dag Tara,

Ik vermoed dat je dat (nikkelen?) massablokje aan die (slappe) veer op verschillende hoogtes boven de (weekijzeren?) kern in een elektromagneet hing. En dan steeds de stroomsterkte door de spoel langzaam opvoerde totdat de magnetische kracht tussen kern en massablokje het blokje in beweging bracht? 

Je wil het gevonden kwadratische verband gaan beredeneren mbv theorie en formules. Maar in die theorie is dat al beredeneerd, en de wiskundige neerslag van die theorie zit in één of meerdere formules. 

Dus ik zie even niet wat je hier precies mee aan wil.  Want wat jij wil lijkt eerder neer te komen op vaststellen of de uitkomst van jouw experiment al of niet strookt met de theorie.

Kun je een beetje duidelijker maken waar dit eigenlijk heen moet? 

Groet, Jan

In de elektromagneet is het magneetveld B (eigenlijk: magnetische inductie) evenredig met I.

Buiten de elektromagneet waaiert het magneetveld uit (om uiteindelijk via een gesloten kring bij de tegengestelde (zuid)pool uit te komen) en zolang op een plek de sterkte van het magneetveld van die andere (zuid)pool veel kleiner is dan van de (noord)pool, is het magneetveld evenredig met 1/r² zoals Auguste Coulomb ontdekte ( F = 1/(4πμ) 1/r²  m₁m₂  met m_i als magnetische poolsterkte in Wb ( https://www.britannica.com/biography/Charles-Augustin-de-Coulomb ) )

Als de sterktes meer gelijkwaardig worden (en de magneet vanuit die afstand meer en meer op een puntvormige dipool gaat lijken) dan wordt B evenredig met 1/r³ 

Beste Jan,

Hoe je het practicum omschrijft in het begin van je bericht klopt! En in het verslag dat we schrijven moeten we inderdaad kijken of de gegevens die uit het practicum komen overeenkomen met de theorie. Alleen moeten we de theorie zelf schrijven. We zien dat uit de gegevens een kwadratisch verband komt, alleen moeten we de theorie schrijven. Dus eigenlijk beredeneren dat, zonder dat we onze gegevens gebruiken, het te verwachten is dat er tussen de stroomsterkte en de afstand een kwadratisch verband is. Zodat we daarna kunnen aantonen, "kijk onze gegevens geven dat ook aan. Hiermee hebben we de theorie dus bewezen."

Dag Tara,

Dan val je nu in wat de kunst is in natuurkunde: trek je probleem uit elkaar tot kleinere deelproblemen. Dan moet je dus in je lesstof (of wordt je bewust het net op gestuurd?) op zoek naar het verband tussen stroomsterkte en magnetische veldsterkte, en ook naar het verband tussen afstand en magnetische veldsterkte, en dan nog iets met magnetische veldsterkte en magnetische kracht denk ik. En dat dan maar combineren.

Voorbeeld: bij een optrekkende auto is er een kwadratisch verband tussen kinetische energie en tijd, want tussen energie en snelheid is er een kwadratisch verband (Ek=½mv²) en tussen snelheid en tijd is er een rechtevenredig verband (v=at) . 

Kun je daarmee verder of begrijp ik je opdracht nog niet goed? 

Groet, Jan

Dag Tara,
Zoekend naar een invalshoek om je misschien een tip te kunnen geven voor de theorie, zou ik graag nog wat meer horen over de opzet van het practicum.

Je 'moest een practicum uitvoeren waarbij we de minimale stroomsterkte moesten meten die nodig is om het ijzeren blokje naar de magneet te trekken.'
Kun je dit nader omschrijven?
Gaat het om de minimale stroomsterkte waarbij het ijzeren blokje
a. zo ver omlaag gaat dat het tegen de ijzeren kern van de elektromagneet komt terwijl de stroom blijft lopen
b. vanuit de beginpositie een heeeeel klein stukje omlaag gaat er daar blijft zolang de stroom loopt
c. rond de beginpositie omlaag en omhoog gaat trillen als je de stroom aan en uit zet
d. nog iets anders, namelijk...?

Op de foto van de opstelling hangt het blokje niet recht boven de ijzeren kern van de elektromagneet. Was dat bij je proeven ook zo? Dit kan veel verschil maken!
Wat heb je in het practicum tot nu toe waargenomen en gemeten?
Kun je een foto plaatsen van je logboek?
Groet, Jaap

Beste,

Wij doen ook een experiment als dit. De metingen lijken niet ingewikkeld -ws geen rechtlijnig verband tussen minimaal nodige amperes en hoogte van het blok boven de elektromagneet -eerder parabool. Dat gaat lukken.

Wij hebben wel issues met de formules. Gezocht in de BINAS, Wikipedia, Hyperphysics maar geen succes. Wij denken ook dat magnetisch veld evenredig is met stroomsterkte -geen probleem.

Kunnen jullie meer info geven over de relatie tussen magnetische veldsterkte B recht boven de stroomspoel en de afstand y erboven (zonder blok)?

En de relatie tussen de veldsterkte en de kracht op het blok?

Met vriendelijke groet, Aloys

Dag Aloys,

Dat zijn geen duidelijke relaties. Afhankelijk van de bijvoorbeeld de combinatie lengte van de magneet zelf (van pool tot pool) en de afstand van je "meetpunt"  tot een van die polen varieert dat van kwadratisch tot kubiek. 

Kracht is helemaal een gok: dan heb je bovenstaande, en nog eens het materiaal (en de vorm daarvan) waarop  je probeert een kracht uit te oefenen. 

Het is niet voor niks dat je ook op Hyperphysics weinig vindt. Er zijn geen "duidelijke" relaties. Wel vele "als-dan" relaties die een beetje vaag door elkaar lopen. 

Groet, Jan