De lorentzkracht:

De lorentzkracht is de kracht van het magnetische veld dat opgewerkt wordt door het gebruik van elektrische stroom. Het is vernoemd naar de nederlander Hendrick Lorentz die dit begrip voor het eerst beschreef en verklaarde.

De Lorentzkracht wordt uitgeoefend op een geladen deeltje in het elektromagnetische veld. Het magnetische en het elektrische veld beïnvloeden daarbij het deeltje waar de Lorentzkracht op uitgeoefend wordt. Het magnetische veld buigt het deeltje af en het elektrische veld zorgt voor versnelling of vertraging van het deeltje. Het afbuigen van het deeltje (of geleider) hangt ervan af van welke kant de stroom door de magneet gaat. Wordt de stroom van de zuidpool naar de noordpool van de magneet geleid dan buigt het deeltje af naar rechts. Keer je de stroom om en gaat de stroom van de noordpool naar de zuidpool dan buigt het deeltje naar links. Het deeltje is te vergelijken met een geleider en daardoor is de Lorentzkracht ook van toepassing op geleiders in (elektro) magnetische velden. Een elektrische stroom bestaat immers uit bewegende ladingen en dus deeltjes.

Aangezien er een elektrische veld nodig is voor de Lorentzkracht vervalt de kracht zodra er geen stroom meer aanwezig is. Door het magneetveld om te draaien gebeurd er hetzelfde, draai je beide velden om dan blijft de Lorentzkracht hetzelfde.

De formule van de Lorentzkracht is:

Daarbij staat Fl, loodrecht op B, en loodrecht op I

B: (officiële naam: magnetische inductie/ magnetische veldsterkte) staat voor het magnetische veld bij de noordpool wijst B-> naar buiten. Dus van de magneet af en bij de zuidpool wijst hij naar binnen.

I: staat voor de elektrische stroom in het voorwerp. De richting is te vinden door middel van de + en – van een batterij.

Fl: staat voor de Lorentzkracht.

Wet van Faraday:

Door de wet van Faraday kun je het elektrische veld dat wordt opgewekt door een veranderend magneetveld berekenen. Dit kan met de formule:

U_ind  = -Blv

  In deze formule staat de U_ind  voor de spanning die opgewekt wordt. Deze spanning wordt uitgedrukt in Volt. De opgewekte spanning is afhankelijk van de magnetische fluxdichtheid B dat wordt uitgedrukt in Tesla. Daarnaast spelen ook de lengte l van de geleider, wat je moet schrijven in meters, en de snelheid v van de geleider een rol. De snelheid van de geleider in het magnetische veld wordt uitgedrukt in meter per seconde.

Michael Faraday:

Michael Faraday kwam op 22 september 1791 ter wereld in een arm arbeidersgezin met 10 kinderen. Hij maakte deel uit van een streng religieuze familie die behoorde tot een kleine christelijke gemeente.

Faraday ging op 13-jarige leeftijd, met alleen lagere school, in de leer bij een boekbinder in Londen. In deze periode raakte hij zeer geïnteresseerd in wetenschap. In zijn vrije uren doorgronde hij alle boeken die hij voor handen had, wat vooral boeken over de natuur- en scheikunde waren. Verschijnselen waar hij dan over leerde ging hij onderzoeken door allerlei experimenten.

In 1813 werd Faraday assistent van de Engelse scheikundige Davy. Na een reis door Europa besloot hij, naast zijn baan als assistent van Davy, zelf ook onderzoek uit te gaan voeren. In 1824 werd hij gekozen tot Fellow of the Royal Society door zijn werk op het gebied van elektromagnetisme. Een jaar later, in 1925, werd Faraday gekozen tot directeur van de Royal Institution in Londen.

De wet van Lenz:

De wet van Lenz is niets anders dan een bijzonder geval van de wet van Faraday (wat de 4^e wet van Maxwell is). Bij de wet van Lenz gaat het er om dat iedere magnetische fluxverandering tegengewerkt wordt door een geïnduceerde elektrische spanning. Dit gaat volgende de formule:

Hierin staat U_ind voor de opgewekte elektrischespanning in volt. De Φ is de magnetische flux in Weber. N is het aantal windingen van de spoel en als laatste staat t voor de tijd in seconden.

Enkele toepassingen van de wet van Lenz zijn:

• De opwekking van wisselspanning in de dynamo’s en wisselstroomgeneratoren
• Transformator
• Magneetzweeftreinen

Heinrich Lenz:

De wet van Lenz is vernoemt naar de Baltisch-Duitse natuurkundige Heinrich Friedrich Emil Lenz die hij formuleerde in 1833. Hij werd op geboren op 12 februari 1804 in Dorpat (dit is het huidige Tartu in Estland).

In 1820 ging Heinrich Lenz natuur- en scheikunde studeren bij de universiteit van Tartu. Van 1823 tot 1826 nam hij deel uit van een expeditie rond de wereld waar hij het klimaat en de fysische eigenschappen van zeewater bestudeerde.

In 1831 begon heinrich Lenz een studie over elektromagnetisme. Hierbij herhaalde hij de experimenten van Michael Faraday en breidde deze nauwkeurig uit. Van 1840 tot 1863 werkte hij in Sint-Petersburg aan de universiteit van Sint-Petersburg.  Hij werkte daar als decaan van faculteit voor wis- en natuurkunde.

Op 60-jarige leeftijd overleed Lenz in Rome aan de gevolgen van een beroerte.