HOOFDSTUK 21: ELEKTRISCHE LADING & VELDEN
Amber -> gele, bruine isolerende stof
-> kreeg naam ‘elektron’
STRUCTUUR ATOOM
kern met positief geladen deeltjes en niet geladen neutronen
wolk van negatieve elektronen rond positieve kern
Geladen voorwerp -> het gaat dan over de aanwezigheid of afwezigheid van elektronen
- negatief geladen ; te veel aan elektronen
- positief geladen ; te weinig aan elektronen
e- kan je makkelijk wegplukken
Bindingsenergie tussen elektronen < bindingsenergie in de kern
-> veel moeilijker om protonen weg te nemen uit een atoom
Geïsoleerd systeem
Behoud van elektrische lading
-> onmogelijk elektrische ladingen te creëren of te vernietigen
-> schuiven met ladingen is wel mogelijk
Elektrische lading = 1C
= Hoeveelheid lading wanneer je 0,6 x 1019 e- bij elkaar brengt
Elektrische lading is gekwantiseerd
Verklaring : Elke hoeveelheid lading is per definitie aan een geheel aantal keer de lading
van één elektron
je kan enkel per kwantum van een elektron, een lading kunnen toevoegen/wegnemen
Onmogelijk om een halve elektronlading te hebben
GELEIDER
Vrij bewegende elektronen
Koper, goud, zilver, aluminium,…
metaal + losse niet-gelokaliseerde elektronen ( e- die niet langer verbonden zijn met atoom)
1) Elektronen vormen een soort van vloeistof waarin ionen zitten
2) Spanningsverschil aanbrengen tussen linker-en rechter gedeelte
3) Individuele e- reizen doorheen het metaal
= elektrische stroom
,ISOLATOREN = diëlektrica
E- blijven gebonden aan de kern kunnen niet vrij bewegen
Atoomstructuur ziet er ongeveer gelijk uit als bij de geleiders MAAR
1) Elektronen blijven gebonden aan respectievelijke atomen
2) Geen elektrische stroom
3) Ook warmte kan hier niet makkelijk getransporteerd worden
warmte-isolatoren
HALFGELEIDER
Materiaal ziet er uit als een isolator ; elektronen gebonden aan de atomen, MAAR
1) Met klein extra een energie komen de elektronen los
--> licht op schijnen, verwarmen
2) Elektronen kunnen vrij bewegen doorheen materiaal -> stroom
Silicium, germanium -> basismateriaal voor micro-elektronica
DE WET VAN COULOMB
elektrische krachten tussen geladen deeltjes
Vaststellingen:
Elektrische kracht is evenredig met het product van lading 1 & 2
Elektrisch kracht neemt af wanneer je de ladingen verder uit elkaar brengt
k Q1 Q 2
F=
r2
k = 8,99 x 109
TOEPASSINGEN VAN KRACHTEN TUSSEN GELADEN DEELTJES/MOLECULEN
Vershoudfolie : ladingen in folie oefenen een aantrekkingskracht uit op ladingen in
bijvoorbeeld een kommetje
Cosmetica : cosmetica aanbrengen -> doel is om het zo lang mogelijk op de huid
te houden
1) Men brengt niet actieve, maar geleden deeltjes in product
2) Product wordt aangetrokken door huid/haren
, 3) Met gevolg dat product langer op de huid blijft
Contactlenzen -> gemaakt uit een speciaal type plastic dat geladen kan worden
er is een aantrekking tussen de geladen deeltjes in de lenzen en proteïnen in het
traanvocht
Poeder om tapijt te reinigen
Kenmerken poeder
o Kleine zeepdeeltjes
1. Tapijt met wirwar van vezels wordt elektrisch geladen doordat mensen erop lopen,…
2. Poeder wordt over tapijt gestrooid
3. Er ontstaat een sterke coulombkracht tussen zeepdeeltjes en vezels
4. Vezels worden bedekt met zeepdeeltjes
5. Zeep kan inwerken -> vuil wordt geïncorporeerd
Sproeitechnieken in landbouw
1. Ladingen in sproeivloeistof hebben aan aantrekking met de plant
2. De stroom buigt af naar de onderkant van de bladeren
3. Zo wordt de vloeistof optimaal over de hele plant bedekt
Structuur van DNA moleculaire verbindingen tussen beide strengen
--> er zijn maar een beperkt aantal combinaties toegelaten
: mede bepaald door structuur van de nucleotidebasen
-> hebben een ladingsverdeling
-> trekken verbindingen naar elkaar toe die als puzzelstukjes in elkaar
passen
1. DNA-Replicatie
2. Strengen gaan uit elkaar -> gaan nieuwe bindingen aangaan met gepaste moleculen
3. Nucleotidenbasen zijn in beweging
4. Er ontstaan botsen tussen vrije basen en moleculen die in een binding zijn
5. Door toeval zal er een match ontstaan
6. Er ontstaan coloumbaantrekkingskrachten
7. Moleculen passen in elkaar
8. twee nieuwe DNA-strengen
Amber -> gele, bruine isolerende stof
-> kreeg naam ‘elektron’
STRUCTUUR ATOOM
kern met positief geladen deeltjes en niet geladen neutronen
wolk van negatieve elektronen rond positieve kern
Geladen voorwerp -> het gaat dan over de aanwezigheid of afwezigheid van elektronen
- negatief geladen ; te veel aan elektronen
- positief geladen ; te weinig aan elektronen
e- kan je makkelijk wegplukken
Bindingsenergie tussen elektronen < bindingsenergie in de kern
-> veel moeilijker om protonen weg te nemen uit een atoom
Geïsoleerd systeem
Behoud van elektrische lading
-> onmogelijk elektrische ladingen te creëren of te vernietigen
-> schuiven met ladingen is wel mogelijk
Elektrische lading = 1C
= Hoeveelheid lading wanneer je 0,6 x 1019 e- bij elkaar brengt
Elektrische lading is gekwantiseerd
Verklaring : Elke hoeveelheid lading is per definitie aan een geheel aantal keer de lading
van één elektron
je kan enkel per kwantum van een elektron, een lading kunnen toevoegen/wegnemen
Onmogelijk om een halve elektronlading te hebben
GELEIDER
Vrij bewegende elektronen
Koper, goud, zilver, aluminium,…
metaal + losse niet-gelokaliseerde elektronen ( e- die niet langer verbonden zijn met atoom)
1) Elektronen vormen een soort van vloeistof waarin ionen zitten
2) Spanningsverschil aanbrengen tussen linker-en rechter gedeelte
3) Individuele e- reizen doorheen het metaal
= elektrische stroom
,ISOLATOREN = diëlektrica
E- blijven gebonden aan de kern kunnen niet vrij bewegen
Atoomstructuur ziet er ongeveer gelijk uit als bij de geleiders MAAR
1) Elektronen blijven gebonden aan respectievelijke atomen
2) Geen elektrische stroom
3) Ook warmte kan hier niet makkelijk getransporteerd worden
warmte-isolatoren
HALFGELEIDER
Materiaal ziet er uit als een isolator ; elektronen gebonden aan de atomen, MAAR
1) Met klein extra een energie komen de elektronen los
--> licht op schijnen, verwarmen
2) Elektronen kunnen vrij bewegen doorheen materiaal -> stroom
Silicium, germanium -> basismateriaal voor micro-elektronica
DE WET VAN COULOMB
elektrische krachten tussen geladen deeltjes
Vaststellingen:
Elektrische kracht is evenredig met het product van lading 1 & 2
Elektrisch kracht neemt af wanneer je de ladingen verder uit elkaar brengt
k Q1 Q 2
F=
r2
k = 8,99 x 109
TOEPASSINGEN VAN KRACHTEN TUSSEN GELADEN DEELTJES/MOLECULEN
Vershoudfolie : ladingen in folie oefenen een aantrekkingskracht uit op ladingen in
bijvoorbeeld een kommetje
Cosmetica : cosmetica aanbrengen -> doel is om het zo lang mogelijk op de huid
te houden
1) Men brengt niet actieve, maar geleden deeltjes in product
2) Product wordt aangetrokken door huid/haren
, 3) Met gevolg dat product langer op de huid blijft
Contactlenzen -> gemaakt uit een speciaal type plastic dat geladen kan worden
er is een aantrekking tussen de geladen deeltjes in de lenzen en proteïnen in het
traanvocht
Poeder om tapijt te reinigen
Kenmerken poeder
o Kleine zeepdeeltjes
1. Tapijt met wirwar van vezels wordt elektrisch geladen doordat mensen erop lopen,…
2. Poeder wordt over tapijt gestrooid
3. Er ontstaat een sterke coulombkracht tussen zeepdeeltjes en vezels
4. Vezels worden bedekt met zeepdeeltjes
5. Zeep kan inwerken -> vuil wordt geïncorporeerd
Sproeitechnieken in landbouw
1. Ladingen in sproeivloeistof hebben aan aantrekking met de plant
2. De stroom buigt af naar de onderkant van de bladeren
3. Zo wordt de vloeistof optimaal over de hele plant bedekt
Structuur van DNA moleculaire verbindingen tussen beide strengen
--> er zijn maar een beperkt aantal combinaties toegelaten
: mede bepaald door structuur van de nucleotidebasen
-> hebben een ladingsverdeling
-> trekken verbindingen naar elkaar toe die als puzzelstukjes in elkaar
passen
1. DNA-Replicatie
2. Strengen gaan uit elkaar -> gaan nieuwe bindingen aangaan met gepaste moleculen
3. Nucleotidenbasen zijn in beweging
4. Er ontstaan botsen tussen vrije basen en moleculen die in een binding zijn
5. Door toeval zal er een match ontstaan
6. Er ontstaan coloumbaantrekkingskrachten
7. Moleculen passen in elkaar
8. twee nieuwe DNA-strengen
