LaTeX Er lopen immers geen stromen door het rechthoekige oppervlak van de winding.
Merk ook nog op dat het magnetische veld zoals omschreven in de vraag theoretisch en praktisch nooit kan bestaan.
Als het veld is opgebouwd uit magnetische veldlijnen die allemaal evenwijding lopen met de x as, dan moet dit veld een homogeen magnetisch veld zijn. Met andere woorden, in alle punten van dit veld heeft de vector van de magnetische inductie dezelfde grootte en de zelfde richting . ( dit volgt direct uit de wet van Gauss).





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures