Les 44.2 - herhaling elektromagnetisme

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 6

Herhaling 
elektromagnetisme

Lesplanning:

1. Herhaling a.d.h.v. 3 meerkeuzevragen:
   - rechterhandregels
   - flux en inductiespanning
2. Rangschikken
3. *klassikale opgave

Waar bevindt zich de zuidpool van de
magneet?

1. Bij A.
2. Bij B.
3. Bij C.

Een draadraam hangt in een magneetveld zoals in de tekening is weergegeven.
De noordpool van de magneten zijn zwart getekend in de figuur. Er gaat een stroom lopen in de aangegeven richting.
Wat gebeurt er met het draadraam?

1. Niets.
2. Het draait met de klok mee (bovenaanzicht). Rechterkant komt het papier uit (vooraanzicht).
3. Het draait tegen de klok in (bovenaanzicht). Linkerkant komt het papier uit (vooraanzicht).
4. Het raam beweegt naar een van de polen van de magneten.

De lorentzkracht

Bij een magneetveld loodrecht op de beweegrichting van een geladen deeltje, werkt er een Lorentzkracht op dat deeltje. 

F​l​​=B⋅I⋅l

F​l​​=B⋅q⋅v

Wet van Lenz

Als een magneet een spoel nadert, is er een toename van de flux. De inductiestroom in de spoel veroorzaakt, volgens de wet van Lenz, een flux in tegengestelde richting (tegenflux).

Wanneer de magneet van de spoel af beweegt, is er een afname van de flux. De inductiestroom in de spoel veroorzaakt dan een flux in dezelfde richting (meeflux). De stroomrichting is omgekeerd. 

In een draad loopt een constante stroom. Een vierkante spoel (één winding) wordt naar de draad toe geschoven. De inductiestroom in de spoel is...

1. met de klok mee.
2. tegen de klok in.

Rangschikken

Herhaling van elektromagnetisme

groepen van 6

Opdracht 1

Zes geladen deeltjes met gelijke massa en beginsnelheid en een verschillende lading worden in verschillende homogene mageetvelden geplaatst.  Op de kaartjes zijn de cirkelvormige paden van de ladingen afgebeeld. 

Rangschik de situaties (kaartje A t/m F) van de grootste naar de kleinste resulterende kracht op het deeltje.

Fnetto = Fmpz 

m*v² / r 

Des te kleiner de baanstraal, des te groter de kracht.

Opdracht 2

Zes geladen deeltjes met gelijke massa en beginsnelheid en een verschillende lading worden in verschillende homogene mageetvelden geplaatst.  Op de kaartjes zijn de cirkelvormige paden van de ladingen afgebeeld. 

Rangschik de situaties (kaartje A t/m F) van het grootste naar het kleinste magneetveld.

Fl = Fmpz 

B * q * v = m * v^2 / r

B * q = m * v / r

B = m *v / (r * q)

Des te groter de som van r * q des te kleiner B.

Opdracht 3

Geladen deeltjes worden met een beginsnelheid in
punt P geplaatst. Punt P bevindt zich in een grote ruimte
met een homogeen elektrisch veld in de +x richting. Alle
deeltjes hebben dezelfde massa en worden één voor één
in het elektrisch veld geplaatst. 

Rangschik de situaties (kaartje A t/m F) van grootste naar
kleinste toename in kinetische energie in de eerste fractie
van een seconde.

Elektrische kracht

Bedoel je zo'n soort opdracht?

Elektrische kracht

Bedoel je zo'n soort opdracht?

m = 20 g

L = 1,0 m

Gelijke lading

Hangen stil

Twee evenwijdige koperen rails PQ
en RS zijn zij P en R geleidend
verbonden met een mA-meter.
De rails bevinden zich in een
homogeen magneetveld B (zie figuur).
De rails vormen een helling waarop een koperen staafje EF wordt gelegd. Als het staafje losgelaten wordt, rolt het naar beneden.

Welke van de onderstaande bewegingen is waar?

A. Er loopt een stroom van E naar F en B_ind wijst loodrecht naar beneden.
B. Er loopt een stroom van E naar F en Bind wijst loodrecht op de helling naar boven.

C. Er loopt een stroom van F naar E en Bind wijst loodrecht naar boven.

D. Er loopt een stroom van F naar E en Bind wijst loodrecht op de helling naar
     beneden.

De geleiders PQ en RS staan onder een hoek van 30^∘ met de horizontaal. De geleiders bevinden zich in een homogeen magneetveld B dat verticaal omhoog gericht is. De sterkte van het magneetveld is 0,50 T.  De afstand tussen de geleiders is 40 cm. De staaf beweegt met een constante snelheid van 2,0 m/s en heeft een massa van 50 g.

Bereken de stroomsterkte door de staaf. Verwaarloos de wrijving.

Tip: F_L is gelijk aan F_z,II

Voorbereiden toets

oude examenopgaven, afsluitende opgavan H12 en H13, BeSmart,  ...

Tot het einde van de les.