Les 2 Elektrische velden

Presentatie over: "Les 2 Elektrische velden"— Transcript van de presentatie:

1 Les 2 Elektrische velden
Elektriciteit 1 Les 2 Elektrische velden

2 Elektrische lading en elektrische velden
Hoofdstuk 21 – Elektrische lading en elektrische velden Elektrische lading en elektrische velden H o o f d s t u k 21 Statische elektriciteit; elektrische lading en het behoud ervan Elektrische lading in het atoom Isolatoren en geleiders Geïnduceerde lading; De elektroscoop De wet van Coulomb Het elektrisch veld Hoofdstuk 21 - Elektrische lading en elektrische velden

3 Beschrijft de afstandswerking van een elektrische lading.
21.6 Het elektrisch veld Beschrijft de afstandswerking van een elektrische lading. Elke lading is omgeven door een elektrisch veld. P is een willekeurig punt in dat veld. Figuur 21.21 Hoofdstuk 21 - Elektrische lading en elektrische velden

4 Het veld van een lading +Q wordt afgetast met een kleine testlading q.
21.6 Het elektrisch veld Het veld van een lading +Q wordt afgetast met een kleine testlading q. In de punten A,B en C is de kracht opgetekend die door de lading +Q op de testlading q uitgeoefend wordt. Het elektrisch veld wordt in termen van die kracht gedefinieerd. Figuur 21.22 Hoofdstuk 21 - Elektrische lading en elektrische velden

5 = vector die onafhankelijk is van de testlading zelf en waarvan:
21.6 Het elektrisch veld Definitie: (21.3) = vector die onafhankelijk is van de testlading zelf en waarvan: de richting en de zin overeenkomt met van de kracht op een kleine positieve testlading q de grootte de kracht is per eenheid van lading Figuur 21.23b Hoofdstuk 21 - Elektrische lading en elektrische velden

6 Veldversie van de wet van Coulomb
21.6 Het elektrisch veld Toepassing op een puntlading: r Veldversie van de wet van Coulomb [grootte] [een puntlading] (21.4b) Figuur 21.21 Hoofdstuk 21 - Elektrische lading en elektrische velden

7 Kracht op een lading in een elektrisch veld:
21.6 Het elektrisch veld Kracht op een lading in een elektrisch veld: (21.5) Mag toegepast worden op een willekeurige lading. Let op de richting en de zin van de kracht. Figuur 21.23 Hoofdstuk 21 - Elektrische lading en elektrische velden

8 Voorbeeld 21.5 Fotokopieermachine
21.6 Het elektrisch veld Voorbeeld Fotokopieermachine Hoe sterk moet het elektrisch veld E minimaal zijn aan het drumoppervlak om tonerdeeltjes elektrisch aan te trekken met een kracht die twee maal groter is als hun gewicht? m = 9,0 x kg q = 20 e Aanpak Oplossing Figuur 21.24 Hoofdstuk 21 - Elektrische lading en elektrische velden

9 Voorbeeld 21.6 Elektrisch veld van één puntlading
21.6 Het elektrisch veld Voorbeeld Elektrisch veld van één puntlading Bereken de grootte en richting van het elektrisch veld in een punt P dat zich 30cm rechts van een puntlading Q = -3,0 x 10-6 C bevindt. Aanpak Figuur 21.25 Oplossing naar de lading toe Opmerking Er is geen lading aanwezig in P. Er heerst daar wel een veld. Hoofdstuk 21 - Elektrische lading en elektrische velden

10 21.6 Het elektrisch veld Opgave E
Op de hoeken van een vierkant worden vier ladingen geplaatst met gelijke grootte, maar mogelijk met een verschillend teken. Op welke manier moeten de ladingen geplaatst worden om het sterkst mogelijke veld te veroorzaken in het midden van het vierkant? Alle vier de ladingen moeten positief zijn; alle vier de ladingen moeten negatief zijn; drie positieve en één negatieve lading; twee positieve en twee negatieve ladingen; drie negatieve en één positieve lading. Hoofdstuk 21 - Elektrische lading en elektrische velden

11 = superpositieprincipe
21.6 Het elektrisch veld “Als er meerdere ladingen aanwezig zijn, is het resulterend elektrisch veld in een punt de vectorsom van de afzonderlijke velden van de verschillende ladingen.” = superpositieprincipe Hoofdstuk 21 - Elektrische lading en elektrische velden

12 Bereken in figuur 21.26 de veldsterkte in P.
21.6 Het elektrisch veld Voorbeeld E in een punt tussen twee ladingen (algebraïsch) Bereken in figuur de veldsterkte in P. Figuur 21.26 Aanpak (a) via superpositie ééndimensionaal: algebraïsch groottes optellen Hoofdstuk 21 - Elektrische lading en elektrische velden

13 Aanpak (b) via de tweede wet van Newton
21.6 Het elektrisch veld Voorbeeld E in een punt tussen twee ladingen (algebraïsch) (b) Welke versnelling ondervindt een elektron (massa= 9,11 x 10-31kg) dat zich in rust in punt P bevindt? Figuur 21.26 Aanpak (b) via de tweede wet van Newton waarin F de elektrische kracht is Hoofdstuk 21 - Elektrische lading en elektrische velden

14 Aanpak: via superpositie
21.6 Het elektrisch veld Voorbeeld boven twee puntladingen (met vectorcomponenten) Bereken in figuur het totale elektrisch veld in punt A en in punt B. Aanpak: via superpositie Oplossing: teken de veldsterktes in richting en zin tweedimensionaal probleem: gebruik vectorcomponenten Figuur 21.27 Hoofdstuk 21 - Elektrische lading en elektrische velden

15 5-4-2017 - Hoofdstuk 21 - Elektrische lading en elektrische velden

16 21.5 Het elektrisch veld Vraagstuk (II) – p.673 Figuur 21.62 Gebruik de wet van Coulomb om de grootte en de richting van het elektrisch veld in punt A en punt B in fig te berekenen, als gevolg van de weergegeven twee positieve ladingen Q=5,7µC). Hoofdstuk 21 - Elektrische lading en elektrische velden