Samenvatting natuurkunde H10 (systematische natuurkunde VWO 5)

H10: Elektromagnetisme
10.1: Elektrische velden
Krachtwerking op afstand
Ongelijke ladingen trekken elkaar aan. Gelijke
ladingen stoten elkaar af. De omgeving waarin een
elektrische kracht merkbaar is, heet het elektrisch veld.
Ladingen ondervinden krachtwerking als ze zich in een
elektrisch veld bevinden.
Je geeft zo’n elektrisch veld schematisch weer met
elektrische veldlijnen. Dit zijn denkbeeldige lijnen
waarlangs een positieve lading in een elektrisch veld beweegt. De richting hiervan is altijd
van de positieve lading af want + stoot + af.
- In de buurt van de lading is het elektrisch veld het sterkst.
- Hoe dichter de veldlijnen bij elkaar liggen, des te groter is de krachtwerking
op een lading in het veld.

Als in punt P een positieve lading is, ondervindt deze dus een kracht ⃗F el , P in de richting van de
veldlijnen. Als in punt Q een even grote, maar negatieve lading is, ondervindt deze een kracht
F el ,Q tegen de richting van de veldlijnen in. Wel is deze kracht kleiner van die van P
⃗
omdat de veldlijnen in Q verder uit elkaar liggen dan in P.



Elektrische veldsterkte
De elektrische kracht die een geladen deeltje in
een punt heeft, bereken je met de formule F el=q ∙ ⃗
⃗ E Binas
hiernaast. 35D2

De elektrische veldsterkte (⃗ F el is de elektrische kracht in N.
⃗
E ) in een punt P
q is de lading van het deeltje in C.
is gelijk aan de elektrische kracht op een lading
van 1 C in P. E is de elektrische veldsterkte in N/C.
⃗

De elektrische kracht en de veldsterkte zijn vectoren. Als de lading positief is wijzen deze
vectoren dus dezelfde kant op (richting van de elektrische veldlijnen). De elektrische
veldsterkte is een vectorveld (zie bundel).
Een equipotentiale lijn is een lijn waarvoor geldt dat op elk punt van die lijn de
aantrekkingskracht niet verandert.



Wet van Coulomb q∙Q
F el=f ∙ Binas 35D2
Twee gelijke ladingen stoten elkaar meer r2
af als ze dicht bij elkaar zijn dan als ze ver
weg van elkaar zijn. Als de lading groter is,
F el is de elektrische kracht in N.
is de afstoting ook sterker. De grootte van f is een constante in N m2 C-2.
de elektrische kracht die 2 ladingen op elkaar q is de lading van deeltje 1 in C.
uitoefenen, bereken je met de wet van Q is de lading van deeltje 2 in C.
Coulomb. r is de afstand tussen de 2 deeltjes.

De waarde van f is te vinden in Binas 7A.

Pagina 1 van 12

, - De wet van Coulomb geldt ook voor geladen bollen. r is dan de afstand tussen de 2
middelpunten.
- f is afhankelijk van het medium waarin de deeltjes zich bevinden. De waarde in Binas
7A geldt in een vacuüm en in de lucht.



Eigenschappen van veldlijnen
Een elektrisch veld kun je niet zien. De eigenschappen van zo’n veld kun je bepalen
door een deeltje met een kleine lading in het veld te plaatsen en te kijken naar de
grootte en de richting van de kracht op het deeltje. Zo’n
klein geladen deeltje noem je een proeflading.
In de figuur hiernaast heeft P een positieve proeflading q in de

buurt van 2 even grote, maar tegengestelde ladingen Q 1 en Q 2.
F 1 is een kracht die q ondervindt door lading Q1 en ⃗
⃗ F 2 is een
kracht die q ondervindt door lading Q 2. D.m.v. de
parallellogrammethode vind je de ⃗ F res. De richting van het
elektrisch veld in punt P heeft dan dezelfde richting als
F res. In de figuur eronder zijn de veldlijnen van het elektrisch
⃗
veld tussen Q 1 en Q2 weergegeven. De richting van
de elektrische kracht die een proeflading q in
punt P zal ondervinden is gelijk aan de raaklijn
aan de veldlijn in P.
Eigenschappen van veldlijnen:
- De richting van de elektrische kracht in een
bepaald punt wordt gegeven door de raaklijn
door dat punt.
- De richting van de veldlijn is gelijk aan de richting van de kracht op een positieve
proeflading.
- Een veldlijn loopt altijd van een positieve lading af en/of naar een negatieve lading toe.
- De dichtheid van de veldlijnen is een maat voor de sterkte van het veld.
- Elektrische veldlijnen snijden elkaar nooit, want er is maar 1 ⃗F res.
- Veldlijnen staan loodrecht op geleiders.
Aan de binnenkant van een geleider is het elektrisch veld altijd 0.




Radiaal veld en homogeen veld




Pagina 2 van 12