THEMA 8: KRACHT OP EEN ELEKTRISCHE STROOM IN EEN MAGNETISCH
VELD
1) LORENTZKRACHT OP EEN STROOMVOERENDE GELEIDER IN EEN
MAGNETISCH VELD
● wanneer een stroomvoerende geleider in een magnetisch veld terecht komt
en de richting van het magnetisch veld en de stroomrichting zijn niet gelijk,
dan ondervindt de geleider een kracht = lorentzkracht
1.1) RICHTING EN ZIN VAN DE LORENTZKRACHT
● Lorentzkracht:
○ tekenen we in een punt van de geleider, meestal in het midden van de
geleider
○ loodrecht op de stroom I & magnetische veldvector B
○ zin wordt bepaald door de zin van I en B
● in magnetisch veld ondervindt een stroomvoerende geleider een
lorentzkracht F L
● richting en zin vinden door rechterhandregel voor de kracht op de geleider:
Flemmings linkerhandregel (of FBI)
Thumb = Thrust = kracht F
First finger = Field = magnetische veldsterkte B
SeCond finger = Current = stroomsterkte I
1.2) GROOTTE VAN DE LORENTZKRACHT
● als B en I loodrecht op elkaar staan → F L op een geleider met lengte l gelijk aan
|B|*I*l
● F L= afhankelijk van de hoek tussen B en I
● de lorentzkracht op een geleider met lengte l is gelijk
aan:
¿ F L ∨¿∨B⊥ ∨∙ I ∙l=¿ B∨∙ I ∙ l ∙ sinα
● FL = lorentzkracht (N)
1
, ● B = magnetische veldsterkte (T)
● I = elektrische stroomsterkte (A)
● l = lengte van de geleider in het magnetisch veld (m)
● 𝛂 = kleinste hoek tussen ⃗ B en I
● Als 𝛂 = 0° → geleider is evenwijdig met B, en F L = 0N
● Als 𝛂 = 90° → geleider staat loodrecht op B & F L = B*I*l → B = F L / i*l
1.3) KRACHT TUSSEN EVENWIJDIGE STROOMVOERENDE GELEIDERS
● elke geleider veroorzaakt een magnetisch veld, elke geleider zit in het
magnetisch veld van de andere geleider → op elke geleider werkt een
lorentzkracht
I1 I ∙ I ∙l
¿ F L12∨¿∨B1∨∙ I 2 ∙l 2=μ ∙ I 2 ∙l 2 = μ 1 2 2
2π ∙r 2π ∙r
I2 I ∙ I ∙l
¿ F L21 ∨¿∨B2∨∙ I 1 ∙l 1=μ ∙ I 1 ∙l 1 = μ 1 2 1
2π ∙r 2π ∙r
I 1 ∙ I 2 ∙l
⇒ ¿ F L12∨¿ ¿ F L 21∨¿ μ
2π ∙r
● hoe groter de stromen door de geleiders, hoe groter de kracht
● hoe kleiner de afstand tussen de geleiders, hoe groter de kracht
● hoe langer de geleiders, hoe groter de kracht
2
VELD
1) LORENTZKRACHT OP EEN STROOMVOERENDE GELEIDER IN EEN
MAGNETISCH VELD
● wanneer een stroomvoerende geleider in een magnetisch veld terecht komt
en de richting van het magnetisch veld en de stroomrichting zijn niet gelijk,
dan ondervindt de geleider een kracht = lorentzkracht
1.1) RICHTING EN ZIN VAN DE LORENTZKRACHT
● Lorentzkracht:
○ tekenen we in een punt van de geleider, meestal in het midden van de
geleider
○ loodrecht op de stroom I & magnetische veldvector B
○ zin wordt bepaald door de zin van I en B
● in magnetisch veld ondervindt een stroomvoerende geleider een
lorentzkracht F L
● richting en zin vinden door rechterhandregel voor de kracht op de geleider:
Flemmings linkerhandregel (of FBI)
Thumb = Thrust = kracht F
First finger = Field = magnetische veldsterkte B
SeCond finger = Current = stroomsterkte I
1.2) GROOTTE VAN DE LORENTZKRACHT
● als B en I loodrecht op elkaar staan → F L op een geleider met lengte l gelijk aan
|B|*I*l
● F L= afhankelijk van de hoek tussen B en I
● de lorentzkracht op een geleider met lengte l is gelijk
aan:
¿ F L ∨¿∨B⊥ ∨∙ I ∙l=¿ B∨∙ I ∙ l ∙ sinα
● FL = lorentzkracht (N)
1
, ● B = magnetische veldsterkte (T)
● I = elektrische stroomsterkte (A)
● l = lengte van de geleider in het magnetisch veld (m)
● 𝛂 = kleinste hoek tussen ⃗ B en I
● Als 𝛂 = 0° → geleider is evenwijdig met B, en F L = 0N
● Als 𝛂 = 90° → geleider staat loodrecht op B & F L = B*I*l → B = F L / i*l
1.3) KRACHT TUSSEN EVENWIJDIGE STROOMVOERENDE GELEIDERS
● elke geleider veroorzaakt een magnetisch veld, elke geleider zit in het
magnetisch veld van de andere geleider → op elke geleider werkt een
lorentzkracht
I1 I ∙ I ∙l
¿ F L12∨¿∨B1∨∙ I 2 ∙l 2=μ ∙ I 2 ∙l 2 = μ 1 2 2
2π ∙r 2π ∙r
I2 I ∙ I ∙l
¿ F L21 ∨¿∨B2∨∙ I 1 ∙l 1=μ ∙ I 1 ∙l 1 = μ 1 2 1
2π ∙r 2π ∙r
I 1 ∙ I 2 ∙l
⇒ ¿ F L12∨¿ ¿ F L 21∨¿ μ
2π ∙r
● hoe groter de stromen door de geleiders, hoe groter de kracht
● hoe kleiner de afstand tussen de geleiders, hoe groter de kracht
● hoe langer de geleiders, hoe groter de kracht
2
