Koeling

Opgaven komen van de CCVX-website. Kom je er zelf niet zelf uit? Dan kun je hieronder je vraag stellen. Ook kun je hieronder eerder gestelde vragen over deze opgave vinden.

Vraag a

Met de linkerhandregel kunnen we de richting van de lorentzkracht die op het natrium werkt bepalen. Zie afbeelding hieronder: Het magneetveld (B) loopt van de noordpool van de magneet naar de zuidpool. De stroom (I) loopt van beneden naar boven. Uit de linkerhandregel volgt dan dat de kracht (F) het scherm in loopt. Het vloeibare natrium krijgt daardoor ook een snelheid het scherm in de richting van K naar M.

Vraag b

Voor de sterkte van de lorentzkracht geldt F = B·I·L. De stroomsterkte (I) en de sterkte van het magneetveld staan in de opgave gegeven. De lengte waarlangs de stroom binnen het magneetveld loopt is de hoogte van de buis en is gelijk aan 24 mm. Voor de lorentzkracht vinden we dan

F_lorentz = 0,69 · 80 · 24·10^-3 = 1,3248 N

Afgerond is dit een kracht van 1,3 N.

Vraag c

In het schema van figuur 3 is te zien dat de linkerzijde, het natrium en de rechterzijde van de buis parallel staan. In een parallel­schakeling geldt voor de totale weerstand of vervangingsweerstand R_tot^-1 = R₁^-1 + R₂^-1 + R₃^-1 + …. In dit geval geldt dus

R_tot^-1 = R_links^-1 + R_natrium^-1 + R_rechts^-1

R_links^-1 + R_rechts^-1 = R_tot^-1 - R_natrium^-1

R_links^-1 + R_rechts^-1 = (92,5·10^-6)^-1 - (120·10^-6)^-1

R_links^-1 + R_rechts^-1 = 2477,48

De totale weerstand van de lege buis is gelijk aan (R_links^-1 + R_rechts^-1)^-1 en dus vinden we

R_{lege buis} = 2477,48^-1 = 4,0364·10^-4 Ω

Afgerond is dit een weerstand van 404 μΩ.

Vraag d

De deelstromen in een parallelschakeling verhouden zich zoals R^-1 van de verschillende takken. Voor de verhoudingen van de stroom door het natrium ten opzichte van de totale stroom moeten we dus kijken naar de verhouding van R_natrium^-1 ten opzichte van R_tot^-1.

I_natrium/I_tot = R_natrium^-1/R_tot^-1

I_natrium/I_tot = (R_natrium/R_tot)^-1

I_natrium/I_tot = R_tot/R_natrium

I_natrium/I_tot = 92,5 μΩ / 120 μΩ = 0,7708

Afgerond 77,1 % van de stroom loopt dus door het natrium.

Vraag over "Koeling"?

Typ hier je vraag

Stel je vraag     Hou mijn naam verborgen voor andere bezoekers