Wanneer je elektriciteit door een geleider laten lopen, ontstaat er een magnetisch veld. Zodra je meerdere magnetische velden met elkaar combineert, kunnen er krachten ontstaan. Door slim met die krachten te spelen kom je bij de basis van de elektromotor. Andersom kun je met een magneet ook een stroom door een elektrische geleider laten lopen. Wanneer je een stroom opwekt in een geleider met behulp van een elektromagneet kom je bij de basis van de transformator. Dat klinkt ingewikkeld, maar is het dat ook?

Zodra je door een elektrische geleider (bijvoorbeeld een koperdraad) een stroom laat lopen, ontstaat er rond die geleider een magnetisch veld. Afhankelijk van de richting waarin de stroom loopt zal het magnetisch veld de ene of de andere kant rond de geleider draaien.

Stel je nu een situatie voor waarbij je de stroomgeleider met z’n ronde magnetische veld in het magnetisch veld houdt tussen twee permanente magneten (een noord- en een zuidpool). Het magnetisch veld rond de stroomgeleider en het veld van de permanente magneten zullen nu op elkaar reageren. Aan de ene kant van de stroomgeleider zullen de velden elkaar versterken en aan de andere kant van de geleider verzwakken. Hierdoor ontstaat er een kracht op de stroomgeleider, de Lorentzkracht, die de stroomgeleider opzij wil duwen. Wanneer je boven de stroomgeleider nu een tweede stroomgeleider plaatst en door die tweede geleider de stroom de andere kant uit laat lopen, zal op die tweede geleider een Lorentzkracht werken in de tegengestelde richting aan die van de Lorentzkracht van de eerste geleider. Stel je nu een situatie voor waarbij we de twee geleiders met een arm aan elkaar verbinden en halverwege die arm een draaipunt plaatsen. Doordat de Lorentzkrachten van de twee stroomgeleiders allebei rond het draaipunt bewegen, maar tegengesteld aan elkaar zijn, zal er rond dat draaipunt een draaimoment ontstaan. Het gevolg is dat de arm met aan weerskanten een stroomgeleider een draaiende beweging zal maken. Zie hier: de basis van de elektromotor.

In plaats van een magnetisch veld creëren door een stroom door een geleider te sturen, kun je het ook andersom doen en een stroom opwekken door een magneet bij een geleider te houden. En wanneer je die geleider oprolt tot een spoel kun je de spanning die in elk van die windingen opgewekt wordt bij elkaar optellen, oftewel hoe meer windingen hoe hoger de spanning. Stel nu dat het magnetisch veld dat je bij de spoel houdt niet van een permanente magneet komt, maar van een elektromagneet in de vorm van een spoel (de primaire spoel), dan kun je een stroom van die primaire spoel overbrengen op de andere spoel (de secundaire spoel). Wanneer er een verschil is in het aantal windingen van de primaire en secundaire spoel zal er over de spoelen een evenredig verschil in spanning ontstaan. Wanneer er over een primaire spoel een spanning staat van 12 volt en de secundaire spoel heeft tien maal zo veel windingen, dan zal er over die secundaire spoel een spanning staan van 120 volt. Zie hier: de basis van de transformator en dus ook de bobine die als onderdeel van de ontsteking voor een dusdanig hoge spanning moet zorgen dat de bougie kan vonken.

6 Bekijk reacties