[natuurkunde] Spanning van een solenoïde

Roelland

Hallo,

Een te onderzoeken specimen wordt blootgesteld aan een controleerbaar magnetisch veld; het bevindt zich daarvoor in een 0.550m lange solenoïde met diameter 1.60cm. Er zijn 10 wikkelingen/cm. Om veranderingen in het magnetische veld waar te nemen wordt een dunne draad 240keer rond de solenoïde gewikkeld, en de uiteinde daarvaan worden verbonden met een voltmeter. Wanneer de stroom in de solenoïde lineair stijgt van 0 tot 4.90A in 5.00 ms, wat is dan de absolute waarde van de spanning gemeten met de voltmeter?

Ik zit een beetje in de knoei met:

Om veranderingen in het magnetische veld waar te nemen wordt een dunne draad 240keer rond de solenoïde gewikkeld, en de uiteinde daarvaan worden verbonden met een voltmeter

Ik weet niet echt hoe ik dit moet interpreteren en wat dit nu teweeg brengt in het vraagstuk... kan iemand me helpen?

Alvast bedankt!

Roelland

klazon

Die dunne draad vormt een tweede solenoide rond de eerste.

Het geheel fungeert dus als een transformator.

Als in de eerste solenoide de stroom toeneemt, zal de magnetische flux in de solenoide ook toenemen, en dat induceert een spannnig in de tweede.

Ik heb even geen idee hoe je dit getalsmatig moet aanpakken.

Roelland

Wel ik heb de transformator vergelijk gebruikt:

(V2/V1) = (N2/N1) <=> V1 = (240/550)*V2

Hierna heb ik nog o.a. de inductie wet van Faraday geprobeerd ... maar dat klopt niet

...

klazon

De transformatorvergelijking gaat hier niet werken. Die klopt voor sinusvormige spanningen.

Maar hier is de primaire spanning niet gegeven, wel de steilheid van de stroomtoename.

aadkr

Waarom is de waarde van

\(\mu_{r}\)

van die specimen niet gegeven.?

Die moet geven zijn , anders is naar mijn mening dit vraagstuk niet op te lossen.

klazon

Ik verwacht dat dit de initiële vraag is, dus: wat gebeurt er als het specimen nog niet in de spoel zit?

De volgende vraag zal dan zijn: wat is er anders als het specimen wel in de spoel zit?

aadkr

Als dat zo is ,en er bevind zich gewoon lucht in die binnenste spoel met

\(\mu_{r}=1 \)

, dan is de oplossing niet zo moeilijk meer

Dan gaat het erom om van die binnenste spoel de waarde

\(\frac {d\phi_{m}}{dt} \)

te berekenen.

\(\phi_{m}=B\cdot A\)

\(\phi_{m}=\frac{\mu_{0}\cdot \mu_{r} \cdot A}{L} \cdot i_{t} \)

klazon

Kijk, die formules had ik niet paraat, want ik reken eigenlijk nooit aan magnetisme.

Maar laten we op een reactie van Roelland wachten. Even kijken of hij nu een stukje verder is gekomen.

aadkr

Ik zie dat de laatste formule in mijn laatste bericht niet goed is

Dat wil ik graag nog even corrigeren

\(\phi_{m}=\frac{\mu_{0}\cdot \mu_{r} \cdot N \cdot A}{L} \cdot i_{t} \)

Roelland

aadkr schreef: ↑za 28 jul 2012, 23:14
Als dat zo is ,en er bevind zich gewoon lucht in die binnenste spoel met
\(\mu_{r}=1 \)
, dan is de oplossing niet zo moeilijk meer

Dan gaat het erom om van die binnenste spoel de waarde
\(\frac {d\phi_{m}}{dt} \)
te berekenen.

\(\phi_{m}=B\cdot A\)

\(\phi_{m}=\frac{\mu_{0}\cdot \mu_{r} \cdot A}{L} \cdot i_{t} \)

Inderdaad, ik ga er van uit dat

\(\mu_{r}=1 \)

is (ik heb wel gezien als je een (ferro) magnetische stof aanbrengt in een solenoïde dat dit het magnetisch veld beïnvloed maar ik moet dit niet kunnen toepassen in oefeningen.

Ik heb mijn oplossing even ingescant (ik kan niet erg goed werken met Latex )

: fyssole.jpg (102.39 KiB) 307 keer bekeken

Is dit correct? 8,00 V lijkt mij wel een oplossing die kan kloppen

.

Alvast bedankt![/color]

aadkr

Het antwoord wat ik eruit krijg verschilt totaal van het door jou gegeven antwoord

Het beste wat je kunt doen is de formule die ik heb gecorrigeerd links en rechts van het = teken differentieren naar de tijd t

\(\frac{d\phi_{m}}{dt}=\frac{\mu_{0}\cdot \mu_{r} \cdot N \cdot A}{L} \cdot \frac{di_{t}}{dt} \)

met

\(\frac{di_{t}}{dt}=980 \)

aadkr

Roelland, je berekening klopt niet

Je rekent de magnetische flux uit , maar dat kan niet omdat de stroom i afhankelijk is van de tijd t.

Als je nu mijn formule invult met de gegevens die voor die binnenste spoel gelden, dan zou je moeten uitkomen op de volgende waarde:

\(\frac{d\phi_{m}}{dt}\)

=0,000247609 Volt

aadkr

De spanning die de voltmeter aanwijst is nu gelijk aan:

240 .0,000247609=0,059426 Volt=59,43 Millivolt (mV)

Roelland

aadkr schreef: ↑di 31 jul 2012, 23:26
De spanning die de voltmeter aanwijst is nu gelijk aan:

240 .0,000247609=0,059426 Volt=59,43 Millivolt (mV)

Ik kwam afgerond 60,00mV uit

. Bedankt!

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

[natuurkunde] Spanning van een solenoïde

Spanning van een soleno

Re: Spanning van een soleno

Re: Spanning van een soleno

Re: Spanning van een soleno

Re: Spanning van een soleno

Re: Spanning van een soleno

Re: Spanning van een soleno

Re: Spanning van een soleno

Re: Spanning van een soleno

Re: Spanning van een soleno

Re: Spanning van een soleno

Re: Spanning van een soleno

Re: Spanning van een soleno

Re: Spanning van een soleno