Sløyfe og spole: fra strømendring til indusert strøm

Hva viser visualet?

En sirkulær sløyfe med radius 0,30 m har en spole med 600 vindinger, radius 0,050 m og resistans 4,0 Ω i sentrum (eksamen vår 2025 oppgave 5). Feltet i sentrum er B = π·k_m·I/r₁, så når strømmen går fra 10 A til 20 A på 0,020 s, går feltet fra 2,09·10⁻⁵ T til 4,19·10⁻⁵ T.

Spolearealet er A = π·(0,050 m)² = 7,85·10⁻³ m². Fluksendringen blir |ΔΦ| = |ΔB|·A = 1,6·10⁻⁷ Wb, den induserte spenningen ε = N·|ΔΦ|/Δt = 4,9·10⁻³ V, og strømmen I = ε/R = 1,2·10⁻³ A.

Retningen følger av Lenz' lov: fluksen oppover gjennom spolen øker, så det induserte feltet må peke nedover. Strømmen i spolen går derfor med klokka sett ovenfra, motsatt vei av strømmen i sløyfa.

Slik leser du visualet

Merkene under står også i bildet.

1. 1. Feltet i sentrum dobles. Dobbel strøm gir dobbelt felt: 2,09·10⁻⁵ T blir 4,19·10⁻⁵ T.
2. 2. Fluksen ganges med arealet. |ΔΦ| = |ΔB|·A = 1,6·10⁻⁷ Wb. Med N = 600 og Δt = 0,020 s blir ε = 4,9 mV.
3. 3. Retningen fra Lenz. Fluksen opp øker, indusert felt peker ned, strømmen med klokka.

Nøkkelbegreper

• gjensidig induksjon
• feltet i en sirkelsløyfe
• fluksendring
• Lenz' lov
• spoleareal
• bryter

På prøve og muntlig-praktisk

Eksamen vår 2025 oppgave 5: forklar hvorfor det induseres en strøm når bryteren lukkes, bestem retningen med Lenz' lov, og regn ut |ΔΦ| = 1,6·10⁻⁷ Wb, ε = 4,9 mV og I = 1,2 mA.

Kildegrunnlag

eksamen-var-2025.html oppgave 5