NATUURKUNDE
Hoofdstuk 12
Paragraaf 1
Het symbool voor lading is q of Q in coulomb C. De elektrische kracht
tussen geladen voorwerpen hangt af van:
- De afstand tussen de geladen voorwerpen (afstand kleiner, kracht
neemt toe).
- De grootte van de lading (lading neemt toe, sterkere kracht).
Elektronen zijn aan een atoom gebonden door de aantrekkende
elektrische krachten van de kern (bestaat uit protonen en neutronen). Die
binding is veel zwakker dan de binding van protonen in de kern, doordat
de kernkracht tussen protonen en neutronen veel sterker is dan de
afstotende elektrische kracht. Als er een elektron wordt vrijgemaakt van
het atoom, ontstaat een ion. Een ongeladen voorwerp bevat wel lading;
de hoeveelheden positieve en negatieve lading in dat voorwerp zijn dan
gelijk; het is neutraal.
Door wrijving ontstaat lading. Er kunnen elektronen overspringen,
waardoor je een positief geladen voorwerp krijgt en een negatief geladen
voorwerp, die elkaar aantrekken.
Stoffen waar lading doorheen kan stromen zijn geleiders. Waar lading
niet/nauwelijks doorheen kan zijn isolatoren.
Een geladen voorwerp kan ook een elektrisch neutraal voorwerp
aantrekken, dat is influentie. Hierbij beïnvloedt je met een geladen
voorwerp het ladingsverschil op een neutraal voorwerp.
Zie fguur 12.3, blz. 7
De lading op een voorwerp komt altijd tot stand door een
elektronenoverschot/tekort. Daardoor is de grootte van iedere lading een
veelvoud van het elementaire ladingsquantum e (Binas 7A). De lading
van een voorwerp meet je met een elektrometer. Een eenvoudige versie
hiervan is de elektroscoop, daarmee kan je aantonen of een voorwerp
geladen is.
Met de wet van Coulomb kan je de elektrische kracht tussen 2
puntladingen berekenen:
Fel = (f ◦ q ◦ Q) / r2
Fel = de elektrische kracht tussen de 2 puntladingen (N)
Q en q = de ladingen (C)
r = de afstand tussen de puntladingen (m)
f = de constant uit de wet van Coulomb (Binas 7A)
, gravitatiewet: Fg = G ◦ m ◦ M / rr G → f m en M → q en Q
Het is nog niet gelukt het elektromagnetisme en de gravitatie in 1 theorie
onder te brengen. De elektrische kracht is relatief veel sterker dan de
gravitatiekracht, doordat f zoveel groter is dan G.
Zie voorbeeld 1, blz. 8
In bepaalde (zout)kristallen is een ionbinding mogelijk (een atoom geeft
een elektron aan een ander atoom, waardoor die een edelgasconfguratie
krijgt). Een ionbinding is vrij sterk. De vanderwaalsbinding
berust ook op een elektrostatische wisselwerking tussen moleculen. Deze
binding is minder sterk.
Paragraaf 2
Een elektrisch veld is een ruimte, waarin een (test)lading overal een
elektrische kracht ondervindt. De eigenschappen van een elektrisch veld
rond lading Q, kan je onderzoeken met een testlading q. die moet
voldoen aan 2 voorwaarden:
1. q moet zo klein zijn, dat ze het veld van het geladen voorwerp Q niet
verstoort.
2. q is positief.
Je kan het elektrische veld van het geladen voorwerp dan onderzoeken
door in een punt P Fel,P op de testlading te meten. De grootte daarvan
hangt af van het elektrisch veld in punt P en van de gebruikte testlading.
Welke q je ook kiest, in punt P geldt: Fel,P / q = constant. Die constante
noem je de elektrische veldsterkte Ep (vector) in punt P, deze heeft in
elk punt dezelfde of tegengestelde richting als de elektrische kracht:
Ep = Fel,P / q
EP (vector) = de elektrische veldsterkte in punt P (N/C) (zonder
vector is E energie)
Fel,P (vector) = de elektrische kracht in punt P (N)
q = de grootte van de testlading (C)
Omdat de testlading positief is, zijn de elektrische veldsterkte en de
elektrische kracht in ieder punt gelijk gericht, zie 12.13.
Elektrische veldlijnen geven belangrijke informatie over het elektrisch
veld. Met veldlijnen kan je de richting van de elektrische veldsterkte in een
punt bepalen, zie vaardigheidskader.
Hoofdstuk 12
Paragraaf 1
Het symbool voor lading is q of Q in coulomb C. De elektrische kracht
tussen geladen voorwerpen hangt af van:
- De afstand tussen de geladen voorwerpen (afstand kleiner, kracht
neemt toe).
- De grootte van de lading (lading neemt toe, sterkere kracht).
Elektronen zijn aan een atoom gebonden door de aantrekkende
elektrische krachten van de kern (bestaat uit protonen en neutronen). Die
binding is veel zwakker dan de binding van protonen in de kern, doordat
de kernkracht tussen protonen en neutronen veel sterker is dan de
afstotende elektrische kracht. Als er een elektron wordt vrijgemaakt van
het atoom, ontstaat een ion. Een ongeladen voorwerp bevat wel lading;
de hoeveelheden positieve en negatieve lading in dat voorwerp zijn dan
gelijk; het is neutraal.
Door wrijving ontstaat lading. Er kunnen elektronen overspringen,
waardoor je een positief geladen voorwerp krijgt en een negatief geladen
voorwerp, die elkaar aantrekken.
Stoffen waar lading doorheen kan stromen zijn geleiders. Waar lading
niet/nauwelijks doorheen kan zijn isolatoren.
Een geladen voorwerp kan ook een elektrisch neutraal voorwerp
aantrekken, dat is influentie. Hierbij beïnvloedt je met een geladen
voorwerp het ladingsverschil op een neutraal voorwerp.
Zie fguur 12.3, blz. 7
De lading op een voorwerp komt altijd tot stand door een
elektronenoverschot/tekort. Daardoor is de grootte van iedere lading een
veelvoud van het elementaire ladingsquantum e (Binas 7A). De lading
van een voorwerp meet je met een elektrometer. Een eenvoudige versie
hiervan is de elektroscoop, daarmee kan je aantonen of een voorwerp
geladen is.
Met de wet van Coulomb kan je de elektrische kracht tussen 2
puntladingen berekenen:
Fel = (f ◦ q ◦ Q) / r2
Fel = de elektrische kracht tussen de 2 puntladingen (N)
Q en q = de ladingen (C)
r = de afstand tussen de puntladingen (m)
f = de constant uit de wet van Coulomb (Binas 7A)
, gravitatiewet: Fg = G ◦ m ◦ M / rr G → f m en M → q en Q
Het is nog niet gelukt het elektromagnetisme en de gravitatie in 1 theorie
onder te brengen. De elektrische kracht is relatief veel sterker dan de
gravitatiekracht, doordat f zoveel groter is dan G.
Zie voorbeeld 1, blz. 8
In bepaalde (zout)kristallen is een ionbinding mogelijk (een atoom geeft
een elektron aan een ander atoom, waardoor die een edelgasconfguratie
krijgt). Een ionbinding is vrij sterk. De vanderwaalsbinding
berust ook op een elektrostatische wisselwerking tussen moleculen. Deze
binding is minder sterk.
Paragraaf 2
Een elektrisch veld is een ruimte, waarin een (test)lading overal een
elektrische kracht ondervindt. De eigenschappen van een elektrisch veld
rond lading Q, kan je onderzoeken met een testlading q. die moet
voldoen aan 2 voorwaarden:
1. q moet zo klein zijn, dat ze het veld van het geladen voorwerp Q niet
verstoort.
2. q is positief.
Je kan het elektrische veld van het geladen voorwerp dan onderzoeken
door in een punt P Fel,P op de testlading te meten. De grootte daarvan
hangt af van het elektrisch veld in punt P en van de gebruikte testlading.
Welke q je ook kiest, in punt P geldt: Fel,P / q = constant. Die constante
noem je de elektrische veldsterkte Ep (vector) in punt P, deze heeft in
elk punt dezelfde of tegengestelde richting als de elektrische kracht:
Ep = Fel,P / q
EP (vector) = de elektrische veldsterkte in punt P (N/C) (zonder
vector is E energie)
Fel,P (vector) = de elektrische kracht in punt P (N)
q = de grootte van de testlading (C)
Omdat de testlading positief is, zijn de elektrische veldsterkte en de
elektrische kracht in ieder punt gelijk gericht, zie 12.13.
Elektrische veldlijnen geven belangrijke informatie over het elektrisch
veld. Met veldlijnen kan je de richting van de elektrische veldsterkte in een
punt bepalen, zie vaardigheidskader.
