Springen naar inhoud

[Elektromagnetisme] Zwevende ring


  • Log in om te kunnen reageren

#1

LH-Productions

    LH-Productions


  • 0 - 25 berichten
  • 6 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 03 maart 2006 - 20:42

Ik heb de volgende opstlling gemaakt:
Een spoel, met een kern, aangesloten op een wisselspanningsbron.
Wanneer ik er een ijzeren ring omheel leg, en een flinke aantal stroom doorheen laat lopen, is het mogelijk de ring te laten zweven.

Wie kan mij nou precies uitleggen wat er eigenlijk gebeurd?
En zou ik ook een aluminium ring kunnen gebruiken ?

Alsvast bedankt :roll:

Gr. LH

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

#2

Mrtn

    Mrtn


  • >1k berichten
  • 4220 berichten
  • VIP

Geplaatst op 03 maart 2006 - 20:51

Een spoel, met een kern, aangesloten op een wisselspanningsbron.

Dat mag je volgens mij een elektromagneet noemen.
Het veld van de mageneet stoot de (ferromagnetische) ring ijzer (staal) af. Aluminium is maar heel zwak magnetisch, dus de truc werkt niet.
Of course, the theory of relativity only works if you're going west.
-Calvin-

#3

klazon

    klazon


  • >5k berichten
  • 6609 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 03 maart 2006 - 21:23

Wie kan mij nou precies uitleggen wat er eigenlijk gebeurd?
En zou ik ook een aluminium ring kunnen gebruiken ?

Je vormt een transformator. De ring vormt de secundaire wikkeling, en daarin gaat door inductie een stroom lopen die de tegengestelde richting heeft als de primaire stroom. En tegengestelde stromen stoten elkaar af, dus daarom gaat de ring zweven. Het heeft dus niks te maken met het feit dat de ring van magnetisch materiaal is, want dan zou hij door het magneetveld van de spoel juist worden aangetrokken.
Het moet dus ook werken met een ring van aluminium, of van koper, of zilver of goud of lood of zink of....
Maar als je die proefopstelling al hebt, waarom probeer je het dan niet gewoon?

#4

gemertp

    gemertp


  • >100 berichten
  • 238 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 03 maart 2006 - 21:34

Tegengestelde stromen stoten elkaar af? Dat klopt niet. Tegengestelde ladingen stoten elkaar af. Als er dan een potentiaalverschil is tussen de ring en de spoel dan wordt dit via een ontlading door de lucht teniet gedaan (zodra het verschil groot genoeg is). Twee draden waardoor een stroom loopt kunnen elkaar wel afstoten, maar dit komt dan weer door de Lorentz kracht en dus door de magnetische velden die de draden opwekken. Volgens mij is het dus wel degenlijk een magnetische kracht die ervoor zorgt dat de ring blijft zweven.

Om antwoord op de vraag te geven: je wil weten hoe die magnetische kracht nou precies komt. Dat is idd heel moeilijk voor te stellen. Ik heb de voorstelling zo geleerd: dit soort wisselwerkingskrachten komen doordat er deeltjes als het ware "overgegooid" worden. Bij magnetische en elektrische krachten zijn dit fotonen. Dit heet het wisselwerkingsdeeltje. Bij afstoting gooien beide voorwerpen een foton naar elkaar toe. Door de wet van impulsbehoud bewegen de voorwerpen zich dan van elkaar af (als van een stilstaand skateboard afspringt vliegt het skateboard in de tegenovergestelde richting weg). Bij aantrekking gooien ze beide een foton weg naar achteren en bewegen ze zich dus vervolgens naar elkaar toe. Dit is wel een sterk versimpeld model.
Peter van Gemert
2e jaars Luchtvaart- en Ruimtevaarttechniek, TU Delft

#5

LH-Productions

    LH-Productions


  • 0 - 25 berichten
  • 6 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 03 maart 2006 - 22:28

OKay, dus als conclusie hieruit kan ik zeggen dat:
Door de Lorenzkracht van de spoel en de ring, beweegt (door de wisselspanning) de ring steeds omhoog, en dan weer omlaag.

Het magnetische veld wordt verklaard door het wisselwerkingsdeeltje. Bij aantrekking wordt er door beide draden een fotoon weggegooid, en bij afstoting wordt er een deeltje naar elkaar gegooid.

Klazon verklaarde het dmv stroom, waardoor een ring kopen of alluminium wel kan, maar volgensmij is de (magnetische) manier van gemertp juist. Maar als je het verklaart door middel van magnetisme, hoe verklaar je dan dat de ring van bvb koper of alluminium kan zijn om het te laten zweven?

Bedankt trouwens voor jullie hulp tot nu toe :roll:

#6

gemertp

    gemertp


  • >100 berichten
  • 238 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 03 maart 2006 - 22:53

Klopt nog niet helemaal. Lorentz kracht is de kracht op een geladen deeltje in een magnetisch veld. De kracht op de ring is een gewone magnetische kracht. En magnetische kracht werkt idd met de wisselwerkingsdeeltjes.
Peter van Gemert
2e jaars Luchtvaart- en Ruimtevaarttechniek, TU Delft

#7

klazon

    klazon


  • >5k berichten
  • 6609 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 03 maart 2006 - 23:44

Tegengestelde stromen stoten elkaar af? Dat klopt niet. .

O nee?

#8

gemertp

    gemertp


  • >100 berichten
  • 238 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 03 maart 2006 - 23:53

Ladingen stoten elkaar af. (Gelijke ladingen stoten elkaar af, foutje in wat ik zei, tegengestelde ladingen trekken elkaar aan). Elektrische stromen kunnen alleen elkaar afstoten via de Lorentzkracht, wat een magnetische kracht is. Als tegengestelde stromen elkaar afstoten, leg eens uit hoe dat zou kunnen dan?
Peter van Gemert
2e jaars Luchtvaart- en Ruimtevaarttechniek, TU Delft

#9

LH-Productions

    LH-Productions


  • 0 - 25 berichten
  • 6 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 04 maart 2006 - 14:36

Wat we weten:
-De opstelling is een elektromagneet met een ring eromheen.
-Door de ring gaat een tegengestelde stroomrichting lopen als door de elektromagneet.
- Door de wisselspanning ''zweeft'' de ring omhoog en omlaag, en vlieg hij niet weg
-De wisselwerkingskracht onstaat door fotonen, die ''overgegooid'' worden van de ring naar de elektromagneet.

Wat we nog niet weten:
- Is het nou de magnetische of de elektrische kracht die ervoor zorgt dat de ring blijft zweven. Klazon zegt elektrisch, en gemertp zegt magnetisch. Persoonlijk denk ik ook magnetisch
- Maakt het uit van welk materie de ring is gemaakt. Om hier antwoord op te geven moet eerst de vorige vraag beantwoord worden. Ik heb de proef uitgeprobeerd, en ik heb gemerkt dat het niet uitmaakt. Betekend het dan toch dat het door elektrische kracht komt?
- En tot slot: wat heeft de Lorenzkracht nou met deze opstelling te maken?

#10

Rude

    Rude


  • >250 berichten
  • 393 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 04 maart 2006 - 14:41

De Lorenzkracht staat in radiale richting, dus kan helemaal niet afstoten.

Heb je ooit twee permanente magneten tegen elkaar aangehouden met dezelfde polen naar elkaar toe? Die stoten elkaar af, en dat gebeurt hier dus ook:

1) Je stuurt een stroom door de spoel
2) deze stroom induceert een magneetveld
3) dit magneetveld (omdat het wisselspanning is, is het een veranderend magneetveld) induceert een stroom in de tweede "spoel", waarbij de tweede "spoel" de ring is.
4) de geinduceerde stroom maakt weer z'n eigen magneetveld, wat precies tegengesteld is aan het aangelegde veld, waardoor er afstoting plaatsvindt.

het zou volgens mij dus zelfs beter moeten lukken met aluminium/koper aangezien je dan geen ferromagnetisme hebt; de ring zelf wordt niet aangetrokken door het veld.

Ik weet trouwens zeker dat het lukt met aluminium, omdat ik thuis zo'n opstelling heb staan :roll:

probeer de ring trouwens eens te koelen (bijvoorbeeld in de diepvries leggen, of indien beschikbaar vloeibare stikstof) dan schiet 'ie aanzienlijk hoger, omdat er een grotere stroom doorheen kan lopen (de weerstand is lager)
Het is zwart met een witte dop en het lijnt je opstelling uit... Calibrero
Het is groen en het synchroniseert je signaal... Kermit de Trigger
Als je teveel energie hebt, kun je beter een andere baan zoeken.

#11

LH-Productions

    LH-Productions


  • 0 - 25 berichten
  • 6 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 04 maart 2006 - 20:39

Okay, het is helemaal duidelijk :roll:
- Het is dus een kruising van elektriciteit en magnetisme.
- MAterie maakt niets uit, omdat je geen ferromagnetisme hebt.
- De Lorenzkracht heeft er weinig mee te maken.

Bedankt voor al jullie help !

#12

klazon

    klazon


  • >5k berichten
  • 6609 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 04 maart 2006 - 21:11

Elektrische stromen kunnen alleen elkaar afstoten via de Lorentzkracht, wat een magnetische kracht is. Als tegengestelde stromen elkaar afstoten, leg eens uit hoe dat zou kunnen dan?

Precies zoals je zegt, via de Lorentzkracht. Beide stromen hebben een magneetveld rond zich, en elke stroom ondervindt een kracht tengevolge van het magneetveld van de andere stroom. Alleen had ik die tussenstap niet beschreven, maar het resultaat is toch hetzelfde?

Dus niet gelijk roepen dat het niet waar is wat ik zeg, want dat leidt alleen maar tot verwarring. Je gaat nota bene direct daarna het hele proces beschrijven en kom je uiteindelijk tot dezelfde conclusie: tegengestelde stromen stoten elkaar af.

#13

Rude

    Rude


  • >250 berichten
  • 393 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 04 maart 2006 - 22:38

- Door de wisselspanning ''zweeft'' de ring omhoog en omlaag, en vlieg hij niet weg
-De wisselwerkingskracht onstaat door fotonen, die ''overgegooid'' worden van de ring naar de elektromagneet.  

Ik moet toch nog even wat nuances aanbrengen :P
ik ben het er niet mee eens dat door de wisselspanning de ring niet wegvliegt.
Door de wisselspanning heb je een veranderend magneetveld, wat er inderdaad voor zorgt dat de ring kan zweven. Echter; met gelijkspanning heb je slechts wanneer je "de spoel aanzet" een inductie, en bij gelijkspanning blijft deze inductie bestaan, wat een extra duw geeft. Met gelijkspanning zou de ring nooit zo hoog kunnen springen als je de spoel aanzet, dan wanneer je wisselspanning gebruikt.

En over de fotonen ben ik het al helemaal niet eens (ik weet dat LH het niet typte). De wisselwerking komt, zoals ik al eerder zei door een veranderend magneetveld. Fotonen zijn lichtquanten (als ze al bestaan, maar daar gaat het hier niet om). Die hebben hier dus niets mee te maken.

Okay, het is helemaal duidelijk :roll:
- Het is dus een kruising van elektriciteit en magnetisme.
- MAterie maakt niets uit, omdat je geen ferromagnetisme hebt.
- De Lorenzkracht heeft er weinig mee te maken.

Bedankt voor al jullie help !


Ook hier nog even twee nuances:
Volgens mij maakt de materie wťl uit, omdat je juist bij ijzer WEL ferromagnetisme hebt. Dat wordt aangetrokken door het magnetische veld wat je aanlegt. Ik heb het nooit getest, maar ik kan me heel goed voorstellen dat door deze aantrekking een ring mŪnder hoog komt dan wanneer je bijvoorbeeld aluminium (waar inderdaad geen ferromagnetisme is) gebruikt.

Lorenzkracht heeft er niets mee te maken ipv weinig (maar da's miereneukerij)
Het is zwart met een witte dop en het lijnt je opstelling uit... Calibrero
Het is groen en het synchroniseert je signaal... Kermit de Trigger
Als je teveel energie hebt, kun je beter een andere baan zoeken.

#14

gemertp

    gemertp


  • >100 berichten
  • 238 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 04 maart 2006 - 22:59

Het maakt wel uit hoe je het zegt. "Tegengestelde stromen stoten elkaar af" is gewoon te kort door de bocht, het zijn niet de stromen die elkaar afstoten. Het zijn de magneetvelden, opgewekt door de stromen, die elkaar afstoten. Mierenneukerij zou je zeggen? Ik weet zeker dat als ik het zo op mijn examen op zou schrijven ik er in de punten op gekort wordt.

En over de fotonen ben ik het al helemaal niet eens (ik weet dat LH het niet typte). De wisselwerking komt, zoals ik al eerder zei door een veranderend magneetveld. Fotonen zijn lichtquanten (als ze al bestaan, maar daar gaat het hier niet om). Die hebben hier dus niets mee te maken.  

Mijn uitleg over de fotonen was de quantummechanische uitleg van elektromagnetische krachten. Ik citeer maar even een site:

Krachten tussen deeltjes worden beschreven met de uitwisseling van krachtvoerende deeltjes; voor elk type kracht is  er zo'n wisselwerkingsdeeltje. Bij de elektromagnetische kracht is dit het foton.

Peter van Gemert
2e jaars Luchtvaart- en Ruimtevaarttechniek, TU Delft

#15

klazon

    klazon


  • >5k berichten
  • 6609 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 05 maart 2006 - 00:05

..... "Tegengestelde stromen stoten elkaar af" is gewoon te kort door de bocht,

Het is wel kort door de bocht, maar naar mijn mening niet te kort.
En wat examens betreft, daar heb ik geen last meer van. :roll:





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures