Introductie

2. Introductie Werkboek en foto’s Met dit pictogram maak je eenfoto van de pagina. Door het pictogram aanteklikkenkomt de foto in je verslagtestaan. De foto-knopwordtgebruiktom het scherm vast teleggen. Met de werkboek-knopwordenfoto’s en tekstvastgelegd in het werkboek van de Spark. De keuze-knopwordtgebruiktom je verslagteexporteren of aftedrukken. Opmerking: je kaneenfotomaken van de eerstepagina van je werkboek en ditdanalsvoorblad van je verslaggebruiken.

3. Vraagstelling Je kuntelektriciteit door eendraadsturenomeenmagnetischveldtemaken. Is het omgekeerdeookmogelijk? Kun je eenmagneet en eenstukkoperdraadgebruikenomelektriciteittemaken?

4. Achtergrond Michael Faraday (1791 – 1867) heeft de relatieontdekttusseneenverandering van de magnetische flux, Φ,en de potentiaalbinneneengeleiderε: Dezerelatiestaatbekendals de wet van Faraday. De verhoudingwordtbepaald door 2 factoren: het aantalwindingen in spoelN, en de verandering in de magnetische flux, Φ. De magnetische flux hangtaf van de sterkte van het magnetischeveld, het gebieddatingesloten is in de lus van de koperdraad, en de hoektussendeze twee. In dezeproefkunnen we aannemendat de magnetische flux evenredig is aan de kracht van het magnetischveld.

5. Veiligheid Weesvoorzichtig met magneten. Sterkemagnetenkunnenelektronischeapparatenbeschadigen.

6. Materialen en benodigdheden Verzameldezematerialenvoordat je met je expirimentbegint. • stroomkabel • 3 magneten van verschillendesterkte • spoel met 200 windingen • spoel met 400 windingen • spoel met 800 windingen • statief(nietafgebeeld) • statiefklem (zieafbeelding) • papier, plakband en een pen • lazenbuis (nietafgebeeld) • schuimrubbermatje

7. Wat is de juistevolgorde? Dezestappenmakendeeluit van het practicum. Zestaanechternietin de juistevolgorde. Geef de juistevolgordeaan en maakeenfoto van dezepagina A) Verbindde stroomkabel met de volt ingang van de Spark. B) Laatde magneet door de spoelvallen en stop dan met het verzamelen van meetgegevens. Tip: doe dezestaptweemaal. D) Vervang de spoel van 200 windingen door de spoel van 400 windingen. C) Vergelijk de gemeten spanning van de spoel met 200 windingen met die van de spoel van 400 windingen in je grafiek.

8. Deel 1 In het eerstedeel van dit practicum zullen we nagaan of het vallen van eenmagneet in eenspoeleen spanning veroorzaakt en of het aantalwindingen van de spoelinvloedheeft op de hoogte van de spanning zoals door de wet van Faraday voorspeldwordt. Opmerking: voorhet besteresultaatzorg je ervoordat de richting van de magneetaltijddezelfde is als je hem door de spoellaatvallen.

9. Voorspelling Probeerde vorm van de grafiek van de spanning versus de tijdtevoorspellen door gebruiktemaken van het menu.* Maaktenslotteeenfoto. • *Eenvoorspellingtekenen • Druk op om het paletteopenen. • Druk op en gebruik je vingerom je voorspelling in tetekenen. • Alsje klaarbent drukdan op • 4. Druk op omtewissen.

10. Opstelling Monteerde spoel van 200 windingen met behulp van de klemaan het statief. Verbindhet meetsnoer met de spoel. Verbindhet meetsnoer met de Spark. Alsje eenschuimrubbermatjegebruikt, leg ditdanonder de spoel.

11. Meten • Hou de magneetboven de opening van de spoel. • Druk op om de meting tebeginnen. • Laat de magneet door de spoelvallen. Druk op omde meting testoppen. • Verwissel de spoelen. • Herhaalstap 1 tot en met 4 voorelkespoel, begin telkens op dezelfdehoogte.

12. Analyseren • Pas de schaalzoaandatje alledriemetingentegelijkkuntzien. Geef in het tekstvlakaanwelke meting bijwelkespoelhoort. Maak tot slot eenfoto van deze • de pagina.

13. Analyseren • Geefeenkorteomschrijving van het belangrijksteverschiltussen de meetresultaten in het tekstvlakhieronder.

14. Electromagnetic Induction Analyseren • Beschrijf de relatietussen het aantalwindingen van de spoelen de hoogstespanningendie je hebtwaargenomen. Maaktenslotteeenfoto van dezepagina.

15. Deel 2 Het tweededeel van de wet van Faraday gaat over de snelheid van de verandering van de magnetische flux. Magneten van verschillendmateriaalgevenverschillendemagnetischeveldsterkten. Voer het experiment uit met tenminstetwee in sterkteverschillendemagneten. Gebruikslechtséénspoel en houdde magneten steeds op dezelfdehoogteboven de spoel.

16. Deel 2 Voordat je je meting gaatdoen, wisdaneerst je vorigemeetgegevens in de Spark. Zorgervoordat je foto’shebtgemaakt van de meetgegevens op pagina 12 en 13 voordat je gaatwissen. Het verwijderen van gegevens 1.Druk op om het paletteopenen. 2. Druk op MANAGE RUNS. 3. Druk op DELETE ALL RUNS. 4. Wanneerergevraagdwordt het wissentebevestigen, druk op YES. 5.Druk op OKomterugtekerennaar je experiment.

17. Meten • Houdde magneetboven de opening van de spoel. • Drukop omde meting testarten. • Laat de magneet door de spoelvallen en druknaca. 1 seconde op . De meting stopt nu. • Verwissel de magneten. • Herhaalstap 1 tot en met 4. Houdde magneet steeds op dezelfdehoogte.

18. Analyseren • Pas de schaalaanomalledriemetingentetonen. Geef in het tekstvlakaanwelkemeting bijwelkemagneethoort.

19. Analyseren • Geefeenkorteomschrijving van het belangrijksteverschiltussen de meetresultatenin het tekstvlakhieronder.

20. Analyseren • Beschrijf het verbandtussen de sterkte van de gebruiktemagneten en de hoogstespanningen die je hebtwaargenomen. Maakeenfoto van dezepaginanadat je jeantwoordhebtingevoerd.

21. Deel 3 Als de sterkte van de magneetinvloedheeft op de verandering van de magnetische flux, hoe zit het dan met de snelheidwaarmee de magneetzich door de spoelbeweegt. De wet van de zwaartekrachtzegtdat (in een vacuum) eenvoorwerp steeds snellervaltnaarmate het van groterehoogtevalt. Alseenmagneetsneller door eenspoelgaat, zou het logischzijndat de magnetischestroom in de spoelsnellerverandert. Gebruikhieréénvan de spoelenomuittevinden of ditzo is.

22. Deel3 Voordat je de volgende set metingengaatdoen, wisdaneerst de vorigemeetgegevens in de Spark. Zorgervoordat je foto’shebtgemaakt van je meetgegevens op pagina 18 en 19, voordat je gaatwissen. Verwijderenvan meetgegevens: 1. Druk op omhet paletopenen. 2. Druk op MANAGE RUNS. 3. Druk op DELETE ALL RUNS. 4.Wanneer gevraagdwordt het wissentebevestigendruk op YES. 5. Druk op OKomterugtekerennaar je experiment.

23. Opstelling Roleenstukpapier op en steekdit in eenglazenbuis. Bevestig het met plakband. De buismoetwijdgenoegzijnom de magneetervrij door telatenvallen. Maarsmalgenoegomgoed in de spoeltepassen. Geef op gelijkeafstanden 4 punten op de buisaan. Klem de buisbij het onderstemerkteken vast en laat de magneetdoor de buisvallen. Schuif de buis 1 punt verderen herhaaldit(totaal4 keer).

24. Meten • Houdde magneetboven de opening van de buis. • Druk op om de meting testarten. • Laat de magneet door de buisvallen en druknaca. 1 secondeop . • Plaats de buis in de volgendepositie. • Herhaalstap 1 tot en met 4 voorallehoogtes. Waarbij je telkens de magneetvanaf de opening van de buislaatvallen.

25. Analyseren • Pas de schaalaanomalleviermetingentetonen. Geef in het tekstvlakaanwelke meting correspondeert met welkehoogte.

26. Analyseren • Geefeenkorteomschrijving van het belangrijksteverschiltussende viermeetseriesin het tekstvlakhieronder.

27. Analyseren 9. Beschrijf de relatietussen de hoogtewaarvan de magneetviel en de hoogstespanningen die je hebtwaargenomen. Maaktenslotteeenfoto van dezepagina.

28. Analyseren • Komtje voorspellingovereen met de gemetenwaarden in je grafiek van spanning versus tijd? Geef je antwoordhieronder en maakdaneenfoto.

29. Samenvatting • Hoe zou je een generator kunnenmaken die ereenzogrootmogelijkelektromechanischvermogenoplevert, gebaseerd op je waarnemingen van dit experiment? • Geef je antwoordhieronder en maakeenfoto.

30. Samenvatting • Het is je misschienopgevallendat de tweede top van de spanningscurvealtijd in de tegengestelderichting is van de eerste top, maarmisschien is je nietopgevallendatdezetop ookietshoger is. Watzouhiervan de oorzaakkunnenzijn?

31. Meerkeuzevraag Vul het juisteantwoordhieronderin en maakeenfoto van dezepagina. • Eenvallendemagneet door eenspoel is eenvorm van energieomzetting. Welkevorm van omzetting is dit? • Thermischeenergiewordtomgezet in elektrischeenergie. • Mechanischeenergiewordtomgezet in thermischeenergie. • Kinetischeenergiewordtomgezet • elektrischeenergie. • Elektrischeenergiewordtomgezet • in thermischeenergie.

32. Meerkeuzevraag Vul het juisteanwoordhieronder in en maakeenfoto van dezepagina. • Alseengenerator met eenspoel van 200 windingen 120 volt opwekt, hoeveel volt is ditalsdezevervangenwordt door éénvan 800 windingen ? • 40 V • 480 V • 220 V • Er is nietgenoeginformatieomeen • conclusietetrekken.

33. Meerkeuzevraag Maak je keuze en maakdaneenfoto. • De wet van Faraday heefteenmintekenaanéénkant van de vergelijking. Watbetekentdit? • Magnetisme op zichzelfis eennegatievekracht. • Tegenpolentrekkenelkaaraan. • De opgewekteelektromagnetischekrachtversterktde verandering in het magnetischveld. • De opgewekteelektromagnetische • krachtprobeert de verandering in het • magnetischveldtegentegaan.

34. Gefeliciteerd Het experiment is voltooid. Vergeetniet de instructies van je leraar op tevolgenbij het schoonmaken en opruimen.

35. Naslag Alleillustratieszijnafkomstig van Pasco uitgaven, clipart uit het publiekedomein of wikimedia: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Lightning_on_Wageningen.JPG http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Michael_Faraday_-_Project_Gutenberg_eText_13103.jpg http://commons.wikimedia.org/wiki/File:SGR_1806-20_108536main_NeutronStar-Print1.jpg http://commons.wikimedia.org/wiki/File:D-W015_Warnung_vor_Absturzgefahr_ty.svg http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Dipole_field.jpg http://commons.wikimedia.org/wiki/File:DIN_4844-2_Warnung_vor_magnetischem_Feld_D-W013.svg http://commons.wikimedia.org/wiki/File:ForceLorentz.svg http://commons.wikimedia.org/wiki/File:NSRW_Direct_Connected_Dynamo_and_Engine.png http://www.freeclipartnow.com/office/paper-shredder.jpg.html