Resume
Samenvatting Fysica voor biomedisch onderzoek
- Établissement
- Universiteit Antwerpen (UA)
Samenvatting Fysica voor biomedisch onderzoek
[Montrer plus]
1 vérifier
Par: mararaa8 • 8 mois de cela
Aperçu du contenu
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
Les avantages d'acheter des résumés chez Stuvia:
Qualité garantie par les avis des clients
Les clients de Stuvia ont évalués plus de 700 000 résumés. C'est comme ça que vous savez que vous achetez les meilleurs documents.
L’achat facile et rapide
Vous pouvez payer rapidement avec iDeal, carte de crédit ou Stuvia-crédit pour les résumés. Il n'y a pas d'adhésion nécessaire.
Focus sur l’essentiel
Vos camarades écrivent eux-mêmes les notes d’étude, c’est pourquoi les documents sont toujours fiables et à jour. Cela garantit que vous arrivez rapidement au coeur du matériel.
Foire aux questions
Qu'est-ce que j'obtiens en achetant ce document ?
Vous obtenez un PDF, disponible immédiatement après votre achat. Le document acheté est accessible à tout moment, n'importe où et indéfiniment via votre profil.
Garantie de remboursement : comment ça marche ?
Notre garantie de satisfaction garantit que vous trouverez toujours un document d'étude qui vous convient. Vous remplissez un formulaire et notre équipe du service client s'occupe du reste.
Auprès de qui est-ce que j'achète ce résumé ?
Stuvia est une place de marché. Alors, vous n'achetez donc pas ce document chez nous, mais auprès du vendeur angelika0804. Stuvia facilite les paiements au vendeur.
Est-ce que j'aurai un abonnement?
Non, vous n'achetez ce résumé que pour €9,39. Vous n'êtes lié à rien après votre achat.
Peut-on faire confiance à Stuvia ?
4.6 étoiles sur Google & Trustpilot (+1000 avis)
48072 résumés ont été vendus ces 30 derniers jours
Fondée en 2010, la référence pour acheter des résumés depuis déjà 15 ans