Inloggen

Draaiend spoeltje

Deze uitwerking hoort bij opgave 31 uit het hoofdstuk "Elektromagnetisme VWO". De opgaven zijn te vinden in FotonElektromagnetismeVWO.pdf

Opgave a

De maximale flux lezen we af uit de grafiek: 3,4·10-4 Wb. Op dit moment lopen de magnetische veldlijnen recht door de spoel heen en geldt

Φ = B·A

Voor het oppervlak (A) geldt dan

A = Φ/B = 3,4·10-4 Wb / 0,19 T = 1,78947·10-3 m2. De draden van de spoel vormen, vanuit de richting van de magnetische veldlijnen gezien, een cirkel. Voor het oppervlak van een cirkel geldt A=πr2. Voor de straal van de spoel vinden we dan

r = √ [A/π] = √ [1,78947·10-3/π] = 0,023866 m.

De diameter is twee maal de straal en dus gelijk aan 2· 0,023866 = 0,047733 m. Afgerond is dit 4,8 cm.

Opgave b

Voor de opgewekte inductiespanning geldt

Uind = N·dΦ/dt

In deze formule is dΦ/dt de verandering van de flux per seconde. Deze is maximaal op het moment dat de grafiek op zijn steilst loopt. De waarde van dΦ/dt kunnen we uit de grafiek bepalen door het tekenen van een raaklijn op dit tijdstip (zie afbeelding hieronder). De grafiek is op zijn steilst als de flux 0 Wb is. Voor de fluxverandering volgt dan ΔΦ/Δt = 8,0·10-4 / 0,093 = 8,60·10-3 Wbs-1. Invullen in bovenstaande formule met N = 85 wikkelingen geeft Uind = 0,7312 V. Afgerond 0,73 V.

Opgave c

De flux verandert hier sinusvormig. De flux kunnen we hier dus ook als functie opschrijven:

Φ(t) = Φmax·sin(2π·f·t)

Met Φ(t) de flux als functie van de tijd, Φmax de maximale flux (Wb), f de draaifrequentie (Hz) en t de tijd (s). Voor de maximale flux geldt Φmax = B·A = B·π·r2. Invullen in bovenstaande formule geeft

Φ(t) = B·π·r2·sin(2π·f·t)

De inductiespanning is N·dΦ/dt. Dit is N keer de afgeleide van de Φ(t). De afgeleide van sin(x ) is cos (x) en met de kettingregel volgt dan

Uind = 2·N·f·B·π2·r2·cos(2π·f·t)

Voor de maximale waarde van de spanning geldt dan

Uind,max = 2·N·f·B·π2·r2

Hieraan is in één keer te zien:
  • Uind,max is recht evenredig met N
  • Uind,max is kwadratisch evenredig met r en dus ook met de diameter
  • Uind,max is recht evenredig met f



Vraag over opgave "Draaiend spoeltje"?


    Hou mijn naam verborgen

Eerder gestelde vragen | Draaiend spoeltje

Katja van Weert vroeg op donderdag 13 jul 2017 om 12:20
Bij vraag c: waarom mag je hier op het laatste stuk de cos(...) weglaten?

Erik van Munster reageerde op donderdag 13 jul 2017 om 13:09
Omdat hier gevraagd wordt om de maximale spanning. Een cosinus (en een sinus ook trouwens) varieert van -1 to 1 en kan nooit groter worden dan 1. De maximale spanning is dus de spanning waarbij cos gelijk is aan 1 vandaar dat je hem kan weglaten.


>> naar HAVO uitwerkingen

4 VWO


Algemeen VWO 1 Maatcilinder, 2 Metriek stelsel, 3 SI-eenheden, 4 Paardenkrachten, 5 Basiseenheden, 6 Kloppende formule, 7 Luchtwrijving, 8 Voorvoegsels, 9 Standaardnotatie, 10 Orde van grootte, 11 Meetfouten, 12 Oppervlakte, 13 Weerstand, 14 Binas, 15 Significante cijfers, 16 Spanning, 17 Precisie, 18 Afronden, 19 Berekeningen, 20 Omschrijven, 21 Magneetveld, 22 Gravitatieformule, 23 Interpoleren, 24 Grafiek, 25 Verbanden, 26 Kinetische energie, 27 Lichtintensiteit, 28 Coördinatentransformatie, 29 Snelheidsmodel, 30 Watermodel,

Beweging VWO 1 Trajectcontrole, 2 Onweersbui, 3 Naar school, 4 Rondje aarde, 5 Inhaalmanoeuvre, 6 Lichtsnelheid, 7 Optrekkende auto, 8 Landingsbaan, 9 Lift, 10 Botsing, 11 Katapult, 12 Maansprong, 13 Sprint, 14 Vallende bal, 15 Trilling, 16 Jan-van-Gent,

Krachten VWO 1 Kopstaart-methode, 2 Sleepboten, 3 Horizontaal verticaal, 4 Rechte hoek, 5 Grafisch ontbinden, 6 Componenten, 7 Zwaartekracht, 8 Veerkracht, 9 Straatlamp, 10 Katrollen, 11 Normaalkracht, 12 Stroomlijn, 13 Tegenwind, 14 Glijbaan, 15 Schuifwrijving, 16 Krachtsoorten, 17 Wetten van Newton, 18 Krachtenevenwicht, 19 Valversnelling, 20 Skaten, 21 Afdaling, 22 Slinger, 23 Bergtrein, 24 Lift, 25 Take-off, 26 Knikker, 27 Boeing, 28 Atwood, 29 Trein, 30 Onderwatermodel,

Elektrische Schakelingen VWO 1 Lampjes, 2 Schema, 3 Bliksemafleider, 4 Koper, 5 Volt, 6 Inslagspanning, 7 Ohmse weerstand, 8 Gloeilampje, 9 Isolator, 10 Geleidbaarheid, 11 Waterzuiverheid, 12 Samenstellen, 13 Vervangingsweerstand, 14 Spanningswet, 15 Stroomwet, 16 Serieschakeling, 17 Doorbranden, 18 Spanningsdeler, 19 Spanningsbron, 20 Parallelschakeling, 21 Drie weerstanden, 22 Hoofdstroom, 23 Puzzelen, 24 Draadweerstand, 25 Meetschakeling, 26 Schuifweerstand, 27 Bijzondere weerstanden, 28 Vermogen, 29 Opwarmen, 30 Gloeidraad, 31 LED lamp, 32 Penlite, 33 Zekering, 34 Beveiliging,

Energie & Arbeid VWO 1 Arbeid, 2 Vermoeidheid, 3 Eenheid, 4 Hoek, 5 Hijskraan, 6 Slee, 7 Optrekkende trein, 8 Helling, 9 Veer, 10 Definities, 11 Energiesoorten, 12 Kinetische energie, 13 Versnellen, 14 Eenparige versnelling, 15 Tennisbal, 16 Pakhuis, 17 Veerenergie, 18 Vallende steen, 19 Boogschieten, 20 Glijden, 21 Kanonschot, 22 Vermogen, 23 Katrollen, 24 Vergelijking, 25 Elektriciteitscentrale, 26 Voertuig, 27 Zonnepaneel, 28 Gravitatie-energie, 29 Benzineverbruik, 30 Valmodel,

5 VWO


Cirkelbeweging & Gravitatie VWO 1 Slijptol, 2 Draaimolen, 3 Fietstocht, 4 Middelpuntzoekende kracht, 5 Eenheid, 6 Fmpz, 7 Bocht, 8 Zweefmolen, 9 Aardrotatie, 10 Gravitatiekracht, 11 Gravitatieconstante, 12 Verband, 13 Appel, 14 Valversnelling, 15 Kepler, 16 Jupitermaantjes, 17 Exoplaneet, 18 Geostationair, 19 Gravitatie-energie, 20 Ellips, 21 Ontsnappingssnelheid, 22 Maanmodel,

Trillingen & Golven VWO 1 Trillingen, 2 Frequentie, 3 Oscilloscoop, 4 Fase, 5 Harmonische trilling, 6 Eenheid, 7 Duikplank, 8 Scooter, 9 Veermassa, 10 Gelijk lopen, 11 Resonantie, 12 Snelheid, 13 Slingerenergie, 14 Trillingsmodel, 15 Golflengte, 16 Golf op zee, 17 Longitudinaal/tranversaal, 18 Superpositie, 19 Resulterende ampl., 20 Interferentie, 21 Staande golven, 22 Reageerbuis, 23 Klankkast, 24 Gitaar, 25 Saxofoon, 26 Modulatie, 27 FM, 28 Sampling, 29 Datatransfer, 30 CD,

Elektromagnetisme VWO 1 Balletjes, 2 Elektrische lading, 3 Plastic staaf, 4 Elektroscoop, 5 Wet van Coulomb, 6 Veldsterkte, 7 Radiaal veld, 8 Twee ladingen, 9 Millikan, 10 Veldmodel, 11 Stroomkring, 12 Spanningsveld, 13 Versnelspanning, 14 Elektronvolt, 15 Lineaire versneller, 16 Magneten, 17 Magneetveld, 18 Veldlijnen, 19 Rechterhand draad, 20 Rechterhand spoel, 21 Linkerhand, 22 Lorentzkracht, 23 Ampere, 24 Massaspectrometer, 25 Elektromotor, 26 Luidspreker, 27 Flux, 28 Wet van Lenz, 29 Fluxverandering, 30 Dynamo, 31 Draaiend spoeltje, 32 Vallende magneet,

Materie & Moleculen VWO 1 Drie fasen, 2 Van der Waalskracht, 3 Welke fase?, 4 Brownse Beweging, 5 Molecuultheorie, 6 Atomen en moleculen, 7 Plasma, 8 Massa, 9 Kristalrooster, 10 Temperatuur, 11 Treinrails, 12 Thermometer, 13 Druk, 14 Raam, 15 Flesje, 16 Duikboot, 17 Wet van Boyle, 18 Algemene gaswet, 19 Druk en temperatuur, 20 Plantenkas, 21 Kringproces, 22 Warmte en temperatuur, 23 Warmtetransport, 24 Koelkast, 25 Opwarmen, 26 Warmtecapaciteit, 27 Geiser, 28 Friteuse, 29 Hoefijzer, 30 Afkoelingsmodel,

Biofysica VWO 1 Hartslag, 2 mmHg, 3 Bloeddrukmeting, 4 Bloedstroom, 5 Bloedvat, 6 Vatenstelsel, 7 Gehoorgang, 8 Binnenoor, 9 Lichaamsoppervlak, 10 Waterijs, 11 Lichtmicroscoop, 12 Fluorescentie, 13 GFP, 14 Elektronenmicroscoop, 15 Zwemblaas, 16 Parasaurolophus,

Geofysica VWO 1 Aardmagnetisme, 2 Noorderlicht, 3 P-golf, 4 S-golf, 5 Seismograaf, 6 Epicentrum, 7 Tsunami, 8 Mount Everest, 9 Grace, 10 Aardmassa, 11 Massamiddelpunt, 12 Dichtheid, 13 Appelschil, 14 Lava, 15 Datering,

6 VWO


Sterren & Straling VWO 1 Elektromagnetisch spectrum, 2 Stralingssoort, 3 Lichtsnelheid, 4 Lichtjaar, 5 Continu of lijn?, 6 Zwarte straler, 7 Planckkrommen, 8 Kleurtemperatuur, 9 Gasspectrum, 10 Spectraallijnen, 11 Zonnespectrum, 12 Sterspectra, 13 Wet van Wien, 14 Spectraaltype, 15 Stefan-Boltzmann, 16 Lichtkracht, 17 Kwadratenwet, 18 Zonneconstante, 19 Afstandsbepaling, 20 Superreus, 21 Hertzsprung-Russel, 22 Sterevolutie, 23 Sterpopulatie, 24 Telescoop, 25 Hubble Space Telescope, 26 Dopplereffect, 27 Zonnerotatie, 28 Oerknal,

Quantum- & Atoomfysica VWO 1 Laserpointer, 2 Rutherford, 3 Bohr, 4 Energieniveaus, 5 Aangeslagen toestand, 6 Lijnenspectrum, 7 Waterstofspectrum, 8 Ionisatie-energie, 9 Buiging, 10 Dubbelspleet, 11 Foto-elektrisch effect, 12 Foto-elektronen, 13 Golf/Deeltjes-dualiteit, 14 Brogliegolven, 15 Dubbelspleet Elektronen, 16 Golf of deeltje, 17 Luchtdeeltjes, 18 Elektronendiffractie, 19 Deeltje in een doos, 20 Waterstofatoom, 21 Waarschijnlijkheid, 22 Schrödinger's kat, 23 Tunneleffect, 24 Ontsnappingskans, 25 Heisenberg, 26 Nulpuntsenergie, 27 Omschrijvingen, 28 Inktwisser,

Ioniserende Straling VWO 1 Samenstelling, 2 Massa en ladingsgetal, 3 Vervalvergelijking, 4 Ontstaan, 5 Vervalreeks, 6 Halveringstijd, 7 Logaritme, 8 Vervalmodel, 9 Grootste activiteit, 10 Activiteit, 11 Raaklijn, 12 Ionisatie, 13 Dracht, 14 Geiger-Müllerbuis, 15 Dosimeter, 16 Activiteitsmeting, 17 Röntgenbuis, 18 Doorgelaten straling, 19 Loodschort, 20 Aluminiumfolie, 21 Röntgenfoto, 22 Contrastmiddel, 23 CT-scan, 24 MRI, 25 Echoscopie, 26 PET, 27 Medische beelden, 28 Kernramp, 29 Verhoogd risico, 30 Stralingsdosis, 31 Radiotherapie, 32 Longen,

Kernen & Deeltjes VWO 1 Einstein, 2 Massaverschil, 3 K-vangst, 4 Vervalsoort, 5 Bindingsenergie, 6 Kunstmatige kernreactie, 7 Splijtingsreactie, 8 Kernenergie, 9 Splijtstof, 10 Kernfusie, 11 Standaardmodel, 12 Quarks, 13 Leptonen, 14 Zonneneutrino's, 15 Kosmische straling, 16 LHC,

Relativiteit VWO 1 Fizeau, 2 Michelson-Morley, 3 Ruimtetijd-diagram, 4 Lichtkegel, 5 Trein, 6 Straaljager, 7 Lengtecontractie, 8 Muon, 9 Ruimteas tekenen, 10 Tijddilatatie, 11 Gelijktijdigheid, 12 Snelheden optellen, 13 Relativistische massa, 14 Kinetische energie, 15 Zwaartekracht, 16 Zwart gat,

4 HAVO


Algemeen HAVO 1 Meter, 2 Kilogram, 3 SI-eenheden, 4 Paardenkrachten, 5 Basiseenheden, 6 Zelfde eenheid, 7 Kloppende formule, 8 Groter of kleiner, 9 Voorvoegsels, 10 Exponent, 11 Schatten, 12 Aflezen, 13 Weerstand, 14 Binas, 15 Significante cijfers, 16 Spanning, 17 Precisie, 18 Afronden, 19 Berekeningen, 20 Cilinder, 21 Sinaasappel, 22 Omschrijven, 23 Magneetveld, 24 Gravitatieformule, 25 Interpoleren, 26 Grafiek, 27 Onbekende vloeistof, 28 Verbanden, 29 Kinetische energie, 30 Lichtintensiteit,

Beweging HAVO 1 Stroboscoop, 2 Trajectcontrole, 3 Onweersbui, 4 Naar school, 5 Rondje aarde, 6 Inhaalmanoeuvre, 7 Lichtsnelheid, 8 Versnelling, 9 Afremmen, 10 Optrekkende auto, 11 Landingsbaan, 12 Lift, 13 Botsing, 14 Vallen, 15 Katapult, 16 Maansprong, 17 Sprint, 18 Vallende bal, 19 Trilling, 20 Jan-van-Gent,

Krachten HAVO 1 Kop-staartmethode, 2 Sleepboten, 3 Horizontaal verticaal, 4 Rechte hoek, 5 Ontbinden, 6 Componenten, 7 Grootte, 8 Tillen, 9 Pythagoras, 10 Zwaartekracht, 11 Veerkracht, 12 Straatlamp, 13 Katrollen, 14 Normaalkracht, 15 Helling, 16 Wrijvingskracht, 17 Tegenwind, 18 Schuifwrijving, 19 Krachtsoorten, 20 Speeltuin, 21 Hefboom, 22 Momentsleutel, 23 Arm bepalen, 24 Onderarm, 25 Opdrukken, 26 Wetten van Newton, 27 Krachtenevenwicht, 28 Versnelling, 29 Wegfietsen, 30 Valversnelling, 31 Parachutesprong, 32 Bergtrein, 33 Take-off,

Elektrische Schakelingen HAVO 1 Schakeling, 2 Lampjes, 3 Schema, 4 Stroom, 5 Spanningsbron, 6 Wet van Ohm, 7 Ohmse weerstand, 8 Gloeilampje, 9 Isolator, 10 Geleidbaarheid, 11 Waterzuiverheid, 12 Samenstellen, 13 Vervangingsweerstand, 14 Serieschakeling, 15 Doorbranden, 16 Spanningsdeler, 17 Bronspanning, 18 Parallelschakeling, 19 Drie weerstanden, 20 Puzzelen, 21 Draadweerstand, 22 Koperdraad, 23 Meetschakeling, 24 Schuifweerstand, 25 Bijzondere weerstanden, 26 Vermogen, 27 Opwarmen, 28 LED-lamp, 29 Capaciteit, 30 Zekering, 31 Beveiliging, 32 Transformator, 33 Hoogspanningsleiding, 34 Elektriciteitsopwekking, 35 Elektrische auto,

Energie & Arbeid HAVO 1 Beklimming, 2 Welke kracht, 3 Arbeid, 4 Vermoeidheid, 5 Eenheid, 6 Schuine kracht, 7 Hijskraan, 8 Slee, 9 Optrekkende trein, 10 Helling, 11 Definities, 12 Energiesoorten, 13 Kinetische energie, 14 Versnelling, 15 Eenparig versnellen, 16 Tennisbal, 17 Pakhuis, 18 Knikker, 19 Vallende steen, 20 Glijden, 21 Verticale worp, 22 Kanonschot, 23 Vermogen, 24 Katrollen, 25 Rendement, 26 Automotor, 27 Zonnepaneel, 28 Voertuig, 29 Stookwaarde, 30 Vergelijking, 31 Elektriciteitscentrale, 32 Benzineverbruik,

5 HAVO


Zonnestelsel & Heelal HAVO 1 Maanfasen, 2 Zonsverduistering, 3 Heliocentrisch, 4 Venus, 5 Ontbrekende woorden, 6 Cirkelbeweging, 7 Slijptol, 8 Draaimolen, 9 Middelpuntzoekende kracht, 10 Eenheid, 11 Fmpz, 12 Bocht, 13 Aardrotatie, 14 Gravitatiekracht, 15 Gravitatieconstante, 16 Hoogte, 17 Appel, 18 Valversnelling, 19 Afleiding, 20 Jupitermaantjes, 21 Exoplaneet, 22 Geostationair, 23 Telescopen, 24 Elektromagnetisch spectrum, 25 Stralingssoort, 26 Lichtsnelheid, 27 Wet van Wien, 28 Lichtjaar, 29 Reistijd, 30 Deneb, 31 Oerknal, 32 Andromedastelsel,

Trillingen & Golven HAVO 1 Trillingen, 2 Elektrocardiogram, 3 Frequentie, 4 Oscilloscoop, 5 Harmonische trilling, 6 Eenheid, 7 Duikplank, 8 Scooter, 9 Veermassa, 10 Strak koord, 11 Resonantie, 12 Snelheid, 13 Golflengte, 14 Golven op zee, 15 Longitudinaal transversaal, 16 Geluidsgolven, 17 Onweersafstand, 18 Meting geluidssnelheid, 19 Lichtgolven, 20 Lopend of staand, 21 Staande golven, 22 Snaartrillingen, 23 Reageerbuis, 24 Trompet, 25 Gitaar, 26 Saxofoon, 27 Modulatie, 28 FM,

Stoffen & Warmte HAVO 1 Drie fasen, 2 Faseovergangen, 3 Van der Waalskracht, 4 Welke fase?, 5 Brownse beweging, 6 Molecuultheorie, 7 Atomen & moleculen, 8 Plasma, 9 Massa, 10 Kristalrooster, 11 Temperatuur, 12 Warmte & temperatuur, 13 Warmtetransport, 14 Koelkast, 15 Geleiding in metalen, 16 Opwarmen, 17 Welke stof?, 18 Geiser, 19 Soortelijke warmte, 20 Friteuse, 21 Hoefijzer, 22 Mechanische spanning, 23 Spankracht, 24 Plastic, 25 Rek, 26 Uitzetting, 27 Spanning,rek-diagram, 28 Elasticiteitsmodulus, 29 Kabeltrein,

Ioniserende Straling HAVO 1 Atoommodellen, 2 Samenstelling, 3 Massa- en ladingsgetal, 4 Vervalvergelijking, 5 Ontstaan, 6 Vervalreeks, 7 Halveringstijd, 8 Kernen & halvering, 9 Grootste activiteit, 10 Raaklijn, 11 Activiteitsformule, 12 Ionisatie, 13 α-deeltje, 14 Fotonen, 15 Dracht, 16 Geiger-Müllerbuis, 17 Dosimeter, 18 Activiteitsmeting, 19 Röntgenbuis, 20 Doorgelaten straling, 21 Loodschort, 22 Aluminiumfolie, 23 Röntgenfoto, 24 Contrastmiddel, 25 CT-scan, 26 MRI, 27 Echoscopie, 28 Medische beelden, 29 Kernramp, 30 Verhoogd risico, 31 Stralingsdosis, 32 Radiotherapie, 33 Longen,

Technische Automatisering HAVO 1 Vingers, 2 Binair, 3 Aan/uitknop, 4 Waarheidstabel, 5 EN-poorten, 6 XOF-poort, 7 Temperatuursensor, 8 Comparator, 9 Systeembord, 10 Geheugencel, 11 Warmtelint, 12 AD-omzetter, 13 Pulsteller, 14 Stopwatch, 15 Lichtschakelaar, 16 Snelheidsmeting, 17 Meet-Stuur-Regel-,

Licht & Lenzen HAVO 1 Spiegelbeeld, 2 Spiegelwet, 3 Breking, 4 Prisma, 5 Totale reflectie, 6 Fiber, 7 Lens, 8 Constructietekening, 9 Lenswerking, 10 Beeldvorming, 11 Twee lichtstralen, 12 Virtueel beeld, 13 Lenswet, 14 Onscherp, 15 Vergroting, 16 Vergrootte bloem, 17 Fotocamera, 18 Kolibri,

Aarde & Klimaat HAVO 1 Druk, 2 Gasdruk, 3 Luchtkolom, 4 Dampkring, 5 Hoogtemeting, 6 Corioliseffect, 7 Buys Ballot, 8 Waterdamp, 9 Ozon, 10 Zonnestraling, 11 Albedo, 12 Broeikaseffect, 13 Stralingshoek, 14 Buienradar, 15 IJsberg,

Menselijk Lichaam HAVO 1 Hartslag, 2 mmHg, 3 Bloeddrukmeting, 4 Lichaamsoppervlak, 5 Waterijs, 6 Gehoorgang, 7 Binnenoor, 8 Geluidsintensiteit, 9 Gehoordrempel, 10 Decibel, 11 Hoornvlies, 12 Ooglens, 13 Bijziendheid, 14 Oudziendheid, 15 Kleurenblindheid,

terug naar boven