Startpagina / Samenvattingen / Overal Natuurkunde (6VWO) / elektromotor-commutator-koolborstels

Magnetische velden - Kracht op stroomdraden

Q: Wanneer geldt de formule voor de lorentzkracht op een stroomdraad?

- De formule F L = B * I * ℓ geldt alleen als de richting van de stroom I loodrecht op de magnetische veldlijnen staat. - Als de stroomrichting van I gelijk of tegengesteld is aan de richting van het magnetisch veld, geldt: F L = 0 N.

10 belangrijke vragen over Magnetische velden - Kracht op stroomdraden

Wanneer geldt de formule voor de lorentzkracht op een stroomdraad?

- De formule F_L = B * I * ℓ geldt alleen als de richting van de stroom I loodrecht op de magnetische veldlijnen staat.
- Als de stroomrichting van I gelijk of tegengesteld is aan de richting van het magnetisch veld, geldt: F_L = 0 N.

Wat geldt voor de formule van lorentzkracht op een stroomdraad wanneer er een hoek α tussen de richting van de stroom en de richting van het magneetveld B (vector) zit?

Als de hoek is tussen de richting van de stroom en de richting van het magnetisch veld B (vector), geldt algemeen: F_L = B * I * ℓ * sin α.

Wat geldt over het algemeen voor twee evenwijdige stroomdraden?

Op dezelfde manier als voor draad 1 kun je voor de situatie in figuur 13.15 beredeneren dat draad 2 op zijn beurt een aantrekkende lorentzkracht uitoefent op draad 1. In het algemeen geldt dat twee evenwijdige stroomdraden elkaar aantrekken als de stroomrichtingen gelijk zijn.

Als de stroomrichtingen in de draden 1 en 2 tegengesteld zijn, kun je beredeneren dat ze elkaar afstoten.

Waar bestaat een elektromotor hoofdzakelijk uit?

Een elektromotor bestaat hoofdzakelijk uit een draaibare elektromagneet, de rotor, waar ook de rotatie-as van de motor aan vast zit.

Waar bevindt de rotor zich in een elektromotor?

De rotor bevindt zich in het magneetveld tussen de polen van een hoefijzervormige permanente magneet, de stator.

Hoe verloopt de stroomtoevoer van een elektromotor zich?

De stroomtoevoer naar de spoel loopt via een commutator; deze bestaat uit twee halve cirkelvormige geleidende contactschijven met een isolerende strook ertussen.

Deze contactschijven zijn via twee geleidende koolborstels verbonden met de polen van een gelijkspanningsbron. Doordat de contactschijf langs de koolborstels kan draaien, blijven ze (elektrisch) met elkaar in contact.

Wat maakt de commutator van een elektromotor mogelijk naast de stroomtoevoer?

De commutator maakt het mogelijk dat de stroomrichting door de spoel op de juiste momenten omkeert.

Waarom moeten de koolborstels op den duur vervangen worden?

Doordat de koolborstels langs de contactschijven schuren, slijten ze en op den duur moet je ze vervangen.

Hoe zorgen lorentzkrachten ervoor dat de spoel begint te draaien?

In de stap links boven is de commutator zó aangesloten dat de stroom door de spoel loopt in de richting ABCD. Met de rechterhandregel kun je nagaan dat de lorentzkrachten op AB en CD tegengesteld gericht zijn. Door deze krachtwerking roteert de winding (van links gezien) met de klok mee en komt daarmee in de stand die je in de figuur rechts boven ziet.

Hoe zorgen lorentzkrachten ervoor dat de spoel bij een elektromotor zal blijven draaien?

In de figuur rechts onder staat de winding loodrecht op de magnetische veldlijnen. De koolborstels maken nu contact met de isolerende strook op de commutator. Hierdoor is de winding stroomloos. Maar de winding was al in beweging en zal door zijn traagheid verder draaien.

Daarna komt de winding in de positie zoals links onder terecht. Je ziet dat de commutator nu zó is aangesloten dat de stroomrichting door de spoel is omgekeerd en nu in de richting DCBA loopt. Hierdoor hebben de lorentzkrachten een zodanige richting gekregen dat de draairichting van de winding gehandhaafd blijft.

De vragen op deze pagina komen uit de samenvatting van het volgende studiemateriaal:

Overal Natuurkunde (6VWO)

Bekijk samenvatting

Een unieke studie- en oefentool
Nooit meer iets twee keer studeren
Haal de cijfers waar je op hoopt
100% zeker alles onthouden

Onthoud sneller, leer beter. Wetenschappelijk bewezen.

Studiemateriaal generieke omslagafbeelding

Magnetische velden - Kracht op stroomdraden

10 belangrijke vragen over Magnetische velden - Kracht op stroomdraden

Wanneer geldt de formule voor de lorentzkracht op een stroomdraad?

Wat geldt voor de formule van lorentzkracht op een stroomdraad wanneer er een hoek α tussen de richting van de stroom en de richting van het magneetveld B (vector) zit?

Wat geldt over het algemeen voor twee evenwijdige stroomdraden?

Waar bestaat een elektromotor hoofdzakelijk uit?

Waar bevindt de rotor zich in een elektromotor?

Hoe verloopt de stroomtoevoer van een elektromotor zich?

Wat maakt de commutator van een elektromotor mogelijk naast de stroomtoevoer?

Waarom moeten de koolborstels op den duur vervangen worden?

Hoe zorgen lorentzkrachten ervoor dat de spoel begint te draaien?

Hoe zorgen lorentzkrachten ervoor dat de spoel bij een elektromotor zal blijven draaien?

Samenvattingen die gerelateerd zijn aan Elektrisch veld - Energie en spanning

Overal Natuurkunde (6VWO)

Klimaatverandering

Chemie Overal (5VWO)

Overal Natuurkunde (4VWO)

Nectar (4e editie) - 5VWO

Overal Natuurkunde (5VWO)

Wetenschapsoriëntatie

Moleculaire gastronomie

Geofysica

Laagland, literatuur & lezen (Theorieboek vw…

Hersenen & Leren

Medicijnen: van Molecuul tot Mens