D3H3 - ELEKTROMAGNETISME

kracht elektrisch veld

• E = F/q₀

• F = E*q₀

• stilstaande ladingen

kracht bij magnetisch veld

• F = q₀vB*sin

  met B = magnetische veldvector

• enkel op bewegende deeltjes!

rechterhandregel

• duim; F

• middelvinger; B

• I of v; wijsvinger

centripetale versnelling bij homogeen magnetisch veld

• a = q₀vB*sin / m

• want F = ma → a = F/m

straal cirkelvormige beweging

• r = mv / q₀B

• want a = v²/r = q₀vB*sin / m

massaspectrometer

m = rq₀B/v

samenvattende formule

a = F/m = q₀vB/m = v²/r

kracht op elektron

• F_e = evB

• rechterhandregel

  • F protonen; naar boven

  • F elektronen; naar beneden, maar negatieve lading dus kracht omdraaien

magnetische kracht op elektrische stroom

• F = Il x B

• met l = verplaatsingsvector; zelfde zin als stroom

  en B = magnetische veldvector [T(esla)] = [N/Am]

krachtmoment uitgeoefend door magnetisch veld op stroomkring (bew)

• F = IlBsin

• τ = rFsin = rIlBsin

• S = ab = opp v/h raam

• sin(90+θ) = kleinste hoek draaiend van b naar B

magnetisch dipoolmoment-vector (μ)

• μ = NIS

• met N = #windingen; I = stroom; S = opp.

• loodrecht op vlak spoel; kurkentrekkerregel

elektrisch dipoolmoment vs magnetisch dipoolmoment

	ELEKTRISCH	MAGNETSICH
GROOTTE	p = 2aq met 2a = afstand tussen ladingen	|µ| = NIS
RICHTING	volgens verbindingslijn v/d ladingen	⊥ op vlak spoel volgens nn’
ZIN	van -q naar +q	regel kurkentrekker bij draaiende beweging volgens stroomrichting Z → N

krachtmoment (τ) geschreven adhv magnetisch dipoolmoment-vector (μ)

• τ = NISBsin = μBsin = µ x B

• zorgt voor rotatie raam tot μ // B en zelfde zin heeft

galvanometer

• τ = μB = NISB = kθ met k = torsieconstante v/d spiraalveer

• => I = kθ / NSB

ampèremeter

• I_tot = I_m (1+R_m/R_sh)

• shuntweerstanden

• in serie

junctietheorema Kirchoff

'De som van stromen die in een knooppunt van een elektrisch netwerk samenkomen is gelijk aan de som van stromen die van het knooppunt vertrekken'

voltmeter

• V_A - V_B = U = RI_m (wet v Ohm)

• grote gekende weerstand

• in parallel

magnetisme op atomair niveau

• spin magnetisch moment (μ_s)

  e- en atoomkernen draaien rond eigen as; +½ of -½

• baan magnetisch moment (μ_l)

  e- draaien rond atoomkern

• heffen elkaar meestal op, maar soms ook niet waardoor atomen een netto magnetisch dipoolmoment (µ) hebben

netto dipoolmoment

• neemt toe bij stijgend veld

• neemt af bij toenemende temp.

ferromagentisme

• Fe, Co, Ni, Gd, Dy

• Weisz - gebieden

• zonder in magneetveld gebracht te zijn, zijn deze stoffen niet magnetisch = paramagnetisme

• als je magnetische veld weghaalt blijven deeltjes zo gericht = remanent magnetisme; tenzij temperatuursverhoging

veldlijnen magneet

• binnen; Z → N

• buiten; N → Z

magnetisch veld (2 manieren)

• op atomair niveau

• bewegende lading (=stroom) door geleider

magnetisch veld bij rechte geleider

• rechterhandregel waarbij je I (duim) kent

• formule + cte op formularium

magentisch veld bij solenoïde / spoel

• rechterhandregel waarbij je B (duim) kent

• buiten solenoïde; B = 0

• binnen solenoïde; B = cte onafhankelijk van de diameter en de lengte zolang de diameter klein is t.o.v. de lengte

MRI (toep)

zie andere flashcards + notes

magentisch veld bij toroïde / solenoïde omgebogen tot torus

• B niet constant over de doorsnede van de toroïde

• B daalt bij toenemende afstand r

elektromagnetische inductie

veranderend magnetisch veld, verandering in flux, kan een elektrische stroom opwekken (zie experiment v Faraday)

• eerder gezien;

  • elektrische stromen wekken een magnetisch veld op

  • magnetisch veld oefent een kracht uit op een elektrische stroom; F = IlBsin

magnetische flux (Φ_B)

• maat voor het aantal magnetische veldlijnen door een bepaald opp. S

• Φ_B = BScos

• [Wb] = [Tm²]

(inductie-)wet v Faraday

“door een veranderend magnetisch veld (=verandering in flux) wordt in elke gesloten keten een EMK geïnduceerd die gelijk is aan het tegengestelde van het tempo waarmee de magnetische flux door de gesloten keten verandert”

• indien geen spoel; N = 1

• indien wel spoel; N = #windingen

[V] = [Wb]/s

wet v Lenz

• “door een veranderend magnetisch veld (= verandering in flux) wordt een stroom geïnduceerd die de fluxverandering tegenwerkt”

• gekend; oorspronkelijke veldlijnen (B) v/d magneet, nl v. Z → N in magneet

• naderen magneet; fluxverandering

• geïnduceerde stroom (I) die fluxverandering tegenwerkt

• geïnduceerde veldlijnen (B) met rechterhandregel

samenvatting

• fluxtoename; tegenwerken

  • I_ind = tegengesteld aan I_oorspr

  • andere pool dan naderende pool gecreëerd

• fluxafname; meewerken

  • I_ind = I_oorspr

  • zelfde pool als naderende pool gecreëerd

manieren om EMK op te wekken in een spoel in een magnetisch veld (3)

• door verandering van het magnetisch veld B

• door verandering van de oppervlakte door de lus in het veld

• door verandering van de oriëntatie van de lus tov het veld

• conclusie; verandering in flux → EMK

omzetting van mechanische energie naar elektrische energie via het inductieverschijnsel (bew)

elektrische generatoren (toep)

potentiaalverschil tussen A en B volgt een sinusoïdaal verloop; wisselspanning

niet-invasieve neurostimulatie (toep)

zelfinductie (L)

• = inductieverschijnsel in één enkele spoel

• wet Faraday; ε = - N(dΦ_B / dt) met NΦ_B = LI

• ε = - L * (dI/dt)

• L = -ε / (dI/dt)

• [H(enry)] = [Vs/A]

zin geïnduceerde EMK (ε_ind)

• veranderend magnetisch veld → geïnduceerde EMK → beïnvloedt stroom; probeert elke verandering in de stroom tegen te werken; wet v Lenz

zelfinductie van een solenoïde (bew)

• NΦ_B = LI

• met Φ_B = B*S = µ₀In * S

• met n = N/l → N = nl

  ‎

• nl * µ₀nI * S = LI

• L = µ₀n²l S = µ₀n² V

zelfinductie van een solenoïde (toep)

• L = μ₀ n² l S

• l S = volume

• n = #windingen / lengte

samenvatting