Opgave
Door een rechthoekige winding loopt een stroom I = 0,47 A in de aangegeven richting. Zie figuur.
Deze winding heeft zijden van resp. 10 en 30 cm.
Loodrecht op de winding staat een homogeen magneetveld het papier in met een magnetische inductie B = 22 mT.
a) Bereken de Lorentzkracht t.g.v. het homogene veld op de zijde AB en op de zijde BC.
b) Geef in de tekening de richting aan van deze Lorentzkrachten op AB en BC.
c) Bereken de som van de momenten van de Lorentzkrachten op AD en BC.
Uitwerking vraag (a)
• AB: FL = B × I × L = 22×10-3 × 0,47 × 0,30 = 3,1×10-3 N
• BC: FL = B × I × L = 22×10-3 × 0,47 × 0,10 = 1,0×10-3 N
Uitwerking vraag (b)
• Zie figuur onder uitwerking (c). De richting is bepaald met een van de richtingsregels.
Uitwerking vraag (c)
• De werklijnen van de krachten op AD en BC vallen samen. De krachten zijn tegengesteld gericht. Daar ligt dus ook het draaipunt, de som van de momenten is daarom nul. Eventueel teken je een bovenaanzicht.
• Wil je het moment van een van beide krachten echt uitrekenen, dan moet je eerst een draaipunt kiezen.
• Neem bijvoorbeeld als draaipunt het snijpunt van de diagonalen AC en BD.
• Dan blijkt de arm nul te zijn. Het is overigens wel mogelijk om een arm van resp. 0,15 m en -0,15 m te hebben. Waar ligt dan het gekozen draaipunt?
• Dat ΣF=0, is geen argument voor ΣM = 0!!
• Bekijk maar de elektromotor als voorbeeld.
