H9. Elektriciteit
1. Elektrische lading
Atomen bestaan uit een positieve kern met daarrond negatieve elektronen
➔ Als er evenveel protonen als elektronen zijn, dan is het atoom neutraal en dus niet geladen
➔ Als er meer protonen zijn, dan is het atoom positief geladen
➔ Als er meer elektronen zijn, dan is het atoom negatief geladen
Elk voorwerp bestaat uit heel veel atomen
➔ Als er in dat voorwerp bv. meer protonen zijn, dan is het voorwerp positief geladen
➔ Enzovoort…
Er zijn 3 manieren waarop een voorwerp een lading kan krijgen:
1) Wrijving
▪ = Statische elektriciteit
▪ De elektronen van het ene voorwerp springen naar het andere voorwerp
waardoor beide voorwerpen een tegengestelde lading hebben
▪ Bv. een wollen trui over haar trekken, ballon over haar wrijven, …
→ Als alle haren een gelijke lading krijgen, stoten ze elkaar af
2) Elektrische stroom (zie vervolg samenvatting)
3) Inductie
▪ Als je een negatief geladen voorwerp in de buurt van een neutrale
voorwerp brengt, dan zullen alle elektronen die vrij kunnen bewegen
zo ver mogelijk weggaan van het negatief geladen voorwerp
→ Komt doordat gelijksoortige ladingen elkaar afstoten
▪ Als het neutrale voorwerp in contact staat met de aarde (= aarding), dan
kunnen de elektronen wegvluchten waardoor ze het voorwerp verlaten
→ Dan zijn er meer proton en aanwezig waardoor het voorwerp positief
geladen wordt
Grootheid Lading q (of Q)
Eenheid Coulomb C
Lading van 1 proton 1e = 1,602 . 10-19 C
Lading van 1 elektron -1e = -1,602 . 10-19 C
Voorwerpen blijven niet eeuwig geladen → lading verdwijnt spontaan, het lekt weg
➔ Gebeurt vooral via het water dat in de lucht hangt
→ Water is polair waardoor het makkelijk elektronen kan opnemen en afgeven
Geleiders = materie/stoffen waarin ladingen vrij kunnen bewegen
→ Het kan een vaste stof, een vloeistof of een gas zijn
Isolatoren = materie/stoffen waarin ladingen moeilijk of helemaal niet in kunnen bewegen
→ Het kan een vaste stof, een vloeistof of een gas zijn
→ Bv. hout, rubber, zuurstof, stikstofgas, …
, Zuiver water (water type I) is een isolator want het bevat heel weinig ionen
➔ MAAR bv. kraantjeswater is een geleider want het bevat heel veel ionen en dus vrije
ladingsdragers)
2. De Wet van Coulomb
Formule waarmee je de aantrekkings- of afstotingskracht tussen 2 geladen voorwerpen kan
berekenen:
➔ q1 en q2 in C → hoe groter de ladingen hoe sterker afstotings- of aantrekkingskracht
➔ r = de afstand tussen de 2 ladingen → in m
➔ k = de constante van Coulomb
➔ De eenheid is N
De Wet van Coulomb mag enkel gebruikt worden indien:
- Het over puntladingen gaat → het voorwerp moet klein zijn maar de lading mag groot zijn
- Het over kleine voorwerpen gaat met een grote afstand tussen
- De ladingen stilstaan → de ladingen mogen niet aan het bewegen zijn
Als F < 0 dan hebben we te maken met aantrekking
➔ Want de ene lading zal positief zijn en de andere negatief → positieve en negatieve ladingen
trekken elkaar AAN!
➔ Bij 2 dezelfde ladingen (2 positieve OF 2 negatieve ladingen) is de richting
verschillend → ze stoten elkaar af
➔ Bij 2 verschillende ladingen is de richting ook verschillend → ze trekken elkaar aan
De permittiviteit (ε) is een manier om de invloed van de tussenstof toe te voegen aan de Wet van
Coulomb
➔ Een stof tussen 2 ladingen heeft een invloed op de aantrekkings- of afstotingskracht
➔ Vacuüm ε0 = 8,854 . 10-12
Droge lucht = 1,0006
Water = 81
➔
Een dipool = een molecule met 2 even grote maar tegengestelde ladingen →
Het dipoolmoment = een kwantitatieve maat voor de polariteit van een dipool
→ Kan worden berekend met:
➔ q in C
➔ l = de afstand tussen de 2 tegengestelde ladingen → in m
➔ Eenheid is D (debye) = 3,34 . 10-30 C.m
1. Elektrische lading
Atomen bestaan uit een positieve kern met daarrond negatieve elektronen
➔ Als er evenveel protonen als elektronen zijn, dan is het atoom neutraal en dus niet geladen
➔ Als er meer protonen zijn, dan is het atoom positief geladen
➔ Als er meer elektronen zijn, dan is het atoom negatief geladen
Elk voorwerp bestaat uit heel veel atomen
➔ Als er in dat voorwerp bv. meer protonen zijn, dan is het voorwerp positief geladen
➔ Enzovoort…
Er zijn 3 manieren waarop een voorwerp een lading kan krijgen:
1) Wrijving
▪ = Statische elektriciteit
▪ De elektronen van het ene voorwerp springen naar het andere voorwerp
waardoor beide voorwerpen een tegengestelde lading hebben
▪ Bv. een wollen trui over haar trekken, ballon over haar wrijven, …
→ Als alle haren een gelijke lading krijgen, stoten ze elkaar af
2) Elektrische stroom (zie vervolg samenvatting)
3) Inductie
▪ Als je een negatief geladen voorwerp in de buurt van een neutrale
voorwerp brengt, dan zullen alle elektronen die vrij kunnen bewegen
zo ver mogelijk weggaan van het negatief geladen voorwerp
→ Komt doordat gelijksoortige ladingen elkaar afstoten
▪ Als het neutrale voorwerp in contact staat met de aarde (= aarding), dan
kunnen de elektronen wegvluchten waardoor ze het voorwerp verlaten
→ Dan zijn er meer proton en aanwezig waardoor het voorwerp positief
geladen wordt
Grootheid Lading q (of Q)
Eenheid Coulomb C
Lading van 1 proton 1e = 1,602 . 10-19 C
Lading van 1 elektron -1e = -1,602 . 10-19 C
Voorwerpen blijven niet eeuwig geladen → lading verdwijnt spontaan, het lekt weg
➔ Gebeurt vooral via het water dat in de lucht hangt
→ Water is polair waardoor het makkelijk elektronen kan opnemen en afgeven
Geleiders = materie/stoffen waarin ladingen vrij kunnen bewegen
→ Het kan een vaste stof, een vloeistof of een gas zijn
Isolatoren = materie/stoffen waarin ladingen moeilijk of helemaal niet in kunnen bewegen
→ Het kan een vaste stof, een vloeistof of een gas zijn
→ Bv. hout, rubber, zuurstof, stikstofgas, …
, Zuiver water (water type I) is een isolator want het bevat heel weinig ionen
➔ MAAR bv. kraantjeswater is een geleider want het bevat heel veel ionen en dus vrije
ladingsdragers)
2. De Wet van Coulomb
Formule waarmee je de aantrekkings- of afstotingskracht tussen 2 geladen voorwerpen kan
berekenen:
➔ q1 en q2 in C → hoe groter de ladingen hoe sterker afstotings- of aantrekkingskracht
➔ r = de afstand tussen de 2 ladingen → in m
➔ k = de constante van Coulomb
➔ De eenheid is N
De Wet van Coulomb mag enkel gebruikt worden indien:
- Het over puntladingen gaat → het voorwerp moet klein zijn maar de lading mag groot zijn
- Het over kleine voorwerpen gaat met een grote afstand tussen
- De ladingen stilstaan → de ladingen mogen niet aan het bewegen zijn
Als F < 0 dan hebben we te maken met aantrekking
➔ Want de ene lading zal positief zijn en de andere negatief → positieve en negatieve ladingen
trekken elkaar AAN!
➔ Bij 2 dezelfde ladingen (2 positieve OF 2 negatieve ladingen) is de richting
verschillend → ze stoten elkaar af
➔ Bij 2 verschillende ladingen is de richting ook verschillend → ze trekken elkaar aan
De permittiviteit (ε) is een manier om de invloed van de tussenstof toe te voegen aan de Wet van
Coulomb
➔ Een stof tussen 2 ladingen heeft een invloed op de aantrekkings- of afstotingskracht
➔ Vacuüm ε0 = 8,854 . 10-12
Droge lucht = 1,0006
Water = 81
➔
Een dipool = een molecule met 2 even grote maar tegengestelde ladingen →
Het dipoolmoment = een kwantitatieve maat voor de polariteit van een dipool
→ Kan worden berekend met:
➔ q in C
➔ l = de afstand tussen de 2 tegengestelde ladingen → in m
➔ Eenheid is D (debye) = 3,34 . 10-30 C.m
