Magnetisme 4 - Inductie *

Magnetische en elektrische velden

4. Inductie

De onderstaande onderdelen komen overeen met de bijbehorende LessonUps.
Theorie in de LessonUps en eventueel op Wetenschapsschool.

Oude variant wetenschapsschool (p1 t/m p4).
Nieuwe variant wetenschapsschool (p1 t/m p4).

De stof bestaat uit:

1. Elektrische kracht

2. Magnetisme

3. Lorentzkracht
4. Inductie

5. EM-straling (géén specifiek hoofdstuk wetenschapsschool)

Je kunt voor de theorie ook gebruik maken van de samenvatting van NatuurkundeUitgelegd.
.

1 / 28

Slide 1: Tekstslide

NatuurkundeMiddelbare schoolhavo, vwoLeerjaar 4-6

In deze les zitten 28 slides, met interactieve quizzen, tekstslides en 2 videos.

Lesduur is: 45 min

Onderdelen in deze les

Magnetische en elektrische velden

4. Inductie

De onderstaande onderdelen komen overeen met de bijbehorende LessonUps.
Theorie in de LessonUps en eventueel op Wetenschapsschool.

Oude variant wetenschapsschool (p1 t/m p4).
Nieuwe variant wetenschapsschool (p1 t/m p4).

De stof bestaat uit:

1. Elektrische kracht

2. Magnetisme

3. Lorentzkracht
4. Inductie

5. EM-straling (géén specifiek hoofdstuk wetenschapsschool)

Je kunt voor de theorie ook gebruik maken van de samenvatting van NatuurkundeUitgelegd.
.

Slide 1 - Tekstslide

ToDo 26-10-2019
Deze en volgende slide actueel maken

Deze slide aan het begin van alle individuele LessonUps toevoegen.

4. Inductie
Opgaven Foton

Hieronder de opgaven van Foton bij verschillende onderdelen. Dikgedrukt bij deze LessonUp.

VWO (Foton Elektromagnetisme )

1. Elektrische kracht: Opgave 1 t/m 15

2. Magnetisme: Opgave 16 t/m 20

3. Lorentzkracht: Opgave 21 t/m 26

4. Inductie: Opgave 27 t/m 32

5. EM-straling: Geen specifieke opgaven in Foton

Slide 2 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Hier kun je je gemaakte opgaven van foton inleveren. Eventuele vragen die je zelf hebt over de opgaven kan je bij je foto('s) intypen.

Slide 3 - Open vraag

Deze slide heeft geen instructies

Magnetisme 4: Inductie

Leerdoelen:
-Je kent het begrip flux en kunt de flux uitrekenen in verschillende situaties.

-Je weet op welke manier je de flux kunt veranderen.
-Je kunt werken met de formule voor inductiespanning Uind = - N dϕ / dt.

-Je snapt het verband tussen fluxverandering en inductiespanning, ook in een grafiek.

-Je weet welke factoren van invloed zijn op de grootte van de inductiespanning.

-Je snapt de werking van een transformator en kent toepassingen.

Slide 4 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Slide 5 - Video

Deze slide heeft geen instructies

01:36

De grootheid A betekent:

versnelling

ampère

oppervlakte

alsjemenou!

Slide 6 - Quizvraag

Deze slide heeft geen instructies

02:01

Je ziet het zij-aanzicht van het oppervlakte; deze staat loodrecht op het papier.

Slide 7 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

03:39

Welke zijde is de overstaande?
(voor SOS CAS TOA)?

Zijde 1

Zijde 2

Zijde 3

Het goede antwoord staat er niet bij.

Slide 8 - Quizvraag

Deze slide heeft geen instructies

03:52

Er geldt nu:

Bn = B cosα

Bn = B sin α

Bn = B tan α

Het goede antwoord staat er niet bij

Slide 9 - Quizvraag

Deze slide heeft geen instructies

04:53

De formule voor flux is B x A. Wat volgt hiervoor uit de eenheid van flux?

Slide 10 - Open vraag

Deze slide heeft geen instructies

03:39

Welke zijde is de schuine?
(voor SOS CAS TOA)?

Zijde 1

Zijde 2

Zijde 3

Het goede antwoord staat er niet bij.

Slide 11 - Quizvraag

Deze slide heeft geen instructies

03:39

Welke zijde is de aanliggende
(voor SOS CAS TOA)?

Zijde 1

Zijde 2

Zijde 3

Het goede antwoord staat er niet bij.

Slide 12 - Quizvraag

Deze slide heeft geen instructies

Slide 13 - Video

Deze slide heeft geen instructies

01:35

Zorg er dus altijd voor dat je bij een uitlegvraag hierover de term 'fluxverandering' noemt.

Slide 14 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

04:31

Wat moet er zijn zodat er (inductie)spanning ontstaat waardoor de lamp gaat branden? Geef je antwoord in één woord.

Slide 15 - Open vraag

Deze slide heeft geen instructies

05:32

In het voorbeeld bewegen de elektronen precies op dezelfde manier omdat eerst een NOORDpool van LINKS de spoel nadert, en daarna een ZUIDpool de spoel van RECHTS.

Dit levert beide een TOENAME van flux 'naar rechts' op voor de spoel, en dus eenzelfde 'reactie' van de elektronen.

Als je goed kijkt kan je zien dat in beide situaties de elektronen hetzelfde reageren (eerst omhoog, dan omlaag).

Slide 16 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

06:50

Hoe heet natuurkundig spanning die 'heen-en-weer' gaat?

Slide 17 - Open vraag

Deze slide heeft geen instructies

04:31

De lamp brand nog niet omdat...

De flux niet sterk genoeg is

De flux de verkeerde kant op staat

De flux constant is

Slide 18 - Quizvraag

Deze slide heeft geen instructies

Flux

De formule voor het berekenen van de flux ϕ als gevolg van de grootte van het magnetisch veld B wat doordringt is te berekenen de formule:

waarin:

= flux in Wb (Weber)

= magnetisch veld in T (Tesla)

= oppervlakte in m²

B_⊥ staat voor de component van het magnetisch veld loodrecht op het oppervlak.

ϕ = B^{​ ⊥ ​ ​} \cdot A

B^{​ ⊥ ​ ​}

A

ϕ

Slide 19 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Hoe bepaal je B_⊥?

Door ontbinding van B.

Slide 20 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Inductiespanning

De formule voor het berekenen van de inductiespanning U_ind als gevolg van de verandering (afgeleide) van de flux in de tijd dϕ/dt en de hoeveelheid windingen N is te berekenen de formule:

waarin:

= inductiespanning in V

= hoeveelheid windingen in -

= flux in Wb

U^{​ i n d ​ ​} = - N \cdot \frac{​ d ϕ ​ ​}{​ d t ​}

U^{​ i n d ​ ​}

N

ϕ

\frac{​ d ​ ​}{​ d t ​}

= verandering van tijd in /s

Let op: dϕ/dt is de afgeleide van flux in de tijd. Hoe sneller de flux verandert, hoe groter de inductiespanning wordt.

Simulatie

https://phet.colorado.edu/sims/cheerpj/faraday/latest/faraday.html?simulation=faraday&locale=nl

Slide 21 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Bestudeer de paragraaf en/of kijk de filmpje(s) van Ralph Meulenbroeks. Maak een samenvatting die in ieder geval de leerdoelen omvat. Lever een foto van je samenvatting in.

Slide 22 - Open vraag

Deze slide heeft geen instructies

Geef hieronder aan wat je nog niet (goed) snapt van de theorie. Geef ook aan als je geen vragen hebt.

Slide 23 - Open vraag

Deze slide heeft geen instructies

Toepassing van flux: transformator

Een veel gebruikte toepassing van inductie is de transformator. in veel allerdaagse onderdelen zit een transformator, zoals de adapter van je telefoon/tablet/laptop. De transformator zet de wisselspanning van 230 V om in een lagere gelijkspanning van bijv. 20 V.

Slide 24 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Toepassing van flux: transformator

Een andere toepassing van een transformator is het draadloos opladen van elektrische tandenborstels en mobiele telefoons. Daar komt nog draadloos opladen van een auto ook bij in de (zeer) nabije toekomst.