Fysik

Magnetisme

27. oktober 2012 af kapper1764 (Slettet)

Hej allesammen :-)

Jeg er i tvivl om noget:

Hvis man fører en magnet gennem en spole af metaltråd vil der opstå en spænding grundet ændringen af magnetfeltet. Derefter kan man evt. belaste magnet ved at slutte den til et kredsløb, så den skal levere en strøm til fx en lampe eller en ovn. 

Det jeg ikke kan forstå her er, at en spænding, der er skabt af en ændring i et magnetfelt, hvor magnetfeltet i øvrigt ikke består af elektroner i kredsløb, kan ledes videre i dette kredsløb, og give strøm, selvom denne spænding ikke består af elektroner?

Bliver denne spænding omformet til en energi, der skaber elektroner?

Eller behøves energien være i form af elektroner, for at kunne sendes i kredsløb, og give energi til fx lampen eller ovnen ?

 

Tak på forhånd :-)


Brugbart svar (1)

Svar #1
27. oktober 2012 af peter lind

Det er i spolen, som magneten føres igennem, at der opstår en spændning. At der opstår sådan en spændning er en fundamental naturlov,


Svar #2
27. oktober 2012 af kapper1764 (Slettet)

Men det besvarer jo ikke helt mit spørgsmål..... 


Brugbart svar (1)

Svar #3
27. oktober 2012 af hesch (Slettet)

#0:  Glem nu disse elekektroner. Energi "skaber" ikke elektroner.

Energien i et magnetfelt = ½*B'H / m3 J, hvor B = magnetisk induktion, og H = magnetisk feltstyrke. Det er ikke i spolen, der sker en energiændring, men i rummet omkring den.

I første omgang vil spolen generere en spænding, og hvis spolen er belastet med en ovn, vil der selvfølgeligt løbe en strøm. Heraf P = U * I = effekt.

Intet i energibevarelsesloven tilskriver, at potentiel potentiel energi skal omdannes til anden energi, f.eks. at et 10kg lod sluppet i een meters højde skal omdanne sin potentielle energi til kinetisk energi. Det sker bare, mærkværdigt vis.

På samme vis vil ændring af magnetiske energitætheder omdannes til elektrisk energi i form af en spænding i en spole, og hvis denne er belastet, i en elektrisk strøm, og dermed en en elektrisk effekt = P = U * I.

Effekten vil svække magnetfeltet, medmindre der tilføres tilføres ny effekt til dette, i form af tilført effekt til primærviklingen på en transformer.

Hvis ikke din sekundærspole på transformeren er belastet, løber der ingen strøm i denne, og primærviklingen vil i princippet så ikke optage effekt/enrergi, eftersom den magnetiske energi i transformeren ikke svækkes af sekundærviklingens strømaftag.

Så glem "skabelsen" af elektroner.  Der er tale om energiudveksling i vacuum og gennem magnetisk energi ⇒ elktrisk energi.


Svar #4
27. oktober 2012 af kapper1764 (Slettet)

Okay :-)

Hvad mener du med, at effekten vil svække magnetfeltet?

Jeg har tidligere hørt, at det er den kinektiske energi, der bliver brugt som energikilde i spændingen, og at magneten derfor ikke bliver svækket ??


Brugbart svar (1)

Svar #5
27. oktober 2012 af hesch (Slettet)

Stømretningen i sekundærspolen i en transformer vil antage en retning, der er modsat rettet primærspolens, og sekundærspolens indvirkning på jernkernens magnetfelt vil der for være svækkende. I modsat fald havde du en evighedsmaskine, endog af 1. grad.

Energikilden ved bevægelse af en magnet i nærheden af en spole, og dermed ændring af den magnetiske feltenergi skyldes, som du selv skriver, kinetisk energi, ved det at når du bevæger magneten, og spolen effektmæssigt er belastet, så vil sekundærspolen danne, grundet strømme igennem denne, danne magnetfelter, der "bremser" magnetbevægelsen. Så hvis du bruger en permanent magnet, sker energigiomdannelsen ved: kinetisk energi ⇒ elektrisk energi. Magneten i sig selv svækkes ikke.


Brugbart svar (1)

Svar #6
27. oktober 2012 af hesch (Slettet)

#0,  #2,   #4: Du er vist ikke 15 år.   :)


Svar #7
28. oktober 2012 af kapper1764 (Slettet)

Bare fordi man ikke ved så meget om emnet, kan man da stadigvæk være 15 år! 

Desuden har jeg slet ikke haft om det i skolen endnu, men derfor kan man da sadig være interesseret i emnet, og derfor have lyst til at lære noget om emnet, og undersøge nogle ting!


Brugbart svar (1)

Svar #8
28. oktober 2012 af hesch (Slettet)

#7: Jeg mente det faktisk omvendt:  At du virker ældre end 15 år.

Beklager misforståelsen  :)


Svar #9
28. oktober 2012 af kapper1764 (Slettet)

Åh, øh, jeg undskylder, at jeg reagerede som jeg gjorde .. ;-)

Men jeg er dog stadig 15 år..

Selvom jeg nogle gange får at vide, at jeg måske har noget mere mellem ørerne end de fleste andre af mine jævnaldrene ... ;o)

Men tak for svarene.... jeg skal bruge det hele til et vigtigt projekt :-)

 

Hav en god weekend! :-) 

 


Brugbart svar (1)

Svar #10
28. oktober 2012 af mette48 (Slettet)

#6

du har vist ikke megen erfaring med 15 årige i fysikundervisningen.

Her støder vi endelig på en, der forsøger at forstå, hvad der sker. De fleste lærer det bare uden ad.

#0

pas på! du skriver magneten uden at skældne mellem den permanente magnet du selv bevæger og den elektrumagnet, som spolen bliver til når magnetfeltet bevæges omkring den.

Det er svært at mærke (umuligt) ved forsøgene, at du afgiver energi (efekt) til de elektroner der bevæger sig i ledningen.


Svar #11
28. oktober 2012 af kapper1764 (Slettet)

Men er det så fordi, den kinektiske energi, som jeg skaber ved at føre den permanente magnet bliver omdannet til  spolens spænding i spolen, der så igen bliver omdannet til en elektrisk spænding?

Hvor kommer elektronerne ind over? 


Brugbart svar (1)

Svar #12
28. oktober 2012 af hesch (Slettet)

#10:  Nej,  jeg er ikke pædagog.

#11: Du kan flytte, dreje, rotere en magnet, også i nærheden af en ubelastet spole, uden at magneten bremses under bevægelsen. Der induceres så spænding i spolen, fordi magnetfelterne i rummet i og omkring spolen ændrer sig. Men spænding alene afstedkommer ikke nogen effekt:  P = U * I.

For at opnå en strøm gennem spolen må du belaste den med en ohmsk modstand, der så vil optage effekten P. Men når du får strøm gennem modstanden, får du jo også strøm gennem spolen ( serieforbundne ). Spoler er "konservative" i den forstand, at de vil forsøge at opretholde en given strøm gennem dem, og de vil forsøge at opretholde et givent magnetfelt omkring dem.  Så hvis du nærmer en nordpol til den belastede spole, vil det afstedkomme en strøm i spolen, der inducerer et modsat rettet magnetfelt, for nu at opretholde det givne magnetfelt, altså en nordpol rettet mod magnetens nordpol. Nordpol frastøder nordpol, og din magnet vil bremses i sin bevægelse. Bremseeffekten modsvarer den effekt der optages af modstanden. Vica versa hvis du nærmer en sydpol.

Du kan lade en magnet rotere, ophængt i en sytråd, i nærheden af en ubelastet spole:  Magenten vil rotere frit. Tilslut så en modstand som belastning for spolen, og magnetens rotation vil stoppe ( bremses ).


Brugbart svar (1)

Svar #13
28. oktober 2012 af mette48 (Slettet)

Hvor kommer elektronerne ind over?

Elektroner, der bevæger sig i en ledning, er strøm. Strømmens styrke afhænger af hvor mange elektroner der passerer et tværsnit i ledningen pr sekund.

Den bevægelse du udfører med magneten overfører magnetens kraftfelt og elertronerne vil forsøge at bevæge sig gennem ledningen.(der dannes strøm. Hvis spolen anbringes i et kredsløn kan elektronerne løbe gennem ledningen, der løber strøm. Hvis der ikke er et kredsløb kan der ikke løbe strøm og elektronerne bevæger sig ikke.


Brugbart svar (1)

Svar #14
28. oktober 2012 af peter lind

Det er magnetens rotation eller mere generelt dens bevægelse, der danner et elektromagnetisk felt, som igen svarer til at der er en spændningsforskel. Dette sker selv om der ikke er noget andet til stede heller ikke elektroner. Hvis der er elektroner eller andre elektrisk ladede partikler vil de bevæge sig på grund af feltet og dermed danne en strøm


Brugbart svar (1)

Svar #15
28. oktober 2012 af hesch (Slettet)

#14: mindre korrektion: "der danner et elektromagnetisk felt"  ⇒ "der ændrer et magnetisk felt".   :)


Brugbart svar (1)

Svar #16
28. oktober 2012 af peter lind

Hvis det skal være mere korrekt, så medfører magneten et varierende magnetisk felt som så igen danner et elektrisk felt. En ladet partikel vil så være påvirket af Lorenz kraften fra magnetfeltet samt fra kraften fra det elektriske felt. Lorenz kraften er afhængig af hastigheden af de ladede partikler.

Jeg synes nu vi er kommet langt ud over hvad der kan forventes i folkeskolen


Brugbart svar (1)

Svar #17
28. oktober 2012 af hesch (Slettet)

#16:  Pointen i #15 er, at hvis du i stedet for at danne et magnetfelt, fjerner et magnetfelt, så dannes der også spænding i en spole.

Denne pointe fjerner ikke emnet yderligere fra, hvad der forventes i folkeskolen. Den øger blot forståelsen af stoffet, egentlig uden at øge sværhedsgraden, som indførelse af Lorenz kraften måske gør.


Brugbart svar (1)

Svar #18
28. oktober 2012 af mette48 (Slettet)

#17: jeg er fuldstændig enig med # 16

vi er kommet langt ud over hvad der kan forventes i folkeskolen


Brugbart svar (1)

Svar #19
29. oktober 2012 af hesch (Slettet)

Gammelt motto:

"Man lærer ikke for skolen, men for livet."


Skriv et svar til: Magnetisme

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.