samenvatting RLC-kring biomedische wetenschappen

HOODSTUK 31: VERGELIJKINGEN VAN MAXWELL & ELEKTROMAGNETISCHE GOLVEN

Versnelde elektron  beweegt op en neer
Gevolg

Elektron zendt een elektromagnetische golf uit -> sinusoïdale golf
-> transversale golf
-> elektrisch & magnetische golf staan
loodrecht op elkaar

 elektromagnetische golven kunnen zich voortplanten zonder medium/tussenstof


WETTEN VAN MAXWELL

Elektrische flux

 Oppervlak + elektrisch veld -> veldlijnen doorheen oppervlak

 Grootte elektrische Flux = grootte elektrisch veld x oppervlak
ϕe = E x A

 exact analoog aan magnetische flux


Wet van Gauss = vormt een verband tussen een lading in zeker volume en elektrisch
veld dat daardoor gecreëerd wordt aan oppervlak van dat volume




 theorie Maxwell gebaseerd op wetten van Gauss, Ampère & Faraday

 GAUS  de oorsprong van het elektrisch veld zijn ladingen

 AMPERE  de oorsprong van het magneetveld is de stroom

 FARADAY  zolang er een magneet aanwezig is, is er een veranderende flux en
wordt er een elektrisch veld opgewekt die ervoor zorgt dat er
stroom doorheen de spoel loop
 Veranderend magneetveld geeft aanleiding tot een elektrisch veld

,DE WET VAN AMPERE EN VERPLAATSINGSSTROOM

Situatie : cirkel staat loodrecht op een stroom draad

 cirkelintegraal nemen


 stroom doorheen opp. 1 = stroom doorheen opp -> Stroom hangt niet af van het opp.


1. Condensator plaatsen op stroomdraad door oppervlak 2
2. Zolang condensator oplaadt of ontlaadt is er stroom aanwezig
- elektrisch veld tussen platen van de condensator
- nooit verplaatsing van ladingen tussen de platen

3. Condensator ontladen
4. Er loopt stroom doorheen de draad
5. - Door oppervlak 1 loopt er een stroom
- door oppervlak 2 loopt er geen stroom want het bevindt zich tussen de platen van een
condensator -> wel een veranderend elektrisch veld (ontladen)

6. Oppervlakte 2 -> cirkelintegraal = 0 (geen stroom)
Oppervlakt 1 -> cirkelintegraal niet gelijk aan nul ( wel stroom)


Gedachtelijn ampère  misschien geeft een veranderend elektrisch veld ook aanleiding tot
een magneetveld


 Veranderende elektrische flux gedraagt zich als een stroom die een magneetveld kan opwekken
 Veranderend elektrische flux kan de bron zijn voor een magneetveld

(kijk extra blad)




DE WET VAN GAUSS VOOR MAGNETISME -> maxwell

1. Binnenin bol breng je een staafmagneet  gesloten veldlijnen (van N naar Z)
2. Hoeveelheid veldlijnen doorheen bol = 0  evenveel veldlijnen naar buiten als naar binnen

conclusie
 ∮ B .dA=0  netto nooit magnetische veldlijnen die naar buiten komen
 Magnetische flux doorheen een gesloten oppervlak = 0

, Vergelijkingen van Maxwell -> niet van buiten, wel betekenis kunnen geven aan vgl




 Wet van Gauss voor het elektrisch veld
 lading Q geeft aanleiding tot een elektrisch veld

 Wet van Gauss voor voor het magnetisch veld
 oppervlakte-integraal is nul want er zijn geen magnetische monopolen, want doorheen
een gesloten oppervlak is er nooit een magnetische flux en gaan er altijd evenveel veldlijnen
naar binnen en buiten

 Wet van Faraday
 elektrisch veld wordt opgewekt door een veranderend magnetische veld


 Wet van Ampère-Maxwell
 magnetisch veld wordt opgewekt door een veranderende elektrische stroom of veranderd
elektrisch veld




OPWEKKEN VAN ELEKTROMAGNETISCHE GOLVEN

 Antenne maken die elektromagnetische golven uitzendt

1. Twee stukken geleidende draad verbinden met een batterij
2. Schakelaar sluiten
3. Elektrische lading stroom van de batterij naar geleidende draad
4. Bovenste geleider -> positief
Onderste geleider -> negatief
5. Er is een ladingsverdeling die een elektrisch veld opwekt
- veldlijnen van positieve naar negatieve lading

6. Magneetveld gecreëerd als concentrische cirkels rondom draad
7. Elektrisch-& magnetisch veld staan loodrecht op elkaar

 tijdsafhankelijk elektrisch & magnetisch veld