Startpagina / Samenvattingen / Overal Natuurkunde (6VWO) / inductiespanning-uind-dynamo

Magnetische velden - Magnetische inductie

16 belangrijke vragen over Magnetische velden - Magnetische inductie

Wat is het verschil in een elektromotor en een dynamo?

In de meeste energiecentrales wordt de stroom met een dynamo opgewekt. Een dynamo lijkt sterk op een elektromotor, met het verschil dat oorzaak en gevolg omgedraaid zijn. Een elektromotor zet elektrische stroom om in beweging, een dynamo zet beweging om in stroom.

Wat is de inductiewet van Faraday?

Wanneer de magneet zich voor de spoel beweegt, verandert de magnetische flux door de spoel. Een veranderende flux zorgt dus blijkbaar voor een spanning op de aansluitingsdraden van de spoel. Dit resultaat staat bekend als de inductiewet van Faraday. De ontstane spanning noem je de inductiespanning U_ind.

Welk verband is er tussen de inductiespanning en de fluxverandering per seconde?

Faraday merkte op dat deze inductiespanning recht evenredig is met de fluxverandering per seconde:
U_ind ∝ (dΦ/dt)
- U_ind = inductiespanning (V)
- dΦ = fluxverandering (Wb)
- dt = tijdsduur (s)

Welk verband is er tussen de inductiespanning en het aantal windingen van een spoel?

Als een spoel N windingen heeft, wordt de fluxverandering N keer zo vaak “opgepikt” en dus is de inductiespanning ook recht evenredig met het aantal windingen:
U_ind ∝ N
- U_ind = inductiespanning (V)
- N = aantal windingen

Wanneer zal er naast een inductiespanning ook een inductiestroom lopen?

Als er een inductiespanning over de uiteinden van de spoel staat, betekent dat niet dat er dan ook een inductiestroom door de spoel loopt. Dat is pas het geval als je de uiteinden van de spoel geleidend hebt verbonden. In dat geval geldt er volgens de formule van Ohm: I_ind = U_ind/R, waarin R de weerstand is van de kring.

Waar hangt de richting van de inductiestroom van af?

In figuur 13.22 is de stroomrichting in de spoel aangegeven voor de situatie waarin je de spoel nadert met de noordpool van een staafmagneet. Die stroomrichting zal echter omkeren, als je de noordpool van de spoel weg beweegt of als je de spoel nadert met een zuidpool.

Blijkbaar hangt de richting van de inductiestroom af van de manier waarop de flux verandert. Een omkering van de stroomrichting merk je doordat je stroommeter een stroom met een ander teken (min of plus) aangeeft.

Welke richting heeft het magneetveld dat de spoel door de inductiestroom opwekt?

Een stroom door een spoel wekt een magneetveld op. Met de rechterhandregel voor spoelen kun je nagaan dat het magneetveld dat de spoel door de inductiestroom opwekt, van rechts naar links gericht is. Hierbij valt op, dat dit magneetveld tegengesteld gericht is aan het magneetveld van de (naderende) staafmagneet.

Wat is de wet van Lenz?

Voor het achterhalen van de stroomrichting in de spoel kun je gebruikmaken van de wet van Lenz, die luidt: als in een stroomkring de magnetische flux verandert, heeft de inductiestroom een zodanige richting dat deze de verandering van de flux tegenwerkt.

Hoe kan de situatie in figuur 13.22 uitgelegd worden met de wet van Lenz?

- De spoel omvatte geen flux;
- De naderende staafmagneet zorgt voor een fluxverandering, er wijzen dan magnetische veldlijnen van links naar rechts door de spoel;
- De spoel zal deze fluxverandering tegenwerken;
- Hiervoor is een magneetveld van rechts naar links nodig;
- Er zal een inductiestroom ontstaan zoals aangegeven in figuur 13.22.

Wat zijn het overeenkomst tussen een elektrische generator en een dynamo?

De inductiewet van Faraday laat zien dat je kinetische energie om kunt zetten in elektrische energie. Dat is precies wat er gebeurt in een elektrische generator en in een dynamo.

Hoe wordt in apparatuur, zoals een elektrische generator en een dynamo, elektrische energie opgewekt?

In dergelijke apparaten laat je een spoel draaien in een homogeen magneetveld of omgekeerd: je laat een permanente magneet draaien langs een of meerdere spoelen. In beide gevallen verandert in elke spoel voortdurend de magnetische flux, zodat er een inductiespanning over de uiteinden van de spoel ontstaat.

Welke vorm krijgen de (Φ,t)-grafiek en de bijbehorende de (U_ind,t)-grafiek van een winding die ronddraait in een homogeen magneetveld?

In figuur 13.24a zie je hoe een rechthoekige winding in een homogeen magneetveld eenparig rond een as roteert. Steeds zijn de standen van de winding na een kwart rotatie getekend. In figuur 13.24b zie je de bijbehorende (Φ,t)-grafiek en daaronder in figuur 13.24c de (U_ind,t)-grafiek. Opvallend is dat beide grafieken de vorm hebben van een sinusoïde.

Hoe zorgen de inductiespanning en de magnetische flux ervoor dat de grafieken van een winding die ronddraait in een homogeen magneetveld de vorm hebben van een sinusoïde?

Dat is te begrijpen uit het verband tussen de inductiespanning en de flux: U_ind∝ dΦ/dt. Als je de winding eenparig ronddraait, dan is de (Φ,t)-grafiek een sinusoïde (hier een cosinus). De inductiespanning U_ind is recht evenredig met de verandering van de flux per tijdseenheid (de afgeleide). De (U_ind,t)-grafiek is dan ook een sinusoïde (hier een sinus).

Hoe wordt geluid omgezet in een elektrisch signaal door een microfoon? (4)

- Een geluidsgolf, bijvoorbeeld afkomstig van een muziekinstrument, treft het trilplaatje dat zich aan de voorkant van de microfoon bevindt;
- Het trilplaatje gaat meetrillen met de geluidsgolf;
aan het trilplaatje is een spoeltje bevestigd dat ook mee gaat trillen;
- Omdat het spoeltje een periodieke beweging uitvoert ten opzichte van de permanente magneet verandert voortdurend de door het spoeltje omvatte flux;
- Daardoor ontstaat er over de uiteinden A en B van het spoeltje een inductiespanning die met de oorspronkelijke geluidstrillingen ‘meetrilt’.

Wat is de overeenkomst/het verschil tussen de bouw van een microfoon en die van een luidspreker?

In de praktijk is het elektrische signaal (de inductiespanning) meestal zo zwak dat je het eerst moet versterken. De bouw van de microfoon is dus vrijwel hetzelfde als die van een luidspreker, alleen is de werking omgekeerd (net als bij de elektromotor en de dynamo).

Wat is de overeenkomst/het verschil tussen de bouw van een microfoon en die van een luidspreker?

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 - Magnetische inductie

16 belangrijke vragen over Magnetische velden - Magnetische inductie

Wat is het verschil in een elektromotor en een dynamo?

Wat is de inductiewet van Faraday?

Welk verband is er tussen de inductiespanning en de fluxverandering per seconde?

Welk verband is er tussen de inductiespanning en het aantal windingen van een spoel?

Wanneer zal er naast een inductiespanning ook een inductiestroom lopen?

Waar hangt de richting van de inductiestroom van af?

Welke richting heeft het magneetveld dat de spoel door de inductiestroom opwekt?

Wat is de wet van Lenz?

Hoe kan de situatie in figuur 13.22 uitgelegd worden met de wet van Lenz?

Wat zijn het overeenkomst tussen een elektrische generator en een dynamo?

Hoe wordt in apparatuur, zoals een elektrische generator en een dynamo, elektrische energie opgewekt?

Welke vorm krijgen de (Φ,t)-grafiek en de bijbehorende de (Uind,t)-grafiek van een winding die ronddraait in een homogeen magneetveld?

Hoe zorgen de inductiespanning en de magnetische flux ervoor dat de grafieken van een winding die ronddraait in een homogeen magneetveld de vorm hebben van een sinusoïde?

Hoe wordt geluid omgezet in een elektrisch signaal door een microfoon? (4)

Wat is de overeenkomst/het verschil tussen de bouw van een microfoon en die van een luidspreker?

Wat is de overeenkomst/het verschil tussen de bouw van een microfoon en die van een luidspreker?

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

Welke vorm krijgen de (Φ,t)-grafiek en de bijbehorende de (U_ind,t)-grafiek van een winding die ronddraait in een homogeen magneetveld?