[fysica] elektromagnetisme; rollende koperen cilinder / staafmagneet

Moderators: ArcherBarry, Fuzzwood

Berichten: 217

[fysica] elektromagnetisme; rollende koperen cilinder / staafmagneet

Dag allen,

Ik snap volgende oefening niet echt, kan iemand me op weg helpen ?

Afbeelding

Ik dacht het volgende:

Stel het oppervlak van de koperen cilinder noemen we A. Als we de staafmagneet boven de cilinder gaan houden krijgen we plots een stijging van het aantal veldlijnen door A: dus een fluxverandering.

Er gaat een inductiespanning ontstaan over de cilinder en ten gevolge van die spanning een inductiestroom I.

Op zijn beurt zorgt die inductiestroom voor een nieuw geïnduceerd magnetisch veld.

De zin van het geïnduceerde magnetisch veld "wil steeds het oorspronkelijk aantal veldlijnen door A constant houden ". Als we dus een stijging hebben van de fluxverandering, moet het geïnduceerde magn. veld ervoor zorgen dat het aantal veldlijnen door A weer gaan dalen. De magneet moet dus ' verder weggeduwd worden ' van de bol.

De bol krijgt bovenaan een Noordpool / onderaan een Zuidpool, en vermits we de staafmagneet op zijn plaats houden gaat de snelheid vd cilinder toenemen?

antwoord C?

Ik heb het gevoel dat hier iets niet correct is aan mijn redenering ;)

Alvast bedankt voor alle hulp !

Gebruikersavatar
Berichten: 1.409

Re: [fysica] elektromagnetisme; rollende koperen cilinder / staafmagneet

Is koper magnetisch?
Its supercalifragilisticexpialidocious!

Berichten: 217

Re: [fysica] elektromagnetisme; rollende koperen cilinder / staafmagneet

Is koper magnetisch?


neen, maar wel geleidend ?

Gebruikersavatar
Berichten: 1.409

Re: [fysica] elektromagnetisme; rollende koperen cilinder / staafmagneet

neen, maar wel geleidend ?


Juist, misschien wordt er dan wel een tegengesteld magnetisch veld gemaakt, dus ik begin nu zelf te twijfelen aan de antwoorden.
Its supercalifragilisticexpialidocious!

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 7.933

Re: [fysica] elektromagnetisme; rollende koperen cilinder / staafmagneet

Inderdaad, koper is een van de beste geleiders die we kennen.

Gebruikersavatar
Berichten: 5.609

Re: [fysica] elektromagnetisme; rollende koperen cilinder / staafmagneet

Ik maak altijd de redenering van: inductie wil de beweging tegenwerken. De cilinder zal dus vertragen. Op het moment dat de cilinder op de magneet afrolt, zal de noordpool van de cilinder bovenaan zitten en vertraagt de cilinder dus met rollen, op het moment dat de cilinder van de magneet wegrolt, zal de zuidpool bovenaan op de cilinder zitten, en vertraagt hij opnieuw. De precieze redenering ken ik echter niet meer ;)

Dus de snelheid van de cilinder vermindert (maar valt niet stil, omdat als hij stilvalt deze effecten wegvallen, waardoor hij weer zou versnellen)

Het klopt overigens dat het materiaal daarvoor niet magnetisch moet zijn, maar slechts geleidend voor elektriciteit.
What it all comes down to, is that I haven't got it all figured out just yet

And I've got one hand in my pocket and the other one is giving the peace sign

-Alanis Morisette-

Berichten: 217

Re: [fysica] elektromagnetisme; rollende koperen cilinder / staafmagneet

317070 schreef:Ik maak altijd de redenering van: inductie wil de beweging tegenwerken. De cilinder zal dus vertragen. Op het moment dat de cilinder op de magneet afrolt, zal de noordpool van de cilinder bovenaan zitten en vertraagt de cilinder dus met rollen, op het moment dat de cilinder van de magneet wegrolt, zal de zuidpool bovenaan op de cilinder zitten, en vertraagt hij opnieuw. De precieze redenering ken ik echter niet meer :P

Dus de snelheid van de cilinder vermindert (maar valt niet stil, omdat als hij stilvalt deze effecten wegvallen, waardoor hij weer zou versnellen)

Het klopt overigens dat het materiaal daarvoor niet magnetisch moet zijn, maar slechts geleidend voor elektriciteit.
Hier volg ik toch niet helemaal, de magneet wordt blijvend boven de rollende cilinder gehouden?

We krijgen dus enkel een fluxverandering op het moment dat men de magneet aanbrengt. Dan ontstaat kortstondig een inductiespanning en inductiestroom die zolang duren als de fluxverandering blijft bestaan. De geïnduceerde magnetische inductie bestaat dus maar kort. En gaat indien de flux stijgt, tegengesteld zijn aan de zin van de magnetische inductie van de magneet.

De magnetische inductie van de magneet is gericht van Noord naar Zuid ( rakend aan de magn veldlijnen ), dus omhoog ( of schuin omhoog, afhankelijk van welk punt je bekijkt ). De geïnduceerde magnetische inductie gaat dus naar beneden gericht moeten zijn, dit wil zeggen dat de noordpool bovenaankomt bij de cilinder ? --> Hier loopt het mis volgens mij ;)

De hoeveelheid veldlijnen door het oppervlak blijft constant tijdens het verder rollen ( aangezien men de magneet boven de cilinder blijft houden ) en dus krijgen we geen inductiestroom/ geïnduceerd magnetisch veld meer.

Kan iemand me hier op het goede spoor helpen ?

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 7.933

Re: [fysica] elektromagnetisme; rollende koperen cilinder / staafmagneet

De cilinder rolt binnen het magneetveld. Dus binnen de cilinder zullen geïnduceerde stromen ontstaan.

Berichten: 217

Re: [fysica] elektromagnetisme; rollende koperen cilinder / staafmagneet

De cilinder rolt binnen het magneetveld. Dus binnen de cilinder zullen geïnduceerde stromen ontstaan.


Flux is toch het aantal veldlijnen door een oppervlak. Als men de magneet op een vast punt boven de cilinder houdt dan blijft het aantal veldlijnen door het oppervlak ( dit blijft hetzelfde ) toch constant? Behalve in het begin, wanneer men de magneet aanbrengt ( dan krijgen we een stijging van het aantal veldlijnen )?

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 7.933

Re: [fysica] elektromagnetisme; rollende koperen cilinder / staafmagneet

De cilinder rolt toch? Anders gezegd, hij draait binnen het magneetveld.

Als je een langsdoorsnede beschouwt die aanvankelijk haaks op het magneetveld staat, dan zal die doorsnede na een draaiing van 90o evenwijdig aan de veldlijnen staan. En na nog eens 90o zal die doorsnede weer haaks op de veldlijnen staan, maar dan andersom. De flux door die doorsnede zal dus variëren, en dus zal er een stroom geïnduceerd worden.

Gebruikersavatar
Berichten: 337

Re: [fysica] elektromagnetisme; rollende koperen cilinder / staafmagneet

Er wordt een paar keer gezegd dat er een stroom geinduceerd wordt in de koperen cilinder. Kan iemand mij duidelijk maken hoe die stroom dan loopt. Het lijkt me ook dat een koperen cilinder iets anders is dan een koperen spoel. Magnetische metalen zijn magnetisch omdat er dipooltjes gevormd worden in het materiaal. Bij koper gebeurt dat niet (wat niet wil zeggen dat het magnetisch veld geen invloed heeft).

Koper is paramagnetisch net zoals zink. Wat als je een cilinder van zink gebruikt?

Een tweede vraag, stel dat er wel stromen ontstaan (hoe maakt even niet uit) en daarmee een resulterend magnetisch veld. Is dat veld wel groot genoeg ten opzicht van de massa van de cilinder?

En dan is er de mogelijkheid om dit in de praktijk uit te proberen,l dat zal in ieder geval een antwoord opleveren.
"I can't stand burnt toast. I loathe bus terminals. Full of lost luggage and lost souls. Then there's unrequited love, and tyranny, and cruelty." (the 7th Doctor)

Gebruikersavatar
Berichten: 7.556

Re: [fysica] elektromagnetisme; rollende koperen cilinder / staafmagneet

@klazon: de totale flux door de cilinder is toch constant? (Magnetische) flux is gedefinieerd als
\(\Phi=\int \mathbf{B}\cdot d\mathbf{A}\)
, waarbij we in dit geval integreren over het gehele cilinderoppervlak. Aangezien de hele tijd eenzelfde oppervlak (qua grootte) eenzelfde hoeveelheid veldlijnen ontvangt, is er volgens mij geen fluxverandering meer.
Never express yourself more clearly than you think.

- Niels Bohr -

Berichten: 217

Re: [fysica] elektromagnetisme; rollende koperen cilinder / staafmagneet

Kan iemand soms wat inzicht verschaffen in wanneer het geïnduceerde magnetisch veld precies gaat ontstaan en hoe het gaat corresponderen met het veld van de magneet?

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 7.933

Re: [fysica] elektromagnetisme; rollende koperen cilinder / staafmagneet

@klazon: de totale flux door de cilinder is toch constant?
Ja, maar de cilinder draait t.o.v. het magneetveld. Zie mijn vorige bericht. Als jullie het daar gestelde niet geloven, tja, dan houdt alles op.

Berichten: 217

Re: [fysica] elektromagnetisme; rollende koperen cilinder / staafmagneet

Ja, maar de cilinder draait t.o.v. het magneetveld. Zie mijn vorige bericht. Als jullie het daar gestelde niet geloven, tja, dan houdt alles op.
Φ = B.A. cos ( α )

met α de hoek tussen de magnetische inductie en de normaal op het oppervlak. Vermits de cilinder rolt, verandert die hoek en dus ook de flux. Als opp beschouw je de ( verticale ) doorsnede van de cilinder.

Tijdens het rollen dus idd een fluxverandering.

Indien wat ik hier zeg klopt , heeft klazon gelijk?

Reageer