De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

Elektriciteit 1 Les 4 Visualisatie van elektrische velden Enkele effecten van elektrische velden.

Verwante presentaties


Presentatie over: "Elektriciteit 1 Les 4 Visualisatie van elektrische velden Enkele effecten van elektrische velden."— Transcript van de presentatie:

1 Elektriciteit 1 Les 4 Visualisatie van elektrische velden Enkele effecten van elektrische velden

2 Hoofdstuk 21 – Elektrische lading en elektrische velden Hoofdstuk 21 - Elektrische lading en elektrische velden 2 7.Het elektrisch veld van continue ladingsverdelingen 8.Veldlijnen 9.Elektrische velden en geleiders 10.Beweging van een geladen deeltje in een elektrisch veld 11.Elektrische dipolen Elektrische lading en elektrische velden Hoofdstuk 21 – Elektrische lading en elektrische velden H o o f d s t u k 21

3 Hoofdstuk 21 – Elektrische lading en elektrische velden Hoofdstuk 21 - Elektrische lading en elektrische velden 3 Figuur 21.32Figuur Veldlijnen Dat kan met veldsterktevectoren of krachtvectoren aangrijpend op een testlading. –De relatieve grootte van de veldsterkte vectoren is immers dezelfde als die van de krachtvectoren op de testlading. –Onhandig want veel te veel pijlen… Hoe kan men het elektrisch veld visualiseren?

4 Hoofdstuk 21 – Elektrische lading en elektrische velden Hoofdstuk 21 - Elektrische lading en elektrische velden Veldlijnen alternatief: met veldlijnen die de richting en de zin van het elektrisch veld aangeven in verschillende punten van de ruimte Hoe kan men het elektrisch veld visualiseren? Figuur Met pijllengtes van vectoren Figuur Met lijnen

5 Hoofdstuk 21 – Elektrische lading en elektrische velden Hoofdstuk 21 - Elektrische lading en elektrische velden Veldlijnen - eigenschappen - voorbeelden Figuur Geven in elk punt de richting en de zin aan van het elektrisch veld 2.Hoe dichter de veldlijnen bij elkaar, hoe sterker het elektrisch veld 3.Veldlijnen beginnen op positieve ladingen en eindigen op negatieve

6 Hoofdstuk 21 – Elektrische lading en elektrische velden Hoofdstuk 21 - Elektrische lading en elektrische velden 6 Elektrische dipool = stelsel van twee gelijke ladingen met tegengesteld teken 2.8 Veldlijnen - eigenschappen - voorbeelden Figuur Geven in elk punt de richting en de zin aan van het elektrisch veld 2.Hoe dichter de veldlijnen bij elkaar, hoe sterker het elektrisch veld 3.Veldlijnen beginnen op positieve ladingen en eindigen op negatieve

7 Hoofdstuk 21 – Elektrische lading en elektrische velden Hoofdstuk 21 - Elektrische lading en elektrische velden Veldlijnen - eigenschappen - voorbeelden Figuur Geven in elk punt de richting en de zin aan van het elektrisch veld 2.Hoe dichter de veldlijnen bij elkaar, hoe sterker het elektrisch veld 3.Veldlijnen beginnen op positieve ladingen en eindigen op negatieve

8 Hoofdstuk 21 – Elektrische lading en elektrische velden Hoofdstuk 21 - Elektrische lading en elektrische velden Veldlijnen - eigenschappen - voorbeelden Figuur Geven in elk punt de richting en de zin aan van het elektrisch veld 2.Hoe dichter de veldlijnen bij elkaar, hoe sterker het elektrisch veld 3.Veldlijnen beginnen op positieve ladingen en eindigen op negatieve

9 Hoofdstuk 21 – Elektrische lading en elektrische velden Hoofdstuk 21 - Elektrische lading en elektrische velden 9 Veldsterkte tussen (twee  -grote) vlakke platen [tussen twee tegengesteld geladen platen] (21.8) 2.8 Veldlijnen - eigenschappen - voorbeelden Figuur 21.34

10 Hoofdstuk 21 – Elektrische lading en elektrische velden Hoofdstuk 21 - Elektrische lading en elektrische velden Elektrische velden en geleiders 1.Het elektrisch veld in een geleider is nul in een statische situatie. 2.Een netto lading op een geleider verdeelt zich in een statische situatie over het buitenoppervlak van de geleider. Figuur Geleiders in elektrostatisch evenwicht vertonen enkele eigenschappen: geïnduceerde lading bezitten veel vrije elektronen

11 Hoofdstuk 21 – Elektrische lading en elektrische velden Hoofdstuk 21 - Elektrische lading en elektrische velden Elektrische velden en geleiders Figuur Geleiders in elektrostatisch evenwicht vertonen enkele eigenschappen: 3.Het elektrisch veld net buiten een geleider in elektrostatisch evenwicht sluit altijd loodrecht aan op het oppervlak van de geleider.

12 Hoofdstuk 21 – Elektrische lading en elektrische velden Hoofdstuk 21 - Elektrische lading en elektrische velden 12 Figuur Elektrische velden en geleiders Conceptvoorbeeld Afscherming en veiligheid in een storm Een ongeladen holle doos wordt tussen twee evenwijdige geladen platen geplaatst (fig a). Hoe groot is het veld in de doos?

13 Hoofdstuk 21 – Elektrische lading en elektrische velden Hoofdstuk 21 - Elektrische lading en elektrische velden 13 Figuur Elektrische velden en geleiders Een geleidende doos of een “kooi van Faraday” (fig ) kan gebruikt worden als afscherming. Conceptvoorbeeld Afscherming en veiligheid in een storm

14 Hoofdstuk 21 – Elektrische lading en elektrische velden Hoofdstuk 21 - Elektrische lading en elektrische velden 14 Voorbeeld Een elektron wordt versneld door een elektrisch veld Een elektron (massa m= 9,1 x kg) wordt in een homogeen -veld ( E = 2x10 4 N/C) vanuit rust versneld. Afstand tussen de platen = 1,5 cm. Figuur Beweging van een geladen deeltje in een elektrisch veld (a) Met welke snelheid verlaat het elektron de opening? (b)Toon aan dat de zwaartekracht genegeerd kan worden. (a)Bereken de toename van de kinetische energie. Aanpak

15 Hoofdstuk 21 – Elektrische lading en elektrische velden Hoofdstuk 21 - Elektrische lading en elektrische velden 15 Voorbeeld Elektron beweegt loodrecht op Een elektron komt met beginsnelheid v 0 binnen in een homogeen elektrisch veld. Bepaal de baan van het elektron. Figuur Aanpak via de tweede wet van Newton: waarin de kracht elektrisch is: Beweging van een geladen deeltje in een elektrisch veld

16 Hoofdstuk 21 – Elektrische lading en elektrische velden Hoofdstuk 21 - Elektrische lading en elektrische velden Elektrische dipolen Een neutraal stelsel van twee ladingen met tegengesteld teken, +Q en -Q, op een afstand van elkaar, noemt men een elektrische dipool. vector met grootte gericht van de negatieve naar de positieve lading Figuur De dipool wordt gekenmerkt door een dipoolmomentvector :

17 Hoofdstuk 21 – Elektrische lading en elektrische velden Hoofdstuk 21 - Elektrische lading en elektrische velden Elektrische dipolen In de natuur komen veel polaire moleculen voor. Een voorbeeld is het watermolecuul. Figuur 21.43

18 Hoofdstuk 21 – Elektrische lading en elektrische velden Hoofdstuk 21 - Elektrische lading en elektrische velden Elektrische dipolen Figuur Een dipool ondervindt in een homogeen veld geen kracht, maar wel een krachtmoment. –Een dipool komt tot evenwicht als evenwijdig is met. Dipool in een uitwendig veld

19 Hoofdstuk 21 – Elektrische lading en elektrische velden Hoofdstuk 21 - Elektrische lading en elektrische velden Elektrische dipolen Figuur Dipool in een uitwendig veld Een dipool die zich in een elektrisch veld bevindt draagt potentiële energie U. Verrichte arbeid W :

20 Hoofdstuk 21 – Elektrische lading en elektrische velden Hoofdstuk 21 - Elektrische lading en elektrische velden Elektrische dipolen Figuur Dipool in een uitwendig veld Een dipool draagt in een elektrisch veld potentiële energie. –De potentiële energie U is minimaal als evenwijdig is met. –De potentiële energie U is maximaal als en een hoek  insluiten. referentiestand: U =0 als  1 =  /2

21 Hoofdstuk 21 – Elektrische lading en elektrische velden Hoofdstuk 21 - Elektrische lading en elektrische velden Elektrische dipolen Figuur Elektrisch veld geproduceerd door een dipool Een dipool bouwt zelf ook een veld op. We berekenen het in een punt P op de loodrechte bissectrice.

22 Hoofdstuk 21 – Elektrische lading en elektrische velden Hoofdstuk 21 - Elektrische lading en elektrische velden Elektrische dipolen Figuur Elektrisch veld geproduceerd door een dipool Het veld van een dipool neemt sneller af met toenemende afstand dan het veld van een puntlading.


Download ppt "Elektriciteit 1 Les 4 Visualisatie van elektrische velden Enkele effecten van elektrische velden."

Verwante presentaties


Ads door Google