Induction Inductie 1 ère Partie / Deel 1

Transcriptie

1 Inducton Inducte 1 ère Parte / Deel 1 Par/door ON5WF (MNS) Tradut par ON5EX & ON5UK Dans le cadre de notre hobby, les bobnages tennent une place mportante On peut en effet en retrouver à tous les étages d'une chaîne d'émssonrécepton Un bobnage est caractérsé électrquement par son nductance, cette nductance étant elle-même une caractérstque des phénomènes d'nducton mutuelle et d'auto-nducton L'objet de cet artcle est de rappeler quelques notons mportantes relatves à ce phénomène d'nducton 1 L'electromagnetsme 11 L'expérence d'oersted Les amants naturels (mnera de fer Fe 3 O 4 ) étaent connus depus l'antquté, de par leur proprété d'exercer une force d'attracton sur d'autres objets en fer La boussole, une applcaton de ces amants naturels, état utlsée depus longtemps déjà par les chnos Depus l'nventon de la ple par Volta en 1800, l état possble de fare passer un courant électrque dans un conducteur Cependant, électrcté et magnétsme apparassaent comme deux domanes étanches l'un par rapport à l'autre Hans Chrstan ØRSTED ( ) Physcen et chmste danos (source: Wkpeda) Hans Chrstan ØRSTED ( ) Deens natuurkundge en chemcus (bron: Wkpeda) C'est en 1819 que le physcen danos Hans Chrstan Oersted découvrt, au cours d'une leçon donnée à l'unversté de Copenhague sur les effets calorfques du courant électrque, l'nfluence magnétque due au passage du courant dans un fl sur l'agulle amantée d'une boussole La fgure 1 llustre cette expérence qu fut le pont de départ de tout l'électromagnétsme Le passage du courant dans le conducteur exerce sur l'agulle amantée de la boussole, une nfluence dentque à celle qu'exercerat un amant naturel placé dans le vosnage de cette boussole 12 Champ magnétque Pour fare déver l'agulle de la boussole, l faut qu'une force s'exerce sur elle Il faut donc que le passage du courant dans le fl conducteur produse dans l'espace envronnant, un champ de force que l'on appelle champ magnétque (ou nducton magnétque) et que l'on désgne par B La flèche au-dessus de la lettre B ndque que le champ magnétque est une grandeur vectorelle, c'est-à-dre qu'elle possède une ntensté, une drecton et un sens L'ntensté du champ magnétque est exprmée en Tesla, en hommage à l'ngéneur amércan d'orgne serbe, Ncholas Tesla In het kader van onze hobby spelen spoelen een belangrjke rol Je vndt ze terug op alle nveaus van een zendontvangstketen Op elektrsch gebed wordt een spoel gekenmerkt door zjn nductante, op haar beurt een kenmerk van de verschjnselen wederzjdse nducte en zelfnducte In dt artkel worden enkele belangrjke begrppen over het nducteverschjnsel opgefrst 1 Elektromagnetsme 11 De proef van Oersted Natuurljke magneten (jzererts Fe 3 O 4 ) waren al vanaf de Oudhed bekend om hun egenschap een aantrekkngskracht ut te oefenen op andere jzeren voorwerpen Een van de toepassngen van natuurljke mag ne ten, het kompas, werd door de Chnezen al lang geleden gebrukt De utvndng van de batterj door Volta n 1800 maakte het mogeljk om een stroom door een geleder te sturen Maar elektrctet en magnetsme werden beschouwd als volledg van elkaar gescheden domenen Alessandro VOLTA ( ) Physcen et chmste talen (source: Wkpeda) Alessandro VOLTA ( ) Italaans natuurkundge en chemcus (bron: Wkpeda) In 1819 ontdekte de Deense natuurkundge Hans Chrstan Oersted, tjdens een les aan de unverstet van Kopenhagen over de warmteeffecten van de elektrsche stroom, de magnetsche nvloed van een door een elektrsche draad vloeende stroom op de magneetnaald van een kompas Deze proef utgangspunt van het elektromagnetsme wordt geïllustreerd n fguur 1 De stroom door de geleder oefent op de magnetsche kompasnaald dezelfde nvloed ut als de van een natuurljke magneet de n de nabjhed van het kompas wordt geplaatst 12 Magnetsch veld Om de kompasnaald te doen utwjken, moet een kracht op de naald utgeoefend worden De stroom door de geledende draad moet dus een krachtveld n de omlggende rumte opwekken Dt krachtveld wordt het magnetsch veld (of magnetsche nducte) genoemd, voorgesteld door B Het pjltje boven de letter B bedudt dat het magnetsch veld een vectorgroothed s: zj heeft een sterkte, een rchtng en een zn De sterkte van het magnetsche veld wordt ut gedrukt n tesla, als eerbetoon aan Ncholas Tesla, de Amerkaanse, ut Servë afkomstge ngeneur Ncholas TESLA ( ) Ingéneur amércan d'orgne serbe (source: Wkpeda) Fg 1 L'expérence d'oersted L'agulle amantée d'une boussole, préalablement dsposée parallèlement au fl conducteur, est dévée lors du passage du courant I L'agulle de la boussole se trouve dans un plan horzontal sous le conducteur Ncholas TESLA ( ) Amerkaans ngeneur afkomstg ut Servë (bron: Wkpeda) Fg 1 De proef van Oersted De magneetnaald van een kompas, aanvankeljk evenwjdg met de geledende draad, wjkt af wanneer er een stroom I vloet De magneetnaald bevndt zch n een horzontaal vlak onder de geleder Remarque 1 Le tesla peut être relé aux untés fondamentales (kg, m, s, A) par l'ntensté F de la force qu s'exerce sur une charge électrque q se déplaçant à la vtesse v dans un champ magnétque d'ntensté B La drecton de la force F est perpendculare au plan défn par les vecteurs vtesse v et champ magnétque B Dans le cas où la charge électrque se déplace dans une drecton perpendculare à celle du champ magnétque, l'ntensté de la force qu s'exerce sur la charge est donnée par la relaton F=qvB Opmerkng 1 De tesla kan worden gekoppeld aan de fundamentele eenheden (kg, m, s, A) door de sterkte F van de kracht utgeoefend op een elektrsche ladng q de zch met een snelhed v verplaatst n een magnetsch veld met sterkte B De rchtng van de kracht F staat loodrecht op het vlak bepaald door de vectoren snelhed v en magnetsch veld B In het geval waarbj de elektrsche ladng zch verplaatst n een rchtng loodrecht op de rchtng van het magnetsch veld, wordt de sterkte van de kracht utgeoefend op de elektrsche ladng 05/ CQ-QSO 21

2 Le tesla est alors l'ntensté du champ magnétque exerçant une force de un newton sur une charge électrque de un coulomb se déplaçant à une vtesse de un mètre par seconde, dans une drecton perpendculare au champ magnétque A ttre d'exemple, le champ magnétque terrestre (à la surface de la terre) est de l'ordre de 50 μt (50*10-6 T) Une applcaton de cette force est la dévaton du fasceau d'électrons dans un tube cathodque de télévseur Dans le cas d'un très long conducteur rectlgne plongé dans l'ar et dans lequel crcule un courant, l'ntensté du champ magnétque à une dstance r du fl vaut (vor le pont 13 pour la drecton de B): gegeven door de verhoudng F=qvB De tesla s dan de sterkte van het magnetsch veld dat een kracht van 1 newton utoefent op een elektrsche ladng van 1 coulomb de zch verplaatst met een snelhed van 1 meter per seconde n een rchtng loodrecht op het magnetsch veld Bj wjze van voorbeeld: de aardmagnetsche veldsterkte s (aan het aardoppervlak) ongeveer 50 μt (50*10-6 T) De afwjkng van de elektronenbundel n de kathodestraalbus van een televsetoestel s een toepassng van dt veld In het geval van een zeer lange, rechtljnge geleder n de lucht, waardoor een stroom vloet, s de magnetsche veldsterkte op een afstand r van de draad (ze punt 13 voor de rchtng van B): B 2πr (1) B 2πr (1) Dans la relaton (1), μ 0 est la perméablté du vde et vaut 4π10-7 weber (la défnton du weber est donnée au pont 14) ampère*mètre Remarque 2 En toute rgueur, dans la relaton (1), l faudrat utlser la perméablté de l'ar Comme celle-c est pratquement égale à celle du vde, nous utlserons par la sute μ 0 au leu de μ ar lorsque le mleu ambant est de l'ar Exemple 1 Un conducteur rectlgne très long est le sège d'un courant de 1 A Que vaut le champ magnétque à 10 cm du conducteur? Soluton L'applcaton de la relaton (1) donne: B = 2*10-6 tesla, sot 2 μt 2πr 2*π*0,1 In de formule (1) s μ 0 de permeabltet van het luchtledge, met waarde 4π10-7 weber (de defnte van de weber wordt n punt 14 gegeven) ampère*mètre Opmerkng 2 Strkt gezen moet n formule 1 de permeabltet van lucht gebrukt worden Deze s nagenoeg geljk aan de permeabltet van het luchtledge Daarom gebruken we verder μ 0 n plaats van μ ar als het een luchtomgevng betreft Voorbeeld 1 Door een zeer lange, rechtljnge geleder vloet een stroom van 1 A Wat s de magnetsche veldsterkte op 10 cm van de geleder? Oplossng Utwerkng van de formule (1) geeft: 0 B = = 2*10-6 tesla, of 2 μt 2πr 2*π*0,1 13 Lgnes de force du champ magnétque Le champ magnétque est caractérsé dans l'espace par ses lgnes de force Ce sont des courbes qu sont en tout pont tangentes à la drecton du champ magnétque La fgure 2 donne un exemple de lgnes de force avec un amant permanent Dans le cas d'un conducteur rectlgne, les lgnes de force sont des cercles centrés sur le fl et dont les plans sont perpendculares au fl (fgure 3) 13 Veldsterkteljnen van het magnetsch veld Het magnetsch veld wordt n de rumte gekenmerkt door zjn veldsterkteljnen Het zjn krommen de n elk punt raken aan de rchtng van het magnetsch veld Fguur 2 toont een voorbeeld van de veldsterkteljnen van een permanente magneet In het geval van een rechtljnge geleder vormen de veldsterkteljnen crkels rond de geleder n vlakken loodrecht op de geleder (fguur 3) Fg 2 Lgnes de force du champ magnétque d'un amant permanent Les lgnes de force rentrent par le pôle sud de l'amant et ressortent par son pôle nord Les flèches ndquent la drecton du champ magnétque au pont consdéré Fg 2 Krachtljnen van het magnetsch veld van een permanente magneet De ljnen komen bnnen langs de zudeljke pool van de magneet en verlaten de magneet aan zjn noordeljke pool De pjltjes geven de rchtng van het magneetveld aan n dat punt Fg 3 Lgnes de force du champ magnétque produt par un courant crculant dans un conducteur rectlgne La drecton du champ magnétque est donnée par le sens de rotaton d'un tre-bouchon s'enfonçant dans le sens du courant Fg 3 Krachtljnen van het magnetsch veld veroorzaakt door een stroom n een rechtljnge geleder De rchtng van het magnetsch veld stemt overeen met draazn van een kurkentrekker de n de stroomzn wordt ngedraad 14 Flux du champ magnétque Consdérons une surface S plongée dans un champ magnétque B unforme; la surface S est supposée perpendculare à B (fgure 4) Le flux φ du champ magnétque B à travers la surface S vaut (dans ce cas précs où B est perpendculare à S): φ =BS (2) Le flux s'exprme en weber en hommage au physcen allemand Wlhelm E Weber Le weber est donc le flux d'un champ magnétque de un tesla à travers une surface de un mètre carré perpendculare à la drecton du champ magnétque 14 Flux van een magnetsch veld Beschouwen we een vlak S geplaatst bnnen een eenvormg magnetsch veld B; het vlak S wordt verondersteld loodrecht op B te staan (fguur 4) In dt specfeke geval (B loodrecht op S) s de flux φ van het magnetsch veld B doorheen het vlak S: φ =BS (2) De flux wordt utgedrukt n weber, ut eerbetoon aan de Dutse natuurkundge Wlhelm E Weber De weber s bjgevolg de flux van een magnetsch veld van 1 tesla doorheen een vlak van 1 verkante meter, loodrecht op de rchtng van het magnetsch veld 22 CQ-QSO 05/

3 Wlhelm Eduart WEBER ( ) Physcen allemand (source: Wkpeda) Wlhelm Eduart WEBER ( ) Duts fyscus (bron: Wkpeda) Fg 4 Une surface S perpendculare au champ magnétque B Fg 4 Een oppervlak S loodrecht op het magnetsch veld B 15 Champ magnétque d'un courant crculare S nous déformons un conducteur pour lu donner la forme d'un cercle, nous obtenons une spre (fgure 5) Dans ce cas, les dfférentes contrbutons au champ magnétque se renforcent à l'ntéreur de la spre et s'atténuent à l'extéreur En tout pont P de l'axe de la spre, le champ magnétque B est orenté suvant cet axe Son sens est donné par le sens dans lequel s'enfonce un tre-bouchon placé sur l'axe et tournant dans le sens du courant On peut montrer que l'ntensté de ce champ magnétque est donné, pour un courant, par: 0 R 2 B= (3) 2(R2 +x 2 ) 3/2 Fg 5 Courant crculare dans une spre Un tre-bouchon placé sur l'axe de la spre et tournant dans le sens du courant, s'enfoncera dans le sens du champ magnétque Fg 5 De stroom crculeert n een wndng Een kurkentrekker de op de as van de wndng volgens de stroomzn wordt ngedraad, dudt de zn van het magnetsch veld aan 15 Het magnetsch veld van een crculare stroom Als we een geleder ombugen tot een crkel, bekomen we een wndng (fguur 5) In dt geval worden de verschllende bjdragen aan het magnetsch veld bnnen de spoel versterkt en buten de spoel verzwakt In elk punt P op de as van de spoel s het magnetsch veld B langs deze as gercht De zn van het magnetsch veld komt overeen met de draazn van een kurkentrekker de op de as n de draazn van de stroom wordt ngedraad Er kan worden aangetoond dat de sterkte van dt magnetsch veld, voor een stroom, wordt bepaald door: 0 R 2 B= (3) 2(R2 +x 2 ) 3/2 Dans cette relaton, R est le rayon de la spre et x=op est la dstance du centre O de la spre au pont P Au centre O de la spre (x ), l'ntensté du champ magnétque vaut: Hern s R de straal van de wndng en x=op de afstand van het mdden O van de spoel tot het punt P In het centrum O van de wndng (x ) s de sterkte van het magnetsch veld: 2R (4) 2R (4) Exemple 2 Une spre de rayon R = 10 cm est le sège d'un courant = 1 A Calculer le champ magnétque au centre de la spre Soluton L'applcaton de la relaton (4) donne: = 6,28*10-6 tesla, sot 6,28 μt 2R 2*0,1 Voorbeeld 2 Door een wndng met straal R = 10 cm loopt een stroom = 1 A Bereken het magnetsch veld n het centrum van de wndng Oplossng Utwerkng van de formule (4) geeft: = 6,28*10-6 tesla, of 6,28 μt 2R 2*0,1 16 Champ magnétque dans un solénoïde Un solénoïde est un crcut composé de spres crculares coaxales de même rayon, parcourues par le même courant Pratquement, on réalse un solénoïde en enroulant à spres jontves, un fl conducteur sur un support solant (fgure 6) Le long de l'axe du solénoïde, le champ magnétque B est orenté suvant cet axe et est la résultante des champs produts par les dfférentes spres du solénoïde Pour un très long solénoïde (longueur >>> damètre), le champ à l'ntéreur est pratquement unforme dans la régon centrale Pour un courant et en appelant n le nombre de spres par unté de longueur, le champ au centre est donné par: B n (5) 16 Het magnetsch veld n een solenoïde Een solenoïde s een geheel van crkelvormge coaxale wndngen met eenzelfde straal, doorlopen door dezelfde stroom In de praktjk bekomt men een solenoïde door een geledende draad op te rollen n opeenvolgende wndngen op een solerende houder (fguur 6) Langs de as van de solenöïde ontstaat een magnetsch veld dat het resultaat s van de magnetsche velden van de verschllende wndngen Bj een erg lange solenoïde (lengte >>> dameter), s het magnetsch veld bnnen de solenoïde n het centraal gedeelte nagenoeg eenvormg Voor een stroom en met n als het aantal wndngen per lengte-eenhed, wordt het veld n het centrum bepaald door: B n (5) Fg 6 Lgnes de force du champ magnétque dans un solénoïde Les contrbutons magnétques des dfférentes spres s'ajoutent à l'ntéreur du solénoïde Dans la parte centrale d'un très long solénoïde, le champ magnétque est pratquement unforme Dans les condtons ctées c-dessus, le champ magnétque ne dépend donc que du courant et du nombre n de spres par unté de longueur Aux extrémtés du solénoïde, l'ntensté du champ magnétque sur l'axe ne vaut plus que la moté de ce qu'elle vaut au centre Fg 6 De magnetsche veldsterkteljnen n een solenoïde De veldsterkte van de verschllende wndngen worden bnnenn de solenoïde samengevoegd In het centraal gedeelte van een zeer lange solenoïde s het magneetveld praktsch eenvormg Onder de herbovenvermelde voorwaarden wordt het magnetsch veld dus enkel bepaald door de stroom en het aantal wndngen per lengte-eenhed Aan de utenden van de solenoïde s de magnetsche veldsterkte op de as nog maar de helft van haar waarde n het mdden 05/ CQ-QSO 23

4 Exemple 3 Un solénoïde de 50 cm de longueur et de 5 cm de damètre comporte 500 spres et est parcouru par un courant de 1 A Calculer 1 le champ magnétque au centre du solénoïde 2 le flux de ce champ à travers la secton du solénoïde Soluton 1 L'applcaton de la relaton (5) donne: B n=4*π*10-7 * 500 *1=12,6*10-4 tesla 0,5 2 Comme le champ magnétque est pratquement unforme au centre du solénoïde, le flux de ce champ vaut, selon la relaton (2): φ=bs=b πd2 =12,57*10-4 * π*(0,05)2 =2,47*10-6 weber LA LOI DE FARADAY 21 Les ecpérences de Faraday Dans une premère expérence, Faraday constate l'nfluence du champ magnétque d'un amant permanent naturel sur un crcut électrque (fgure 7) Le crcut électrque est composé d'une bobne branchée aux bornes d'un galvanomètre G permettant de mesurer le sens du courant Voorbeeld 3 Een solenoïde met lengte 50 cm en dameter 5 cm bevat 500 wndngen en wordt door een stroom van 1 A doorlopen Bereken: 1 het magnetsch veld n het mdden van de solenoïde 2 de flux van dt magnetsch veld n een doorsnede van de solenoïde Oplossng 1 Utwerkng van de formule (5) geeft: B n=4*π*10-7 * 500 *1=12,6*10-4 tesla 0,5 2 Vermts het magnetsch veld quas eenvormg s n het mdden van de solenoïde, wordt de magnetsch flux ervan berekend volgens de formule (2): φ=bs=b πd2 =12,57*10-4 * π*(0,05)2 =2,47*10-6 weber DE WET VAN FARADAY 21 De proeven van Faraday In een eerste proef stelt Faraday de nvloed vast van het magnetsch veld van een permanente natuurljke magneet op een elektrsche schakelng (fguur 7) De schakelng besaat ut een spoel aangesloten op de klemmen van een galvanometer G waarmee de stroomzn kan gemeten worden Mchael FARADAY ( ) Physcen et chmste brtannque (source: Wkpeda) Mchael FARADAY ( ) Brts fyscus en chemcus (bron: Wkpeda) Fg 7 Premère expérence de Faraday Un barreau amanté est déplacé par rapport à un crcut consttué d'une bobne branchée aux bornes d'un galvanomètre G Selon l'orentaton de l'amant et le sens de son déplacement, le galvanomètre déve dans un sens ou dans l'autre Fg 7 Eerste proef van Faraday Een magneetstaaf wordt verplaatst ten opzchte van een schakelng de bestaat ut een spoel, verbonden met de klemmen van een galvanometer G De galvanometer wjkt ut n de ene of de andere zn, volgens de polarsate van de magneetstaaf en de zn van zjn verplaatsng Lorsque le pôle nord de l'amant est déplacé vers la bobne, l'agulle du galvanomètre déve, ndquant qu'un courant crcule dans le crcut (stuaton no 1) S le pôle nord de l'amant est élogné de la bobne (stuaton no 2), l'agulle du galvanomètre déve dans l'autre sens, ndquant un courant crculant dans le sens contrare au précédent S les pôles nord et sud de l'amant son permutés, on observe les mêmes phénomènes que c-dessus, mas en sens nverse (stuatons no 3 et 4) Il faut ben noter que le courant apparaît unquement lors du déplacement de l'amant Au leu de déplacer l'amant, on peut auss déplacer la bobne par rapport à l'amant mmoble On obtent alors les mêmes résultats, ce qu ndque que c'est unquement le mouvement relatf de l'amant par rapport à la bobne qu compte Le courant apparassant dans le crcut est appelé courant ndut; on dt qu'l est produt par une force électromotrce ndute Dans une autre expérence, llustrée à la fgure 8, une bobne B2 branchée aux bornes d'un galvanomètre G, est placée dans le vosnage d'une bobne B1 pouvant être branchée sur une source de tenson par l'ntermédare d'un nterrupteur S Lorsque l'on ferme l'nterrupteur S, Als de noordeljke pool van de magneet naar de spoel wordt bewogen, wjkt de naald van de galvanometer ut, hetgeen aandudt dat er een stroom door de schakelng vloet (geval 1) Als de noordeljke pool van de magneet wordt verwjderd (geval 2), wjkt de naald ut n de ander zn, hetgeen wl zeggen dat er een stroom vloet n tegengestelde zn als n geval 1 Als de noordeljke pool wordt vervangen door de zudeljke pool worden dezelfde verschjnselen waargenomen, maar n omgekeerde zn (gevallen 3 en 4) Let wel: er vloet enkel een stroom tjdens de verplaatsng van de magneet Men kan ook de spoel verplaatsen ten opzchte van een onbeweegljke magneet Men bekomt dan dezelfde resultaten Het s dus enkel de relateve bewegng van de magneet ten opzchte van de spoel de een rol speelt De stroom n de schakelng wordt geïnduceerde stroom genoemd; hj wordt veroorzaakt door wat men een geïnduceerde elektromotorsche kracht noemt In een andere proef, geïllustreerd n de fguur 8, wordt een spoel B2, verbonden met de klemmen van een galvanometer G, n de omgevng van een spoel B1 geplaatst de va een schakelaar S kan verbonden worden met een spannngsbron Als de schakelaar S wordt gesloten, vloet Fg 8 Deuxème expérence de Faraday Une bobne B 1 branchée sur une source de tenson U par l'ntermédare d'un nterrupteur S est couplée magnétquement à une bobne B 2 branchée aux bornes d'un galvanomètre G Lorsque l'on ferme ou lorsque l'on ouvre S, le galvanomètre accuse une brève dévaton Fg 8 Tweede proef van Faraday Een spoel B 1, verbonden op een spannngsbron U va een schakelaar S, s magnetsch gekoppeld met een spoel B 2 verbonden met de klemmen van een galvanometer G De galvanometer vertoont een kortstondge utwjkng als men S slut of opent 24 CQ-QSO 05/

5 un courant crcule dans B1 et on constate que le galvanomètre accuse une brève dévaton, ndquant le passage d'un bref courant ndut dans B 2 Lorsque l'on ouvre l'nterrupteur S, un courant ndut apparaît à nouveau, mas cette fos de sens contrare au premer Dans cette expérence, contrarement à l'expérence précédente, l n'y a pas de déplacement d'un objet par rapport à un autre 22 La lo de Faraday De ces deux expérences, Faraday dédust que ce qu provoquat l'apparton d'un courant ndut, c'état la varaton de flux magnétque à travers la bobne branchée aux bornes du galvanomètre Nous avons vu plus haut (relaton 2) que le flux d'un champ magnétque B unforme à travers une surface S perpendculare à la drecton du champ, est égal au produt de l'ntensté B du champ par la surface S On peut donc fare varer le flux en fasant varer B ou S Dans la premère expérence de Faraday, le champ B de l'amant est constant et on fat varer le flux en déplaçant l'amant par rapport à la bobne Dans la deuxème expérence de Faraday, c'est le courant apparassant ou dsparassant dans la bobne B1 qu donne leu à un champ magnétque varable en ntensté et par conséquent à une varaton de flux à travers B 2 Ces consdératons physques sont tradutes mathématquement dans la lo de Faraday: u= dφ dt (6) ans la relaton (6), u est la force électromotrce ndute dans le crcut soums à une varaton de flux; l'expresson dφ est le symbole mathématque de l'opératon de dérvaton et représente la vtesse de varaton dt du flux dans le temps (en weber par seconde) La lo de Faraday dt donc que la force électromotrce ndute u est égale en valeur absolue à la vtesse de varaton du flux Le sgne dans la relaton (6) est dû au fat que le courant ndut à un sens tel qu'l tend à s'opposer à la varaton de flux qu l'a produt (vor la lo de Lenz dans la deuxème parte de cet artcle) Remarque 3 La relaton (6) est une relaton générale Dans le cas partculer d'une bobne de N spres, telle que la bobne B 2 de la fgure 8 par exemple, la force électromotrce totale ndute dans le crcut est la somme de toutes les fem ndutes dans chacune des N spres S le champ magnétque est unforme à l'ntéreur de B 2, on aura: u= N dφ dt (7) Vor l'exemple 4 dans la 2 ème parte een stroom door B1 en stelt men vast dat de galvanometer kortstondg utwjkt, hetgeen wjst op een kortstondge geïnduceerde stroom B 2 Opent men de schakelaar S, dan manfesteert de geïnduceerde stroom zch opneuw, maar deze keer n tegengestelde zn In deze proef s er, n tegenstellng tot de voorgaande, geen sprake van relateve verplaatsng van voorwerpen 22 De wet van Faraday Ut deze twee proeven ledde Faraday af dat het de veranderng van de magnetsche flux door de met de galvanometer verbonden spoel s de maakt dat er een stroom optreedt Hervoor (formule 2) hebben we gezen dat de unforme flux van een magnetsch veld B door een vlak S loodrecht op de veldrchtng, geljk s aan het product van de veldsterkte en het vlak S Men kan dus de flux doen veranderen door B of S te veranderen In de eerste proef van Faraday s het veld B van de magneet constant en wordt de flux gewjzgd door de magneet te verplaatsen ten opzchte van de spoel In de tweede proef van Faraday led het optreden of wegvallen van een stroom n spoel B1 tot een magnetsch veld met veranderljke veldsterkte en dus tot een fluxveranderng doorheen B 2 Deze natuurkundge waarnemngen worden wskundg vertaald als de wet van Faraday: u= dφ dt (6) In de formule (6) s u de elektromotorsche kracht geïnduceerd n een schakelng onderworpen aan een fluxwjzgng dφ s het wskundg dt symbool voor een afgelede bewerkng en vertegenwoordgt de snelhed van de fluxwjzgng n de tjd (utgedrukt n weber per seconde) De wet van Faraday drukt dus ut dat de geïnduceerde elektromotorsche kracht u n absolute waarde geljk s de snelhed waarmee de flux verandert Het mnteken n de formule s te wjten aan het fet dat de zn van de geïnduceerde stroom zodang s dat de fluxvarate de de stroom heeft veroorzaakt, wordt tegengewerkt (cfr de wet van Lenz n het tweede gedeelte van dt artkel) Opmerkng 3 De formule (6) s algemeen In het specfeke geval van een spoel met N wndngen, zoals de spoel B 2 n fguur 8 bjvoorbeeld, s de totale geïnduceerde elektromotorsche kracht n de schakelng de som van alle geïnduceerde emk n elke wndng van de N wndngen Als het magnetsch veld unform s bnnen B 2, dan s: u= N dφ dt (7) Ze ook het voorbeeld 4 n deel 2 Dans la 2 ème parte de cet artcle, nous parlerons de la lo de Lenz ans que des phénomènes d'nducton mutuelle et d'auto-nducton La bblographe sera donnée à la fn de cette 2 ème parte In het tweede gedeelte van het artkel zal de wet van Lenz aan bod komen, evenals de fenomenen wederzjdse nducte en zelfnducte De bblografe wordt op het ende van deel 2 vermeld ON5WF (on5wf@ubabe) ON5WF (on5wf@ubabe) Bssegemsestraat 54, B-8501 Kortrjk Tel Fax / CQ-QSO 25