1.4 Magnetisch veld

Een elektrisch veld hoort bij spanning (zie 1.3), een magnetisch veld bij stroom. De magnetische veldsterkte H heeft als eenheid ampère per meter (A/m).

1.4.1 magnetisch veld om stroomvoerende geleider en van een spoel

• Geleider: de veldlijnen zijn cirkels rond de draad, loodrecht op de draad. De sterkte wordt rechtstreeks bepaald door de stroom (niet door spanning, weerstand of diameter). Keert de stroom om, dan keert ook het veld om.
• Richting (kurkentrekkerregel): draai je een kurkentrekker in de stroomrichting, dan geeft de draairichting het veld. Stroom naar je toe: veld linksom; stroom van je af: rechtsom.
• Spoel: de velden van de windingen tellen op, dus bij dezelfde stroom een sterker veld dan één draad. Het veld zit zowel binnen als buiten de spoel: binnen sterk en gelijkgericht, buiten loopt het terug van noord- naar zuidpool. Meer stroom of meer windingen geeft een sterker veld; de helft van de windingen bij dezelfde stroom geeft een half zo sterk veld.
• Een kern met een hoge permeabiliteit (ijzer, ferriet) versterkt het veld: een elektromagneet. Weekijzer wordt in een magnetisch veld zelf magnetisch (magnetische inductie) en verliest dat snel als het veld wegvalt.
• Een veranderend magnetisch veld wekt een spanning op in een spoel: elektromagnetische inductie (de basis van de transformator).

1.4.2 afscherming van magnetische velden

• Gelijkstroom en laagfrequent: gebruik materiaal met een hoge permeabiliteit, een goede geleider voor magnetische velden (weekijzer, mu-metaal, ferriet). Het veld loopt dan door het scherm, om de afgeschermde ruimte heen. Een weekijzeren bus om een audiotransformator werkt zo. Mu-metaal geleidt ook elektrisch en schermt dus ook het elektrisch veld af; ferriet niet.
• Hoogfrequent: een koperen of aluminium bus om de spoel. Het wisselveld induceert stromen in de bus (wervelstromen, de bus werkt als kortgesloten winding). Die stromen wekken een tegengesteld magnetisch veld op dat het veld buiten de bus grotendeels opheft. Aluminium is niet magnetisch; het werkt dus niet door magnetische geleiding en ook niet doordat veldlijnen naar aarde worden afgevoerd.
• Is de bus geaard, dan schermt hij ook het elektrisch veld af: buiten de bus zijn beide velden kleiner.
• Hindert het hf-veld van een spoel (bijvoorbeeld een mf-spoel) nabije onderdelen, zet dan de storende spoel zelf in een aluminium of koperen bus.

• Test je kennis
• Set 2

• Vorige
• Terug
• Volgende