Contact   1044  20       

door 
  Wetenschappen  
  CLEAR  
  Edities  
  Test  
Lorentzkracht op een bewegende lading
    33 / 37   Elektromagnetisme
 

-

Theorie Examenvragen  

Spring naar:

 

De volgende onderwerpen worden in dit hoofdstuk behandeld:

- Magnetisme
- Elektromagnetisme
- Magnetische inductie
- Magnetische flux
- Wet van Lenz
- Wisselstroom
- Transformator
- Lorentzkracht op een stroomdraad
- Lorentzkracht op een bewegende lading


Transcriptie van de slides

Lorentzkracht op een bewegende lading - Elektromagnetisme - Fysica - Theorie - Toelatingsexamen arts en tandarts


Lorentzkracht op een bewegende lading

Als een lading beweegt in een magnetisch veld, zal ze ook de Lorentzkracht ondervinden (stroom is per slot van rekening ook een beweging van ladingen).
Als het magnetische veld loodrecht op de bewegingsrichting staat, wordt de grootte van de kracht gegeven door:
FL = B . |Q| . v
Ook hier kan men de linkerhandregel (FBI) gebruiken.
Men gaat er dan van uit dat bij een positieve lading de bewegingsrichting van de stroom dezelfde is als de beweging van die positieve lading.
Opmerking: als v niet loodrecht op B staat, wort FL gegeven door de algemene formule FL = B . |Q| . v . sin θ, waarbij θ de hoek is tussen B en v.

Lorentzkracht op een bewegende lading

Men zet dan de I vinger in de richting van de snelheid.
Bij een negatieve lading beschouwt men de stroom als in de tegengestelde richting van de beweging, men zet dus de I vinger tegengesteld aan de beweging.
x x x x x x x
x x x x x x x
x x x x x x x
x x x x x x x
x x x x x x x
x x x x x x x
x x x x x x x
x x x x x x x
x x x x x x x
x x x x x x x
x x x x x x x
x x x x x x x

Lorentzkracht en inductie

De Lorentzkracht verklaart ook waarom er elektromagnetische inductie plaatsvindt: als we een geleider bewegen in een magnetisch veld (of omgekeerd) zullen de elektronen in de geleider een Lorentzkracht ondervinden en dus bewegen in de geleider.
Bijvoorbeeld in de metalen staaf hiernaast ontstaat er een inductiespanning over de staaf.
Ui = B . v . L
Waarbij L de lengte van de staaf is.

Gelijkstroommotor

Bij de gelijkstroommotor stuurt men een stroom door een winding (in de praktijk een spoel) in een magnetisch veld.
Daardoor treden Lorentzkrachten op die de winding doen draaien.
Opdat de winding zou blijven draaien moet echter telkens de stroomzin omkeren.
Dit gebeurt doordat de commutator, die gescheiden helften heeft en meedraait met de winding, telkens de stroom omkeert.

Torque on the coil

De grootte van het krachtmoment op de spoel wordt gegeven door:
τ = B A N I sin θ
N is het aantal windingen, A de oppervlakte van de dwarsdoorsnede van de spoel, I de stroom door de windingen, B het magnetisch veld en θ de hoek tussen magnetisch veld en spoel als getoond.
Het maximale krachtmoment is er dus wanneer de windingen in lijn zijn met het magnetisch veld (θ = 90°)

Toelatingsexamen arts en tandarts