Summary
Samenvatting Fysica voor biomedisch onderzoek
- Course
- Institution
Samenvatting Fysica voor biomedisch onderzoek
[Show more]
1 review
By: mararaa8 • 7 months ago
Seller
Follow
angelika0804
Reviews received
Content preview
Samenvatting Fysica voor biomedisch onderzoek 1e BA BMW18Magnetische velden
Magnetische inductie
o Magneet creëert magnetisch veld ⃗ B
Magnetisch veld detecteren door een geladen deeltje in het veldje te
sturen. Deeltje zal afdraaien, afhankelijk van de lading zal het deeltje
afbuigen naar andere kant, indien harder afbuigt sterker
magnetisch veld
o ontstaan Magnetische veldlijnen
Dichtheid veldlijnen is evenredig met B
Altijd gesloten krommen:
Buiten magneet: Van N naar Z
Binnen magneet: van Z naar N
Wb N N
= =
o Eenheid B: Tesla (= T = m
⃗ 2
m Am ) 1 Tesla = 10 000 Gauss
C( )
s
Aardmagnetisme
o Veldlijnen lopen van de magnetische Noordpool naar de zuidpool
o Kompas wijst naar Noorden (=magnetische zuidpool)
o Magnetische polen vallen niet samen met geografische polen (rotatie-as)
18.1 Lorentzkracht
F =q (⃗v x ⃗
⃗ B) met q = lading, v = snelheid lading, B = magnetisch veld
Lorentzkracht levert nooit arbeid
F = qvBsinθ is maximaal als ⃗
B ⊥ ⃗v
Baan van lading in magnetisch veld
Bewegende lading q in een homogeen magnetisch veld B met snelheid v ⊥ B
o Omdat ⃗ B ⊥ ⃗v is F= qvB = constant q beschrijft cirkelbaan
v2
o Centripetale versnelling voor cirkelbaan: a =
R
mv
o Fm = ma = mω 2R met R, straal:
qB
Snelle deeltjes grote cirkels
Trage deeltjes kleine cirkels
o Hoeksnelheid v = ωR
ω qB
o Frequentie: f = =
2 π 2 πm
o Periode: T = 1/f
o Indien v niet loodrecht op B schroefbeweging
18.2 Toepassingen: cyclotron & massapectrometer
Cyclotron:
Versneller van geladen deeltjes
Magnetisch veld buigt pad af van geladen deeltjes
qB
Tussen halve schijven met f =
2 πm
Deeltjes versnellen tussen de halve schijven: indien v stijgt zal ook R stijgen
Probleem: indien m stijgt als v stijgt zal f veranderen
1
,Samenvatting Fysica voor biomedisch onderzoek 1e BA BMW
o Oplossing: B gradueel vergroten of f gradueel verkleinen
Massapectrometer:
Identificatie en kwantificatie van isotopen, moleculen en molecuulcomplexen
Snelheidsselectie: alle uitgaande ionen hebben dezelfde snelheid, ongeacht ladig of
massa
Magnetische kracht op ionen met snelheid v: Fm = qvB
Elektrische kracht Fc = qE
Ionen volgen rechte baan indien Fc = Fm v = E/B
18.3 Magnetische kracht op een stroomdraad
Gesloten kring met stroomsterkte I
Ladingen met snelheid v doorlopen l in t = l/v
Aantal ladingen in tijd t: q = I t=IL /v
Indien B en l niet loodrecht staan ⃗ F =I ( ⃗l X ⃗
B)
Indien B en l wel loodrecht staan: dan is de kracht op q: F = qvB = IlB
Stroomsterkte I (aantal ladingen per tijdseenheid): I = q/T T = periode =
2 π r/v
Toepassing: meten van stroomsterkte in arteriën
Magnetisch beld loodrecht op bewegend bloed
Ladingen gescheiden creëert meetbaar magnetisch veld
18.4 Magnetisch dipoolmoment en torsie
Torsie van koppel van krachten: τ⃗ =⃗b X ⃗
F
o In vectorvorm: τ =I ( S X B )
⃗ ⃗
qv
m=I ⃗S (wijst van zuid naar noord) met I =
Magnetisch dipoolmoment: ⃗
2 πr
Magnetische torsie: τ⃗ =⃗
m∗⃗B =mB sinX
o Torsie zal het raam doen draaien tot B evenwijdig is aan m torsie is dan 0
Potentiële energie: U =−⃗ m. ⃗
B =-mB cosX
q ⃗
Magnetisch dipoolmoment van ronddraaiende lading= ⃗ m= L met L:
2m
impulsmoment = rmv
19Ontstaan van magnetische velden
Wet van Biot-Savart
d ⃗l: richting van I
2
, Samenvatting Fysica voor biomedisch onderzoek 1e BA BMW
μ 0 I d l⃗
Willekeurige vorm geleider: d ⃗
B= met r = afstand tussen dl en P, μ0 = magn.
4 π r2
Permeabiliteit 4 π x 10-7 Tm/A
dB = 0 indien I = 0 en indien dl = 0
μ0 I
Magnetisch veld van een rechte stroom geleider: B =
2 πR
o Hoe sterker het magneet veld hoe dichter de veldlijnen bij elkaar staan
Kracht tussen twee rechte stroomdraden
stroomsterkte I1 en I2
F 2=I 2 ( ⃗
o kracht op geleider 2 met lengte l2 : ⃗ l2 x ⃗
B1 ) naar links gericht
o kracht op geleider 1 met lengte l1: ⃗ ⃗
F 1=I 1( l 1 x ⃗
B2) naar rechts gericht
μ
kracht per eenheid van lengte: F= 0 I 1 I 2
2 πr
o tegengestelde stromen afstoting!!!
o gelijke stromen aantrekking!!!
Magnetische inductie v/e circulaire winding
μ0 I R 2 μ0 m d
resulterende magnetische inductie: B = = met md = magnetische
2r 3
2 π r3
inductie
μ0 I
in het centrum van de winding: B =
2R
μ0 I
o in het centrum van N windingen: B = N
2R
19.1 wet van Ampère
rechte stroomdraad, loodrecht op figuurvlak
stroom I is constant vereiste!
❑
B . d l⃗ =μ 0 I
wet van Ampère: ∮ ⃗ lijnintegraal over gesloten kromme
C
❑
B . d l⃗ =μ 0 ∑ I
voor meerdere evenwijdige geleiders, loodrecht op figuurvlak: ∮ ⃗
C i
❑
B . d l⃗ =0
voor geleiders buiten de kromme: ∮ ⃗
C
voorbeeld: Toroïde
stroomdraad op torus
Buiten toroïde:
o Som van stromen is 0
o B is overal even groot
❑
B . d l⃗ =2 π r i B=0
o B evenwijdig met dl zodat ∮ ⃗
C
o Buiten toroïde is magnetische inductie nul
Binnen toroïde:
o Som stromen = ¿
o B op de baan obveral even groot
3
The benefits of buying summaries with Stuvia:
Guaranteed quality through customer reviews
Stuvia customers have reviewed more than 700,000 summaries. This how you know that you are buying the best documents.
Quick and easy check-out
You can quickly pay through credit card or Stuvia-credit for the summaries. There is no membership needed.
Focus on what matters
Your fellow students write the study notes themselves, which is why the documents are always reliable and up-to-date. This ensures you quickly get to the core!
Frequently asked questions
What do I get when I buy this document?
You get a PDF, available immediately after your purchase. The purchased document is accessible anytime, anywhere and indefinitely through your profile.
Satisfaction guarantee: how does it work?
Our satisfaction guarantee ensures that you always find a study document that suits you well. You fill out a form, and our customer service team takes care of the rest.
Who am I buying these notes from?
Stuvia is a marketplace, so you are not buying this document from us, but from seller angelika0804. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $10.08. You're not tied to anything after your purchase.
Can Stuvia be trusted?
4.6 stars on Google & Trustpilot (+1000 reviews)
67474 documents were sold in the last 30 days
Founded in 2010, the go-to place to buy study notes for 14 years now