5.1 Wederzijdse inductie PDF

5.1 Wederzijdse inductie dinsdag 12 januari 2021 10:52 5.1 Wederzijdse inductie 5.1.1. Verschijnsel Over een magnetische keten plaatsen we 2 spoelen. Op spoel 1 sluiten we in serie een spanningsbron en een schakelaar S aan. Op spoel 2 sluiten we e...

5.1 Wederzijdse inductie dinsdag 12 januari 2021 10:52 5.1 Wederzijdse inductie 5.1.1. Verschijnsel Over een magnetische keten plaatsen we 2 spoelen. Op spoel 1 sluiten we in serie een spanningsbron en een schakelaar S aan. Op spoel 2 sluiten we een galvanometer aan.  Als we S sluiten (stroomtoename) galvanometer wijkt uit naar rechts.  Als we S openen (stroomafname) galvanometer wijkt uit naar links. Besluit: Als we de spanningsbron en schakelaar nu aansluiten op spoel 2 en op spoel 1 sluiten we de galvanometer aan, dan zal een stroomverandering in spoel 2 een spanning in spoel 1 als gevolg hebben. Beide spoelen beïnvloeden elkaar dus wederzijds, vandaar de benaming wederzijdse inductie. 5.1.2 Verklaring van het verschijnsel Door een stroomsterkte door de spoel 1 te sturen ontstaat er een flux die zich in de magnetische keten sluit. Als we de schakelaar S sluiten, dan zal de flux toenemen van nul tot maximum, zowel in spoel 1 als in spoel 2. Die fluxverandering ΔΦ zal in spoel 2 een spanning induceren Elektromagnetisme Pagina 1  spoel 2. Die fluxverandering ΔΦ zal in spoel 2 een spanning induceren Hetzelfde stellen we vast bij het openen van de schakelaar, maar omdat de flux nu afneemt, zal de geïnduceerde spanning tegengesteld gericht zijn dan bij het sluiten van de schakelaar S. 5.1.3. Zin van de wederzijdse inductiespanning De zin van de geïnduceerde spanning is gegeven door de wet van Lenz. Ze zal haar ontstaansoorzaak, die hier de fluxverandering is, altijd tegenwerken. Duid op onderstaande tekeningen de polariteit aan van de wederzijdse inductiespanning. Duid ook de stroomzin aan. Leg ook je redenering uit. Uitleg :  Schakelaar S wordt gesloten en er zal dan een stroom I vloeien.  Ten gevolge van die stroomtoename ontstaat er een fluxtoename!  De zin van die fluxtoename bepalen we met de rechterhandregel.  De secundaire spoel gaat deze fluxtoename tegenwerken.  Hiervoor moet de secundaire zelf een flux opwekken.  Met de rechterhandregel bepalen we de zin van de stroom in de secundaire spoel, nodig om deze flux op te wekken.  Om deze stroom te laten lopen moet er een EMK worden geïnduceerd in de secundaire.  De secundaire spoel is dus een bron geworden.  De stroom loopt buiten de bron van + naar -. Uitleg : Elektromagnetisme Pagina 2 Uitleg : 5.1.4. Coëfficiënt van wederzijdse inductie M en waarde van de wederzijdse inductiespanning Ew. De spanning die in spoel 2 geïnduceerd wordt is Elektromagnetisme Pagina 3 De flux 2 omvat door spoel 2 is kleiner dan de flux 1 omvat door spoel 1, omdat er altijd veldlijnen zijn van spoel 1 die spoel 2 niet zullen omsluiten. (lekflux) (met k als koppelcoëfficiënt tussen 0 en 1) De flux 1 omvat door spoel 1 is gelijk aan (wet van Hopkinson) => => Hier noemen we de coëfficiënt van wederzijdse inductie M => De coëfficiënt van wederzijdse inductie wordt uitgedrukt in Henry, met als symbool H. Elektromagnetisme Pagina 4