Spoel van koperdraad (examenbundel)

Henk en Nina krijgen van hun natuurkundeleraar een spoel van geïsoleerd koperdraad met de opdracht de lengte van de draad te bepalen. De spoel mag niet afgewikkeld worden. De spoel heeft twee aansluitpunten. Zie figuur 1. Ze willen om de magnetische veldsterkte van de spoel te meten en met behulp daarvan ook de draadlengte te berekenen. Ze schuiven een magneetveldsensor midden in de spoel. Ze meten de magnetische veldsterkte B als functie van de stroomsterkte I. De meetpunten staan in de grafiek van figuur 2.

In Binas vindt Henk de volgende formule voor de grootte van het magneetveld in een spoel.

Op grond van deze formule gebruikt Henk een rechte lijn door de oorsprong als trendlijn.

1 (2pt) Leg uit waarom dit de juiste keuze is.

De vergelijking van de getrokken trendlijn staat bij de grafiek van figuur 2. Om hiermee de lengte van het koperdraad te berekenen is het nodig om de afmetingen van de spoel te weten. Deze staan weergegeven in figuur 3.

Nina vindt in een theorieboek een uitgebreidere formule voor de magnetische veldsterkte in het midden van een spoel.

Volgens Nina volgt de formule uit Binas uit de uitgebreidere formule met de aanname dat de diameter veel kleiner is dan de lengte van de spoel.

2 (2pt) Leg dat uit.

Daarna gebruikt Henk de formule uit Binas om het aantal windingen N te bepalen en daaruit de draadlengte af te leiden.

3 (2pt) Leg uit of Henk op deze manier een te grote of een te kleine lengte zal vinden.

Advertenties

Geef hier uw reactie:

Vul je gegevens in of klik op een icoon om in te loggen.

WordPress.com logo

Je reageert onder je WordPress.com account. Log uit /  Bijwerken )

Google photo

Je reageert onder je Google account. Log uit /  Bijwerken )

Twitter-afbeelding

Je reageert onder je Twitter account. Log uit /  Bijwerken )

Facebook foto

Je reageert onder je Facebook account. Log uit /  Bijwerken )

Verbinden met %s