[??] Fysica: krachtwerking tussen 2 evenwijdige geleiders

[Amber_7BWV]

de opgave zit in bijlage. het betreft een vraag uit de toelatingsproef voor geneeskunde van juli dit jaar. ik weet niet hoe ik aan deze moet beginnen. iemand een idee?

bedankt,
Amber

[ILUsion]

Eerst en vooral zijn dit geen krachten, maar magnetische inducties. Het samenstellen gaat wel zoals bij krachten (of vectoren in het algemeen).

Het makkelijkste om dit te bepalen is gewoon logisch nadenken. De achterliggende vergelijkingen zijn lineair, dus kan je steeds verschillende bronnen (de stromen dus) apart beschouwen en naderhand hun invloed bij elkaar tellen. Gewoon op het gevoel af, en uit de rechterhandregel (als je duim de richting van de stroom volgt, loopt je B-veld volgens de andere vingers van je rechterhand, dus rondom de geleider). Je kan ook al ergens verwachten dat een geleider die dichterbij is, meer invloed zal uitoefenen (bij eenzelfde stroom) dan een die verder weg ligt (anders zou je heel veel invloed ondervinden van alle geleiders in China en zouden ze in China last hebben van de geleiders hier). Je weet eigenlijk ook wel dat hoe groter de stroom, hoe groter het geïnduceerde magnetische veld (dit is lineair evenredig).

Je kan het dus als volgt zien, met de nodige vectoren:




De R-waarden zijn de loodrechte afstand tussen de plaats waar je B berekent en de geleider waar de stroom door loopt. Mijn x- en y-as lopen zoals je kan verwachten (y verticaal omhoog, x horizontaal naar rechts). R1 is dus 2d, R2 =d. De functie f, kan je wel weten, maar het is het belangrijkste dat je weet dat als R toeneemt, f(R) afneemt.

De resultante vector B loopt voor zover ik kan zien op 45° tussen de -y-as en -x-as. Dat wilt dus al zeggen dat (grootte van de verschillende vectoren). Je weet dus dat veroorzaakt wordt door 4A en dezelfde invloed heeft op als de tweede geleider die veel dichter staat. Die tweede geleider staat dichter, dus bij eenzelfde stroom zou die meer inductie tot gevolg hebben, je weet dus dat de stroom door die geleider kleiner moet zijn en er is maar 1 optie die daaraan voldoet.

Langs de andere kant, zou je het ook kunnen uitrekenen met behulp van de wet van Ampère.

We splitsen weer op in een deel ten gevolge van geleider 1 en 2:
.
.

C1 is de cirkel waarop loopt met centrum in de geleider 1 (analoog voor 2) en zo bekom je, met de kennis dat het B-veld op die cirkel een constante B1 is:





Door opnieuw vast te stellen dat zowel B1 als B2 gelijk zijn en alles in te vullen, bekom je:



Je bekomt dus hetzelfde resultaat als je door eliminatie bekomt.