De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

Elektriciteit 1 Basisteksten Fysische elektriciteit: Natuurkunde Deel 2 – Giancoli Elektrische netwerken: Elektriciteit II (A. Acke)

Verwante presentaties


Presentatie over: "Elektriciteit 1 Basisteksten Fysische elektriciteit: Natuurkunde Deel 2 – Giancoli Elektrische netwerken: Elektriciteit II (A. Acke)"— Transcript van de presentatie:

1 Elektriciteit 1 Basisteksten Fysische elektriciteit: Natuurkunde Deel 2 – Giancoli Elektrische netwerken: Elektriciteit II (A. Acke)

2 Hoofdstuk 21 – Elektrische lading en elektrische velden Hoofdstuk 21 - Elektrische lading en elektrische velden 2 H 21 Elektrische lading en elektrische velden 1.Statische elektriciteit – elektrische lading en het behoud ervan 2.Elektrische lading in het atoom 3.Isolatoren en geleiders 4.Geïnduceerde lading – De elektroscoop 5.De wet van Coulomb Hoofdstuk 21 – Elektrische lading en elektrische velden

3 Hoofdstuk 21 - Elektrische lading en elektrische velden Statische elektriciteit – elektrische lading - ladingsbehoud Laden door wrijving Elektrische kracht versus gravitatiekracht Hoofdstuk 21 – Elektrische lading en elektrische velden

4 Hoofdstuk 21 - Elektrische lading en elektrische velden Statische elektriciteit – elektrische lading - ladingsbehoud Twee geladen kunststof staven stoten elkaar af. Twee geladen glazen staven stoten elkaar af. Een geladen kunststof staaf en een geladen glazen staaf trekken elkaar aan. Er zijn twee soorten elektrische lading Hoofdstuk 21 – Elektrische lading en elektrische velden Figuur 21.2

5 Hoofdstuk 21 – Elektrische lading en elektrische velden Hoofdstuk 21 - Elektrische lading en elektrische velden 5 Besluit: Er bestaan twee soorten ladingen positieve en negatieve Ongelijksoortige ladingen trekken elkaar aan Gelijksoortige ladingen stoten elkaar af 21.1 Statische elektriciteit – elektrische lading - ladingsbehoud Wet van behoud van elektrische lading De netto hoeveelheid elektrische lading die geproduceerd wordt in een willekeurig proces is altijd nul. Figuur 21.2c

6 Hoofdstuk 21 – Elektrische lading en elektrische velden Hoofdstuk 21 - Elektrische lading en elektrische velden Elektrische lading in het atoom Eenvoudig atoommodel elementaire negatieve lading : elektron: -e elementaire positieve lading: proton: +e Een neutraal voorwerp bevat evenveel positieve als negatieve ladingen. Een geladen voorwerp heeft door overdracht van elektronen een ongelijke hoeveelheid positieve en negatieve ladingen. Figuur 21.3

7 Hoofdstuk 21 – Elektrische lading en elektrische velden Hoofdstuk 21 - Elektrische lading en elektrische velden Isolatoren en geleiders In isolatoren zijn elektronen sterk gebonden aan de kernen (covalente binding) In geleiders zijn de elektronen van de buitenste schil erg los gebonden. Deze elektronen kunnen nagenoeg vrij bewegen binnen het materiaal: “vrije elektronen” (metallische binding) Figuur 21.5

8 Hoofdstuk 21 – Elektrische lading en elektrische velden Hoofdstuk 21 - Elektrische lading en elektrische velden Geïnduceerde lading – de elektroscoop Figuur Vraag 8 Wanneer een elektroskoop geladen wordt stoten de twee strips elkaar af en blijven ze staan onder een hoek. Wat houdt de elektrische afstotingskracht in evenwicht?

9 Hoofdstuk 21 – Elektrische lading en elektrische velden Hoofdstuk 21 - Elektrische lading en elektrische velden Geïnduceerde lading – de elektroscoop Een elektroscoop laad je… door inductie (a) door geleiding (b) Figuur 21.11

10 Hoofdstuk 21 – Elektrische lading en elektrische velden Hoofdstuk 21 - Elektrische lading en elektrische velden Geïnduceerde lading – de elektroscoop Een eerder geladen elektroscoop (a) kan gebruikt worden om het teken van een lading van een geladen voorwerp te bepalen (b)(c). Figuur 21.12

11 Hoofdstuk 21 – Elektrische lading en elektrische velden Hoofdstuk 21 - Elektrische lading en elektrische velden 11 Experimentele basis: proeven met een torsiebalans 21.5 De wet van Coulomb Figuur 21.13

12 Hoofdstuk 21 – Elektrische lading en elektrische velden Hoofdstuk 21 - Elektrische lading en elektrische velden 12 Wet van Coulomb [grootte] 21.5 De wet van Coulomb De wet van Coulomb beschrijft de grootte van de elektrische kracht F die twee puntladingen op elkaar uitvoeren. [groottes] ! (21.1) F : grootte van de kracht [N] Q 1 en Q 2 : grootte van puntladingen [C] r : hun onderlinge afstand [m] k = 8,99 x 10 9 N.m 2 /C 2 Eenheid van lading : C (Coulomb) Figuur 21.14

13 Hoofdstuk 21 – Elektrische lading en elektrische velden Hoofdstuk 21 - Elektrische lading en elektrische velden De wet van Coulomb Wet van Coulomb [richting en zin] Richting van de kracht: volgens verbindingslijn tussen de ladingen Zin van de kracht: –Gelijksoortige ladingen: afstotend –Ongelijksoortige ladingen: aantrekkend = kracht op 1 vanwege 2 Figuur 21.15

14 Hoofdstuk 21 – Elektrische lading en elektrische velden Hoofdstuk 21 - Elektrische lading en elektrische velden 14 Wet van Coulomb in termen van  0 [grootte] 21.5 De wet van Coulomb De universele constante  0 : permittiviteit van de vrije ruimte [groottes] ! (21.2) F : grootte van de kracht [N] Q 1 en Q 2 : grootte van puntladingen [C] r : hun onderlinge afstand [m]  0 = 8,85 x C 2 / N.m 2 Figuur 21.14

15 Hoofdstuk 21 – Elektrische lading en elektrische velden Hoofdstuk 21 - Elektrische lading en elektrische velden 15 Lading elektron -e = -1, C

16 Hoofdstuk 21 – Elektrische lading en elektrische velden Hoofdstuk 21 - Elektrische lading en elektrische velden 16 Antwoord: Figuur De wet van Coulomb Conceptvoorbeeld 21.1: Welke lading oefent de grootste kracht uit? De wet van Coulomb is symmetrisch voor de twee ladingen, dus:

17 Hoofdstuk 21 – Elektrische lading en elektrische velden Hoofdstuk 21 - Elektrische lading en elektrische velden De wet van Coulomb “Als er meerdere ladingen aanwezig zijn is de resulterende elektrische kracht op een willekeurige lading de vectorsom van de krachten die er door alle andere ladingen op uitgeoefend worden.” = superpositieprincipe

18 Hoofdstuk 21 – Elektrische lading en elektrische velden Hoofdstuk 21 - Elektrische lading en elektrische velden 18 Oplossing: teken de krachten in richting en zin eendimensionaal probleem: werk algebraïsch tegenover de x -as Figuur De wet van Coulomb Voorbeeld 21.2: Drie ladingen op een rij (ééndimensionaal) Aanpak: via superpositie Bereken in figuur de kracht op Q 3. Figuur 21.17

19 Hoofdstuk 21 – Elektrische lading en elektrische velden Hoofdstuk 21 - Elektrische lading en elektrische velden 19 Oplossing: Figuur De wet van Coulomb Voorbeeld 21.2: Drie ladingen op een rij (ééndimensionaal) Aanpak: via superpositie Bereken in figuur de kracht op Q 3. Figuur 21.17

20 Hoofdstuk 21 – Elektrische lading en elektrische velden Hoofdstuk 21 - Elektrische lading en elektrische velden 20 Oplossing: Figuur De wet van Coulomb Voorbeeld 21.2: Drie ladingen op een rij (eendimensionaal) Aanpak: via superpositie Bereken in figuur de kracht op Q 3. Figuur 21.17

21 Hoofdstuk 21 – Elektrische lading en elektrische velden Hoofdstuk 21 - Elektrische lading en elektrische velden 21 Oplossing: Figuur De wet van Coulomb Voorbeeld 21.2: Drie ladingen op een rij (ééndimensionaal) Aanpak: via superpositie Bereken in figuur de kracht op Q 3. Figuur 21.17

22 Hoofdstuk 21 – Elektrische lading en elektrische velden Hoofdstuk 21 - Elektrische lading en elektrische velden De wet van Coulomb Voorbeeld 21.3: Elektrische kracht met behulp van vectorcomponenten Bereken in figuur de kracht op Q 3. Figuur Aanpak: via superpositie Oplossing: teken de krachten in richting en zin tweedimensionaal probleem: gebruik vectorcomponenten

23 Hoofdstuk 21 – Elektrische lading en elektrische velden Hoofdstuk 21 - Elektrische lading en elektrische velden 23

24 Hoofdstuk 21 – Elektrische lading en elektrische velden Hoofdstuk 21 - Elektrische lading en elektrische velden De wet van Coulomb Voorbeeld 21.3: Elektrische kracht met behulp van vectorcomponenten Bereken in figuur de kracht op Q 3. Figuur Aanpak: via superpositie Oplossing:

25 Hoofdstuk 21 – Elektrische lading en elektrische velden Hoofdstuk 21 - Elektrische lading en elektrische velden De wet van Coulomb Conceptvoorbeeld 21.4: Stel de kracht op Q 3 gelijk aan nul ? Waar zou je in figuur een vierde lading Q 4 = -50µC moeten plaatsen, zodat de resulterende kracht op Q 3 nul zou zijn? Figuur 21.18

26 Hoofdstuk 21 – Elektrische lading en elektrische velden Hoofdstuk 21 - Elektrische lading en elektrische velden 26

27 Hoofdstuk 21 – Elektrische lading en elektrische velden Hoofdstuk 21 - Elektrische lading en elektrische velden 27

28 Hoofdstuk 21 – Elektrische lading en elektrische velden Hoofdstuk 21 - Elektrische lading en elektrische velden De wet van Coulomb Twee negatieve en twee positieve puntladingen (grootte Q =4,15mC) worden tegenover elkaar op de hoeken van een vierkant geplaatst, op de manier zoals is weergegeven in fig Bereken de grootte en de richting van de kracht op elke lading. Vraagstuk (II) – p.671 Figuur 21.52

29 Hoofdstuk 21 – Elektrische lading en elektrische velden Hoofdstuk 21 - Elektrische lading en elektrische velden De wet van Coulomb Drie deeltjes met een lading van respectievelijk +75, +48 en -85µC worden op een lijn geplaatst (fig ). De middelste bevindt zich 0,35m van beide andere. Bereken de resulterende kracht op elke lading als gevolg van de andere twee. Vraagstuk (II) – p.671 Figuur 21.52


Download ppt "Elektriciteit 1 Basisteksten Fysische elektriciteit: Natuurkunde Deel 2 – Giancoli Elektrische netwerken: Elektriciteit II (A. Acke)"

Verwante presentaties


Ads door Google