HS18 Elektrische lading en elektrisch veld
18.1 statische elektriciteit en lading
Elementaire lading kennen:
! 1C ~ 6,25.1018 electronen/protonen
! Proton is geen anti-elektron => Anti elektron = positron
! elektronen zijn enorm licht qua massa
! Deeltje met grootste massa heeft kleinste versnelling => denk aan newton
! Zelfde lading = ondergaan zelfde interactie => ondergaan zelfde kracht
! Protonen bevatten zelf nog quarks
Scheiding van lading in atomen
Wet van behoud van lading: in elk proces is de lading constant
Rechtse afbeelding; links is er netto neg lading en
rechts netto pos lading, maar totale lading blijft
hetzelfde
In deeltjesversnellers:
Elke keer als je een deeltje creëert met bepaalde
lading, dan creëer je ook een anti-elektron, met
tegengestelde lading
=> wet van behoud van lading
=> positronen, niet protonen
,Behoudswetten gezien tot nu toe
• energie
• momentum
• hoekmomentum
• lading
18.2 geleiders
Geleiders: vrije elektronen, botsingen geven verlies aan energie en snelheid
=> voorbeeld: metalen, zout water
Isolatoren: elektronen en ionen zitten gebonden in de structuur en kunnen slechts weinig
bewegen
=> voorbeeld: puur water, rubber, hout
! Hoe meer zout, hoe meer ionen (potentiaalverschil), hoe betere geleiding
! Rubberen zolen zorgen ervoor dat elektriciteit niet door je lichaam wil en kan
=> metalen zolen wel
=> elektriciteit neemt de weg met minste weerstand
A. Opladen door contact;
Geleidende staaf, goudfolie, opwrijven (pos geladen)
=> naar metalen knop
=> in metaal bewegen e- vrij
=> lading naar boven
=> tegengestelde ladingen trekken elkaar aan
=> neg lading naar boven
=> overschot pos lading
=> enkel bij contact tussen staaf en bol zullen elektronen overgaan en zal er een pos lading
overschot zijn
=> zonder contact zullen de e- bij weggaan van geladen staaf zich terug homogeen verdelen
Pos of neg maakt niet uit
=> in ieder geval zullen de ladingen op de goudfolie zitten en
door zelfde lading afstoten
=> e- bewegen snel genoeg om uitwijking te behouden
Je neemt staaf die je kent*
=> Bij neg voorwerp bij bol zullen de neg ladingen naar
goudfolie gaan en gaat goudfolie terug neutraler worden
en blaadjes naar elkaar toe bewegen
,Arm heeft grotere massa, zwaartekracht zorgt
ervoor dat de nettokracht naar beneden blijft
=> Niet zelfde als bliksemafleider (zie verder)
=> dit wilt zorgen dat alle ladingen erop blijven
B. Opladen door inductie I
Polarisatie
C. Opladen door inductie II
Aantrekking van neutrale voorwerpen
=> Moleculen/ atomen zullen zich richten, en hoe hard die richten
hangt af van het materiaal
Polaire moleculen
=> vb; afwijkende waterstraal
aantrekking tussen pos ladingen is groter dan de aantrekking tussen neg ladingen
=> buiging, met korte kant = pos lading
18.3 wet van Coulomb
=> in oefeningen mag je 8,99 afronden naar 9
, 18.4 elektrisch veld: concept van een veld
Kracht-op-een-afstand: er is een veld
=> Eerder gezien: zwaarteveld
Puntlading 𝑄, positieve testlading 𝑞
Kracht per positieve testlading => elektrisch veld wijst altijd in richting van een denkbeeldige pos
lading => altijd naar een neg punt
voor elektrisch veld; naar alle ladingen in buurt kijken
=> maakt niet uit als er nog ladingen bijkomen
!!elektrisch veld richt zich altijd naar de kant
naar waar een pos deeltje zou naar gaan
Elk vd 2 ladingen heeft eigen veld
=> denk aan vectoren
=> pos deeltje gaat naar neg deeltje
Optellen van vectoren = pijl naar rechts