samenvatting inductie, elektromagnetisme, Trillingen en wisselstroomschakelingen

H30: INDUCTIE, ELEKTROMAGNETISCHE TRILLINGEN EN
WISSELSTROOMSCHAKELINGEN


wet van Faraday

A) Magneet naar spoel  spanning geïnduceerd
 Stroom doorheen spoel
 magnetische flux stijgt

B) Magneet stil  geen spanning geïnduceerd

C) Magneet weg van spoel  spanning geïnduceerd
 stroom: tegengesteld aan eerste situatie
 magnetische flux neemt af

 Verandering van flux creëert een elektromotorische kracht

Flux = hoeveelheid aan magnetische veldlijn die doorheen opening van spoel gaan



Wet van Lenz

 geïnduceerde stroom is zodanig dat die een magneetveld opwekt die de verandering van
flux tegenwerkt


Situatie : koppeling tussen twee spoelen maken

1. Er loopt wisselstroom in spoel 1
2. Magneetveld opgewekt in spoel 1
3. Veranderende magnetische flux in spoel 1 zal voor een stuk in spoel 2 komen
& spoel 2 merkt het magneetveld van spoel 1
4. Er wordt ook wisselstroom geïnduceerd in spoel 2



Situatie : twee spoelen vastgehecht op eenzelfde staaf met gesloten kring

1. Stroom door spoel 1
2. Magneetveld aan spoel 1
3. Ijzere staaf wordt volledige gemagnetiseerd
4. Omdat magnetische flux niet veranderd, reageert spoel 2 hier niet op

, Situatie : twee spoelen vastgehecht op eenzelfde staaf met open kring

1. Stroom in de spoel wordt onderbroken
2. Op de tijd dat nodig is om de stroom naar 0 te krijgen is er een veranderende flux
3. Spoel 2 reageert op deze veranderende flux aan spoel 1
4. Geïnduceerde stroom aan spoel 2 -> staat in de richting die de fluxvermindering
compenseert


schakelaar terug sluiten

5. In de tijd om de stroom in spoel 1 van 0 naar maximale waarde te brengen is er een
veranderende magnetische flux
6. Fluxtoename zorgt ervoor dat er in spoel 1 een stroom te induceren die de
verandering van toenemende flux tegenwerkt -> negatieve spanning



WEDERZIJDSE INDUCTIE

N 2 ϕ 21
M21 =
I1

= de reactie van spoel 2 op de stroom door spoel 1
-> evenredig met het aantal wikkelingen door spoel 2 & flux in spoel 2 (afkomstig van spoel 1)
-> omgekeerd met de stroom door spoel 1


 Stroom door spoel 1 niet constant is -> emk in spoel 2 gecreëerd

Conclusie
 Spanning geïnduceerd in spoel 2 evenredig is met het tempo waaraan de stroom
veranderd in spoel 1
 Spanning geïnduceerd in spoel 1 is evenredig met het tempo waaraan de stroom
veranderd in spoel 2

 Wederzijdse inductie : H



Situatie : Lange spoel (solenoïde ) + wikkelingen rond lange spoel
spoel 1 spoel 2

 Flux doorheen beide spoelen hetzelfde (zelfde doorsnede)

 Hoe sterk de koppeling is tussen twee spoelen, enkel afhankelijk van vorm & geometrie
- oppervlakte, lengte, aantal windingen