Magnetische Kracht Calculator

Categorie: Natuurkunde

- 23 mei 2025

| |

Bereken de magnetische kracht tussen twee elektrische stromen of tussen een stroom en een bewegende lading. Deze calculator ondersteunt verschillende configuraties en biedt stapsgewijze uitleg.

Selecteer Berekeningstype

Kracht Tussen Twee Stromen

Kracht op Bewegende Lading in Magnetisch Veld

Draadconfiguratie

Configuratie:

Stroom in Draad 1:

Stroom in Draad 2:

Afstand Tussen Draden:

Lengte van Draden:

Veldconfiguratie

Veldbron:

Stroom in Draad:

Afstand van Draad tot Lading:

Bewegende Lading

Lading:

Snelheid:

Hoek Tussen Veld en Snelheid:

Geavanceerde Opties

Decimalen:

Toon Visualisatie

Toon Berekeningsstappen

Toon Magnetisch Veld

Over Magnetische Kracht

Magnetische krachten ontstaan uit de interactie tussen bewegende ladingen of stromen en magnetische velden. Deze krachten zijn fundamenteel in de elektromagnetisme en hebben talloze toepassingen in de technologie.

Kracht Tussen Parallelle Stromen

Wanneer twee stroomvoerende draden parallel aan elkaar worden geplaatst, oefenen ze een magnetische kracht op elkaar uit. Deze kracht wordt beschreven door:

Kracht per eenheid lengte: F/L = (μ₀ × I₁ × I₂) / (2π × r)
Parallelle stromen in dezelfde richting trekken elkaar aan
Parallelle stromen in tegenovergestelde richtingen stoten elkaar af

Lorentzkracht op Bewegende Ladingen

Een geladen deeltje dat door een magnetisch veld beweegt, ervaart een kracht die bekend staat als de Lorentzkracht:

Kracht: F = q × v × B × sin(θ)
De richting van de kracht is loodrecht op zowel de snelheid als het magnetisch veld
De kracht is maximaal wanneer de snelheid loodrecht op het veld staat (θ = 90°)
De kracht is nul wanneer de snelheid parallel aan het veld staat (θ = 0° of 180°)

Magnetisch Veld van een Rechtdraad

Een rechte stroomvoerende draad creëert een magnetisch veld eromheen:

Veldsterkte: B = (μ₀ × I) / (2π × r)
De veldlijnen vormen concentrische cirkels rond de draad
De veldsterkte neemt omgekeerd af met de afstand van de draad

Magnetisch Veld van een Solenoïde

Een solenoïde is een spoel van draad die een bijna uniform magnetisch veld binnenin creëert:

Veld binnenin (ideale solenoïde): B = μ₀ × n × I
Waar n het aantal windingen per eenheid lengte is (N/L)
Het veld binnenin een lange solenoïde is bijna uniform en parallel aan de as
Het veld buiten een ideale solenoïde is ongeveer nul

Toepassingen van Magnetische Krachten

Magnetische krachten hebben talloze praktische toepassingen:

Elektrische Motoren: Zet elektrische energie om in mechanische energie
Generatoren: Zet mechanische energie om in elektrische energie
Elektromagneten: Creëer controleerbare magnetische velden
Deeltjesversnellers: Gebruik magnetische velden om geladen deeltjes te geleiden
MRI Machines: Gebruik sterke magnetische velden voor medische beeldvorming
Magnetische Levitation: Gebruikt in maglev-treinen en andere toepassingen

Wat is de Magnetische Kracht Calculator?

De Magnetische Kracht Calculator helpt je de kracht te berekenen die wordt uitgeoefend door magnetische velden op bewegende ladingen, stroomvoerende draden of tussen parallelle draden. Het is een praktisch hulpmiddel voor studenten, docenten en professionals die snel en betrouwbaar magnetische krachtberekeningen nodig hebben met betekenisvolle uitleg.

Kracht op een Bewegende Lading:
\( F = q \cdot v \cdot B \cdot \sin(\theta) \)

Kracht op een Stroomvoerende Draad:
\( F = I \cdot L \cdot B \cdot \sin(\theta) \)

Kracht tussen Parallelle Draden:
\( F = \frac{\mu_0 \cdot I_1 \cdot I_2 \cdot L}{2\pi r} \)

Belangrijkste Kenmerken

Drie berekeningsmodi: Bewegende Lading, Stroomvoerende Draad, Parallelle Draden
Stapsgewijze uitleg met duidelijke visuele diagrammen
Ondersteuning voor eenhedenconversie voor lading, snelheid, stroom, magnetisch veld en afstand
Opties om de richting van de kracht en wetenschappelijke notatie weer te geven
Fysieke interpretatie van resultaten voor beter begrip

Hoe gebruik je de Calculator

De calculator is interactief en eenvoudig te gebruiken. Volg deze stappen om te beginnen:

Selecteer het type berekening dat je nodig hebt:
- Kracht op Bewegende Lading – Gebruik dit bij het berekenen van de kracht op een deeltje zoals een elektron in een magnetisch veld.
- Kracht op Stroomvoerende Draad – Ideaal voor het schatten van krachten die werken op geleiders in velden.
- Kracht tussen Parallelle Draden – Bepaal aantrekking of afstoting tussen draden die stroom voeren.
Voer de vereiste waarden in de invoervelden in, zoals lading, snelheid of stroom, en kies de juiste eenheden.
Stel de hoek in tussen de bewegingsrichting of stroom en het magnetische veld.
Pas opties aan voor decimalen, wetenschappelijke notatie en of je stapsgewijze details of vectorrichtingen wilt weergeven.
Klik op Berekenen om direct resultaten te zien.

Waarom deze Calculator nuttig is

Het begrijpen van magnetische kracht is essentieel in de natuurkunde en techniek. Deze tool stelt je in staat om:

Snel krachten te evalueren zonder handmatige berekeningen
Te onderzoeken hoe verschillende variabelen magnetische interacties beïnvloeden
De richting en grootte van magnetische krachten te visualiseren
Je leerproces te ondersteunen met duidelijke stapsgewijze uitleg
Concepten toe te passen op real-world toepassingen zoals motoren, sensoren en circuits

Veelgestelde Vragen

Welke eenheden ondersteunt de calculator?

Je kunt waarden invoeren in verschillende eenheden zoals meters, centimeters, Tesla, Gauss, Ampère, microampère en zelfs elementaire ladingsunits.

Wat stelt de hoek (θ) voor?

Het is de hoek tussen de bewegingsrichting (of stroom) en het magnetische veld. De kracht hangt af van de sinus van deze hoek.

Wat is de “rechterhandregel” die in de output wordt genoemd?

Het is een eenvoudige manier om de richting van de magnetische kracht te bepalen. Wijs je duim in de bewegings- of stroomrichting, je vingers in de richting van het magnetische veld, en je handpalm toont de richting van de kracht.

Kan ik dit gebruiken voor negatieve ladingen?

Ja. De calculator houdt rekening met het teken van de lading en past de richting van de kracht dienovereenkomstig aan.

Wat betekent “Kracht per Lengte-eenheid”?

Bij de berekening van parallelle draden toont het hoeveel kracht er op elke meter van de draad werkt, wat belangrijk is voor het analyseren van verdeelde krachten in lange geleiders.

Is deze tool geschikt voor studenten?

Absoluut. Het is ontworpen om duidelijk en ondersteunend te zijn, met diagrammen, formules en interpretaties die het leren toegankelijker maken.

Conclusie

De Magnetische Kracht Calculator vereenvoudigt je begrip van magnetische interacties. Of je nu natuurkunde studeert, werkt aan een elektronica-project, of gewoon magnetische fenomenen verkent, deze tool helpt je sneller antwoorden te vinden en de resultaten beter te begrijpen.