Oefeningen Elektriciteit II – Deel Ib - industrieel ingenieur - KAHO ...

Oefeningen Elektriciteit 2e kandidatuur
De magnetische afstandswerking in het vacuüm. - Magnetische krachtwerking in het vacuüm
[oplossing: ]
4.4 In het vlak van het blad bevindt zich een zeer lange
rechte draad waardoor een stroom I 1 van 30 A vloeit in
de opwaartse richting (zie figuur 4.2). In de omgeving
van deze draad ligt op 5 cm afstand een rechthoekige
stroomkring met lengte 60 cm en breedte 18 cm,
waarin een stroom I 2 van 20 A circuleert.
Bereken de kracht (grootte, richting en zin) op de
stroomkring.
[oplossing: ]
[cm]
30
I 1
= 30 A
O
y
5
I 2
= 20 A
x
[cm]
4.5 Een rechte geleider met lengte l=1 m maakt een hoek
van 30° met een uniform magnetisch veld van 1,5 T.
Door de geleider loopt een stroom van 10 A.
Bepaal de magnetische kracht (grootte, richting en zin)
op die geleider.
[oplossing: ]
4.6 Een geleider met lengte 50 cm valt samen met de x-as
van een orthogonaal assenstelsel. Er vloeit een stroom
van 0,5 A door in de zin van de positieve x-as. Hij bevindt zich in een uniform magnetisch veld
bepaald door:
r r r
B = 0,003e y + 0,01e
z
Bepaal de kracht (vectorieel) op die geleider.
[oplossing: ]
[ T]
-30
18 cm
figuur 4.2
4.7 Door een geleider met lengte L die gewikkeld is tot een spoel met cirkelvormige doorsnede loopt
een stroom I.
a. Toon aan dat het krachtenkoppel op deze spoel in een magnetisch veld maximaal is als ze uit
slechts één winding bestaat.
b. Bepaal dit maximaal krachtenkoppel.
[oplossing: ]
4.8 Een positieve lading Q is uniform verdeeld over de oppervlakte van een platte cirkelvormige
schijf met straal R, die ronddraait met hoeksnelheid ω.
Bepaal het magnetisch dipoolmoment µ van de schijf.
[Tip: Verdeel de schijf in concentrische stroomkringetjes met infinitesimale dikte dr. Het magnetisch
dipoolmoment µ kan dan door superpositie bepaald worden.]
[oplossing: ]
4.9 Een elektronenstraalbuis met magnetische afbuiging, waarvan onderstaande figuur een
schematische voorstelling geeft, vindt vooral toepassing in TV-toestellen.
2