Val van een magneet door een koperen buis

[Jan van de Velde]

Wie weet is hier meer bekend:
https://www.comsol.nl/model/magnet-fall ... tube-13875
want die hebben het kennelijk gemodelleerd

[Xilvo]

Twee interessante YouTube filmpjes
1 Ondanks een verticale spleet in de zijkant van de koperen buis wordt de magneet nog steeds vertraagd [0:10].

2 Er wordt een spanning gemeten over diametraal tegenover elkaar liggende punten van de buis. Hier kan ik helemaal geen chocola van maken. Wegens symmetrie moet dat naar mijn idee helemaal niet mogelijk zijn [0:30]

[Michel Uphoff]

>> Ondanks een verticale spleet in de zijkant van de koperen buis wordt de magneet nog steeds vertraagd <<

Klopt. Ook een sterk magneetje op een vlakke aluminium plaat glijdt heel traag naar beneden. De vorm van het metaal doet er minder toe dan je zou denken.

[Xilvo]

>> Ondanks een verticale spleet in de zijkant van de koperen buis wordt de magneet nog steeds vertraagd <<

Klopt. Ook een sterk magneetje op een vlakke aluminium plaat glijdt heel traag naar beneden. De vorm van het metaal doet er minder toe dan je zou denken.

Er zijn nog steeds wervelstromen. Alleen volledige cirkels rondom de buis zijn niet meer mogelijk. Ik ben benieuwd hoeveel dat scheelt.

[Xilvo]

Een andere variatie zou een buis zijn met dicht op elkaar liggende horizontale spleten, dus een buis van afzonderlijke koperen ringen. Dan voorkom je eventuele verticale stromen.

[Professor Puntje]

Hang de koperen buis aan een weeghaak, en kijk dan of het gemeten gewicht al toeneemt tijdens de afgeremde val van de magneet door de buis.

[Xilvo]

Hang de koperen buis aan een weeghaak, en kijk dan of het gemeten gewicht al toeneemt tijdens de afgeremde val van de magneet door de buis.

Dat lijkt me voor de hand liggend.

[Professor Puntje]

Mij ook, maar kennelijk is daar twijfel over.

[Xilvo]

Dat heb ik niet gezien.

[Michel Uphoff]

>> Ik ben benieuwd hoeveel dat scheelt. <<

Ik zal eens kijken of ik dat uit kan zoeken.

[Michel Uphoff]

Alles hangt natuurlijk af van de hoeveelheid veldlijnen er in het materiaal terecht kunnen. Hoe dikker het materiaal hoe beter, en hoe kleiner de afstand hoe beter.

Ik had een aluminium buis en een neodymium kogel die daar net in paste. Het duurde meer dan 30 seconden voor die vastliep. Helaas knelde de magneet op ongeveer 3/4 dus helemaal kunnen testen heb ik het niet, wel heb ik vergeleken:

Valweg 60 cm, hoek 60 graden:
In een dikwandige ronde aluminium buis met (te) veel ruimte: 19,2 seconden
In een dunwandig en te ruim u profiel: 9,9 seconden
Op een dunne strip: 7,1 seconden
Op een dikke strip: 10,6 seconden

Het zou mij niets verbazen dat in een goed aansluitende dikwandige buis de doorgangsduur 10 keer groter is dan op een dunne strip.

[wnvl1]

Een andere variatie zou een buis zijn met dicht op elkaar liggende horizontale spleten, dus een buis van afzonderlijke koperen ringen. Dan voorkom je eventuele verticale stromen.

Dat is wat ze doen in transfo's om de wervelstromen te beperken. Gaat zeker effect hebben.

[wnvl1]

2 Er wordt een spanning gemeten over diametraal tegenover elkaar liggende punten van de buis. Hier kan ik helemaal geen chocola van maken. Wegens symmetrie moet dat naar mijn idee helemaal niet mogelijk zijn [0:30]

Je bedoelt [3:30] voor degenen die dat willen zien. Hoe reproduceerbaar is dat? Je ziet dat de magneet tuimelingen maakt terwijl ze valt. Dan wordt de symmetrie gebroken.

[wnvl1]

Een algemene vraag die ik me stel is, hoe relevant is in dit geval het meten van een potentiaal tussen boven en onder? De \(\frac{\partial E}{\partial t}\) en \(\frac{\partial B}{\partial t}\) zijn niet nul in de wetten van Maxwell. De stroom kan in de buis allemaal gesloten lussen maken. Dat komt niet tot uiting in de potentiaal tussen onder en boven.

[wnvl1]

Deze onderzoekers hebben wat vereenvoudigende berekeningen gemaakt op basis van een magnetische dipool met de volledige lading op de boven en onderkant van het cilindervormig magneetje. Experimenten komen redelijk goed overeen met zijn theorie.

http://www.if.ufrgs.br/~levin/Pdfs.dir/AJP000815.pdf