Wervelstroomrem

Opgave 4 (vraag 17 t/m 19) uit eindexamen Natuurkunde VWO 2023 tijdvak 2

Bij elke vraag: uitleg stap voor stap, het antwoordmodel en feedback van de AI-docent.

Vraag 17

[D] Lading en veld [D2] Elektrische en magnetische velden [Systematische Natuurkunde] H10: Elektromagnetisme [Nova] H8: Elektrische en magnetische velden

1p

Voor het remmen zijn sommige treinen uitgerust met wervelstroomremmen. Hierin wordt een draaiende metalen schijf afgeremd met behulp van een magneetveld. In figuur 4 is een wervelstroomrem geschetst. De metalen schijf zit vast aan de as en draait mee met de wielen. Met een elektromagneet wordt een magneetveld loodrecht op de draaiende schijf opgewekt. De elektromagneet bestaat uit een weekijzeren kern die gemagnetiseerd wordt door het magnetisch veld van een spoel die eromheen gewikkeld is. Zie figuur 4. Deze figuur staat vergroot op de uitwerkbijlage.

Geef in de figuur op de uitwerkbijlage de stroomrichting in punt K weer.

Figuur 1 bij vraag 17 van opgave Wervelstroomrem (Natuurkunde VWO 2023)

⚠️ Uitwerkbijlage vereist

Uitwerkbijlage bij vraag 17 van opgave Wervelstroomrem

Klaar met deze vraag?

Of laat de AI-docent jouw antwoord nakijken:

Uitleg bij vraag 17

Kom je er niet uit? Begin met een hint. Klaar? Bekijk stap voor stap hoe je alle punten haalt.

Vraag 18

[D] Lading en veld [D2] Elektrische en magnetische velden [Systematische Natuurkunde] H10: Elektromagnetisme [Nova] H8: Elektrische en magnetische velden

1p

Door het draaien van de schijf, beweegt steeds een gedeelte van de schijf het magneetveld in. De elektronen in de schijf ondervinden dan een lorentzkracht waardoor de elektronen in de schijf gaan bewegen. Op deze manier ontstaan zogenaamde wervelstromen in de metalen schijf. Vier voorbeelden van deze stromen zijn schematisch weergegeven in figuur 4. De wervelstromen zorgen op hun beurt weer voor een lorentzkracht die de schijf, en daarmee ook het wiel, afremt. Figuur 4 staat nogmaals op de uitwerkbijlage met daarnaast een vooraanzicht van de schijf. Hierin is de lorentzkracht op het schijfdeel M weergegeven.

Geef in de figuur op de uitwerkbijlage de richting aan van de wervelstromen in de punten P en Q.

⚠️ Uitwerkbijlage vereist

Uitwerkbijlage bij vraag 18 van opgave Wervelstroomrem

Klaar met deze vraag?

Of laat de AI-docent jouw antwoord nakijken:

Uitleg bij vraag 18

Kom je er niet uit? Begin met een hint. Klaar? Bekijk stap voor stap hoe je alle punten haalt.

Vraag 19

[D] Lading en veld [D2] Elektrische en magnetische velden [Systematische Natuurkunde] H10: Elektromagnetisme [Nova] H8: Elektrische en magnetische velden

3p

De snelheid van de trein heeft invloed op de remkracht van de wervelstroomrem. Om bij elke snelheid toch dezelfde remkracht te krijgen kan de magneetveldsterkte worden aangepast.

Leg uit of de magneetveldsterkte bij lage snelheid groter of kleiner moet zijn dan bij hoge snelheid.

Klaar met deze vraag?

Of laat de AI-docent jouw antwoord nakijken:

Uitleg bij vraag 19

Kom je er niet uit? Begin met een hint. Klaar? Bekijk stap voor stap hoe je alle punten haalt.