Stevin vwo Antwoorden hoofdstuk 11 Indutie (2016-05-23) Pagina 1 van 5 Als je een ander antwoord vindt, zijn er minstens twee mogelijkheden: óf dit antwoord is fout, óf jouw antwoord is fout. Als je er (vrijwel) zeker van ent dat een antwoord fout is, stuur dan een riefje naar www.stevin.info. Alvast edankt. Opgaven 11.1 Indutiespanning 1 - De indutiewet van Faraday is: Uind N De vier regels zijn: Een indutiespanning is groter als je 1 een sterkere magneet neemt grote ΔΦ in de teller 2 een spoel met meer windingen kiest grote N 3 het toerental opvoert kleine Δt in de noemer 4 een ijzeren kern in de spoel aanrengt. grote ΔΦ in de teller 2 a De spanning wordt 2 zo hoog. Ook nu is de spanning 2 zo hoog en de pieken volgen elkaar 2 zo snel op.
Stevin vwo Antwoorden hoofdstuk 11 Indutie (2016-05-23) Pagina 2 van 5 Na 0,25T volgt een tweede piek die andersom staat. De pieken vloeien in elkaar over. 3 a 1 a 2 De spoel krijgt rehts een noordpool als de magneet daar naar innen gaat. Daar hoort van rehts gezien een tegenwijzerstroom ij, dus flitst de rode led. Als de magneet de spoel verlaat krijgt die rehts een zuidpool wijzerstroom de groene led fl;itst. De spoel krijgt nu links een zuidpool, dus weer rehts een noordpool. De flitsvolgorde is dus hetzelfde. 4 - F = B I l T = N A 1 m 1 = kg m s 2 A 1 m 1 =kg s 2 A 1 5 a Φ = B A W = T m 2 = kg m 2 s 2 A 1 E = U Q V =J C 1 = N m (A s) 1 = kg m s 2 m A 1 s 1 = kg m 2 s 3 A 1 ΔΦ = U Δt W = V s = kg m 2 s 2 A 1 0,02 Vs = 0,02 W De flux van de magneet is 200 zo klein omdat er 200 windingen geruikt worden. 1 10 4 W 6 a Ja er ontstaat spanning want het sluiten van de linker kring zorgt voor een magnetish veld. Dat veld wordt door het ijzer doorgegeven aan de rehter spoel.
Stevin vwo Antwoorden hoofdstuk 11 Indutie (2016-05-23) Pagina 3 van 5 Er gaat nu in de rehter spoel een stroom lopen. Volgens de wet van Lenz wordt de oorzaak van die stroom tegengewerkt en dus zullen de spoelen van elkaar weg shieten. 7 - Ja. Er loopt alleen geen stroom als het rad de spoel nadert, maar als die zih van de spoel verwijdert. Het effet daarvan is afstoting. 8 a
Stevin vwo Antwoorden hoofdstuk 11 Indutie (2016-05-23) Pagina 4 van 5 Opgaven hoofdstuk 8 9 a Als S gesloten is, is er geen verandering van flux, dus staat de wijzer op nul. Het openen van S heeft het omgekeerde effet van sluiten, dus gaat de wijzer naar links. Als S open is, verandert er weer geen flux en staat de wijzer op nul. Het veld wordt dan niet vanaf nul opgeouwd. Er is daardoor een kleinere ΔΦ in de formule van Faraday: Uind N en dus een kleinere indutiespanning. Het lampje liht dus minder fel op. Bij snel lostrekken van het sluitstuk krijg je een kleine Δt en een grote indutiespanning. 10 a Je het in feite te maken met een spoel van één winding. Als er stroom verroken wordt, proeert de spoel de stroom in stand te houden (wet van Lenz). De flux in de spoel is nu veel groter dan de flux in de kring met het lampje. Met jouw twee handen aan de krokodillenekken he je een gesloten kring. De stroom door de spoel lijft nu door jou lopen. Als je de diode ij het lampje geruikt, zie je geen vonk en ij een spoel voel je geen shok. De diode is in sperrihting aangesloten op de atterij. 11 a De patronen worden smaller en hoger doordat de snelheid van de magneet toeneemt. De Δt in Uind N wordt steeds kleiner. De middelste spoel is andersom gewikkeld. 12 a De twee draden van aan- en afvoerstroom zijn tegengesteld gewikkeld. Hun magnetishe velden in de ijzeren kern heffen elkaar dus op als die stromen even groot zijn. Als je op de testknop drukt, gaat de afvoerstroom niet rondom de ijzeren kern en wordt het magnetishe veld van de aanvoerstroom niet geompenseerd. 13 a Of je nu een magneet langs een spoel eweegt (of er door laat vallen) of dat je de spoel over de magneet laat zwaaien, het effet is hetzelfde: Eerst neemt de flux in de spoel toe en vervolgens wordt die flux weer afgeroken. d Bij het terugzwaaien heen de grafieken dezelfde vorm. Alleen de groottes van de pieken zullen wat kleiner zijn, want ij iedere passage wordt er wat trillingsenergie omgezet in liht. De kuil in de derde grafiek is het gevolg van afkoelen van het lampje als I even nul is. Bij een grote amplitude, dus ij een grote v max krijgt de gloeidraad geen tijd om af te koelen. De spoel S 1 ondervindt een lorentzkraht, want daarin loopt stroom. In S 2 wordt alleen spanning opgewekt.
Stevin vwo Antwoorden hoofdstuk 11 Indutie (2016-05-23) Pagina 5 van 5 e 1 e 2 e 3 De lorentzkraht is ij deze proef altijd afremmend. Als die kraht naar links geriht is, zwaait de spoel dus naar rehts. De tijdstippen 0,3 s en 0,5 s horen ij dezelfde passage. De spoel ging naar rehts, dus was de lorentzkraht naar links geriht. De lorentzkraht op de spoel en de magnetishe kraht op de kern vormen een atie/reatie-paar. De kern ondervond dus een kraht naar rehts. 14 a De ringen die hier getekend zijn, kun je in gedahte rondom in het aluminium geruiken. Als de noordpool zo n ring nadert, zorgt hij ervoor dat die ring zelf een noordpool wordt afstoting, dus afremming. De zuidpool van de magneet verlaat de andere ring en zorgt ervoor dat daar óók een noordpool ontstaat aantrekking, dus ook afremming. Alleen ij de zaagsnede zijn de denkeeldige ringen onruikaar, maar op alle andere plaatsen gaat de redering nog steeds op. De soortelijke weerstand van koper is kleiner dan die van aluminium, dus zijn de indutiestromen groter. d E z E k + E t (warmte) 15 a De spoel is een smoorspoel waarin voortdurend een tegenwerkende indutiespanning wordt opgewekt. Doordat de kern niet gesloten is, krijg je niet het effet van de transformator waar U ind = U ron. Met ijzer in de spoel wordt dat effet versterkt en wordt de tegenwerkende indutiespanning dus groter I wordt kleiner. 16 a Bij het naar innen gaan, wordt de lihtsterkte eventjes kleiner want de flux wordt groter en de spoel proeert dat te verhinderen. Die indutiestroom sterft uit en daarna randt het lampje weer even fel als tevoren. Als je het ijzer weghaalt, verzwak je de flux. De spoel zal dat proeren te verhinderen. Als je het ijzer zéér snel wegtrekt, krijg je een sterke flits waarij het lampje zelfs kan doorranden. We gaan ervan uit dat er mooie hoeken geruikt zijn, zoals 90º en 120º. Meet de periode en de tijd tussen de pieken: T 165 ms Δt 1 40 ms 0,25T 90º Δt 2 85 ms 0,5T 180º Δt I II 40 ms 90º