Elektromagnetisch veld bij een rechte geleider

Experiment:
 
Steek een rechte geleider door een blad papier. Stuur een stroom door de geleider.
Als je nu ijzervijlsel op dit blad papier strooit, dan stel je vast dat dit zich schikt als cirkels rond deze geleider. Deze cirkels bezitten uiteraard de geleider als gemeenschappelijk middelpunt. Het geheel van deze concentrische cirkels noem je het elektromagnetisch spectrum van de stroomvoerende geleider. Deze cirkels geven dus het verloop weer van de veldlijnen. Je kunt ook spreken van het elektromagnetisch veld van een kunstmatige magneet.

Besluit:

De vorm van het (elektro)magnetisch veld rond een stroomvoerende geleider is cirkelvormig met de geleider als middelpunt.

Zin van het elektromagnetisch veld bij een rechte geleider

 

Een eenheidsnoordpool richt zich raaklijnig aan de veldlijnen. Verschuif je een magneetnaaldje over je blad papier, dan zal het zich steeds richten raaklijnig aan de veldlijn in dat punt. Bij omwisseling van je bronpolariteit stel je vast dat de magneetnaaldjes over 180° verdraaien.


De stroomrichting bepaalt de zin en richting van de veldlijnen. In de praktijk beschik je over een handig hulpmiddel dat je de zin van dit elektromagnetisch veld helpt bepalen: De kurkentrekkerregel (rechtsdraaiend) of ‘eerste regel van Maxwell’. Je bepaalt de zin van de krachtlijnen door ze te vergelijken met de beweging van een kurkentrekker. Als je de kurkentrekker wenst te verplaatsen in de zin van de stroom dan draait deze volgens de zin van de veldlijnen. Je kan deze zelfde draaizin ook terugvinden wanneer je een dopje op een fles los- of vastschroeft. Voorstelling van de stroomzin: indien je een geleider vooraan bekijkt, bekom je voor deze geleider in doorsnede een cirkel.

Hint!
De stroomzin kun je hier in voorstellen door een pijl (denk aan een vogelpikpijl). Vloeit de stroom naar je toe (het blad uit), dan zie je de punt van de pijl. Vloeit de stroom van je weg (het blad in) dan zie je de vleugels van de pijl of een kruisje.


Besluit:

De zin van de krachtlijnen is te vinden met een eenvoudig vuistregeltje, gegeven door Maxwell: de kurkentrekkerregel.


Sterkte van het elektromagnetisch veld bij een rechte geleider (wet van Biot en Savart)






OESJE!

 


Geen opmerkingen:

Een reactie posten