2025
FYSICA 2
ELEKTROMAGNETISME EN MODERNE FYSICA
PAM JANSEN
,H21: LADING EN ELEKTRISCH VELD 0
21.1: ELEKTRISCHE LADING 5
21.2: ELEKTRISCHE LADING IN HET ATOOM 5
21.3: ISOLATORS EN GELEIDERS 5
21.4: ELEKTRISCHE LADINGEN DOOR INDUCTIE 6
21.5: DE WET VAN COULOMB 6
21.6: HET ELEKTRISCH VELD 7
21.7: HET ELEKTRISCHE VELD VAN EEN CONTINUE LADINGSVERDELING 8
21.8: ELEKTRISCHE VELDLIJNEN 9
21.9: ELEKTRISCHE VELDEN EN GELEIDERS 10
21.10: BEWEGING VAN EEN LADING IN EEN UNIFORM ELEKTRISCH VELD 10
21.11: BEWEGING VAN EEN DIPOOL IN EEN UNIFORM ELEKTRISCH VELD 10
21.12: ELEKTRISCHE KRACHTEN IN MOLECULAIRE BIOLOGIE 11
21.13: FOTOKOPIEMACHINE EN LASERPRINTER 11
H22: DE WET VAN GAUSS 12
22.1: ELEKTRISCHE FLUX 12
22.2: DE WET VAN GAUSS 12
22.3: TOEPASSING: ELEKTRISCH VELD TGV EEN LADINGSVERDELING 14
21.9: GELEIDERS IN ELEKTROSTATISCH EVENWICHT 15
H23: ELEKTRISCHE POTENTIAAL 16
23.1: ELEKTRISCHE POTENTIAAL 16
23.2: POTENTIAALVERSCHIL IN EEN UNIFORM ELEKTRISCH VELD 17
23.3: ELEKTRISCHE POTENTIAAL EN POTENTIËLE ENERGIE BIJ PUNTLADINGEN 18
23.4: ELEKTRISCH POTENTIAAL TGV EEN CONTINUE LADINGSVERDELING 19
23.5: EQUIPOTENTIAALOPPERVLAKKEN 19
23.6: ELEKTRISCHE POTENTIAAL DOOR EEN DIPOOL EN DIPOOLMOMENT 20
23.7: ELEKTRISCH VELD AFLEIDEN UIT DE ELEKTRISCHE POTENTIAAL 20
2.8: ELEKTROSTATISCHE POTENTIËLE ENERGIE 21
ELEKTRISCH POTENTIAAL VAN EEN GELADEN GELEIDER 21
23.9: CATHODESTRAALBUIS (CRT) 22
22
H24: CONDENSATOREN EN DIËLEKTRA 23
24.1: CONDENSATOREN EN DIËLEKTRICA 23
24.2: BEREKENEN VAN DE CAPACITEIT VAN EEN CONDENSATOR 23
24.3: COMBINATIES VAN CONDENSATOREN 25
24.4: ENERGIE OPGESLAGEN IN EEN GELADEN CONDENSATOR 26
TWEE GELADEN CONDENSATOREN KOPPELEN 27
1
,GEZONDHEIDSEFFECTEN 28
24.5: CONDENSATOREN MET EEN DIËLEKTRICUM 28
24.6: MOLECULAIRE BESCHRIJVING VAN DIËLEKTRICA 29
H25: ELEKTRISCHE STROOM EN WEERSTAND 30
25.1: ELEKTRISCHE BATTERIJ 30
WERKING VAN EEN EENVOUDIGE CEL 30
25.2: ELEKTRISCHE STROOM 30
25.3: DE WET VAN OHM EN WEERSTAND 31
25.4: RESISTIVITEIT 32
25.5: ELEKTRISCHE ENERGIE EN VERMOGEN 33
25.6: VERMOGEN IN HUISHOUDELIJKE SCHAKELINGEN 33
25.7: WISSELSTROOM (NIET IN DE LES GEZIEN) 34
25.8: MICROSCOPISCH MODEL VAN ELEKTRISCHE STROOM 34
DE WET VAN OHM IN DE PRAKTIJK 35
25.9: SUPERGELEIDING 36
25.10: ELEKTRISCHE GELEIDING IN HET ZENUWSTELSEL 36
H26: GELIJKSTROOMKRINGEN 37
26.1: EMF EN KLEMSPANNING 37
26.2: WEERSTANDEN IN SERIE EN PARALLEL 38
26.3: REGELS VAN KIRCHHOFF 39
26.4: OPLADEN VAN BATTERIJEN 40
26.5: RC-KRINGEN 40
26.6: ELEKTRISCH GEVAAR (NIET IN DE LES GEDAAN) 43
26.7: AMPÈREMETERS EN VOLTMETERS (NIET IN DE LES GEDAAN) 43
H27: MAGNETISME 44
27.1: MAGNETEN EN MAGNETISCHE VELDEN 44
27.2: MAGNETISCHE VELDEN TEN GEVOLGE VAN ELEKTRISCHE STROOM 45
27.3: MAGNETISCHE KRACHT OP EEN STROOMVOERENDE DRAAD 45
27.4: KRACHT OP EEN ELEKTRISCHE LADING IN EEN MAGNETISCH VELD 47
27.5: TORSIE OP EEN GESLOTEN STROOMKRING IN EEN UNIFORM MAGNETISCH VELD 49
27.6: TOEPASSINGEN 50
27.8: HET HALL-EFFECT 51
27.9: DE MASSASPECTROMETER 52
H28: BRONNEN VAN MAGNETISCHE VELDEN 53
28.1: MAGNETISCH VELD ALS GEVOLG VAN EEN RECHTE DRAAD 53
2
,28.2: MAGNETISCHE KRACHT TUSSEN TWEE EVENWIJDIGE GELEIDERS 53
28.3: DEFINITIES VAN AMPERE EN COULOMB 54
28.4: DE WET VAN AMPÈRE 54
28.5: HET MAGNETISCH VELD VAN EEN SPOEL 55
28.6: DE WET VAN BIOT-SAVART 56
28.7: MAGNETISCH VELD DOOR EEN ENKELE BEWEGENDE LADING 57
28.8: FERROMAGNETISME, MAGNETISCHE MATERIALEN 58
28.9: ELEKTROMAGNETEN EN SOLENOÏDEN – TOEPASSINGEN 59
28.10: MAGNETISCH VELD IN MATERIALEN 60
H29: MAGNETISCHE INDUCTIE – WET VAN FARADAY 61
29.1: GEÏNDUCEERDE EMF 61
29.2: DE INDUCTIEWET VAN FARADAY – WET VAN LENZ 61
29.3: ELEKTROMOTORISCHE KRACHT TGV BEWEGING 62
29.4: GENERATOREN 64
29.5: TEGEN-EMF EN WERVELSTROMEN 64
29.6: DE TRANSFORMATOR 65
29.7: GEÏNDUCEERDE EMF EN ELEKTRISCHE VELDEN 66
H30: INDUCTANTIE, ELEKTROMAGNETISMA, OSCILLATIES EN AC-KRINGEN 67
30.1: WEDERZIJDSE INDUCTIE 67
30.2: ZELFINDUCTIE 67
30.3: ENERGIE IN EEN MAGNETISCH VELD 69
30.4: RL-KRINGEN 70
30.5: OSCILLATIES IN EEN LC-KRING 71
30.6: DE RLC-KRING 73
30.7: WISSELSTROOMKRINGEN 74
30.8: DE RLC-KRING 76
30.9: RESONANTIE IN EEN SERIE RLC-RING 78
30.10: IMPEDANTIEAANPASSING 79
H31: DE VERGELIJKINGEN VAN MAXWELL EN ELEKTROMAGNETISCHE GOLVEN 80
31.1: VERPLAATSINGSSTROOM EN DE ALGEMENE VORM VAN DE WET VAN AMPÈRE 80
31.2: DE WET VAN GAUSS IN HET MAGNETISME 81
31.3: VERGELIJKINGEN VAN MAXWELL 81
31.4: PRODUCTIE VAN ELEKTROMAGNETISCHE GOLVEN 82
31.5: VLAKKE ELEKTROMAGNETISCHE GOLVEN 83
31.6: HET SPECTRUM VAN ELEKTROMAGNETISCHE GOLVEN 85
31.7: LICHTSNELHEID METEN 85
31.8: ENERGIE IN ELEKTROMAGNETISCHE GOLVEN 85
31.9: STRALINGSDRUK 86
3
,H32: LICHT – REFLECTIE EN BREKING 87
32.1: HET STRALENMODEL VOOR LICHT 87
32.2: REFLECTIE VAN VLAKKE SPIEGELS 87
32.3: BEELDVORMING DOOR EEN SFERISCHE SPIEGEL 88
32.4: BREKINGSINDEX 89
32.5: DE WET VAN SNELLIUS 89
32.6: ZICHTBAAR SPECTRUM EN DISPERSIE 89
32.7: TOTALE INTERNE REFLECTIE 89
32.8: BREKING AAN EEN SFERISCH OPPERVLAK 90
H33: LENZEN EN OPTISCHE INSTRUMENTEN 91
33.1: DUNNE LENZEN; PAD VAN DE STRALEN 91
33.5: (DIGITALE) CAMERA’S 91
33.6: HET MENSELIJK OOGµ 91
33.7: VERGROOTGLAS 92
33.9: MICROSCOOP 92
33.10: AFBEELDINGSFOUTEN 92
H34: HET GOLFKARAKTER VAN LICHT; INTERFERENTIE 93
34.1: GOLVEN VS DEELTJES; HET PRINCIPE VAN HUYGENS 93
34.2: HET PRINCIPE VAN HUYGENS EN DE BREKINGSWET 93
34.3: DE PROEF VAN YOUNG; INTERFERENTIES 94
34.4: DE PROEF VAN YOUNG; LICHTINTENSITEIT 94
34.5: INTERFERENTIE IN DUNNE FILMS 95
34.6: MICHELSON-INTERFEROMETER 96
H35: BUIGING EN POLARISATIE 97
35.1: BUIGING DOOR EEN SPLEET OF SCHIJF 97
35.2: INTENSITEIT IN HET BUIGINGSPATROON VAN EEN ENKELE SPLEET 97
35.3: BUIGING BIJ HET DUBBELSPLEETEXPERIMENT 98
35.4: INTERFERENTIE VS DIFFRACTIE 99
35.5: GRENZEN AAN DE RESOLUTIE; CIRKELVORMIGE OPENINGEN 99
35.7: RESOLUTIE VAN HET MENSELIJK OOG 99
35.8: BUIGINGSROOSTERS 100
35.9: SPECTROSCOPIE 100
35.10: RÖNTGENSTRALEN EN RÖNTGENDIFFRACTIE 100
35.11: POLARISATIE 101
4
, H21: LADING EN ELEKTRISCH VELD
21.1: elektrische lading
voorwerpen: kunnen elektrisch opgeladen worden
structuur van materie:
a-toom = on-deelbaar electron (+) – proton (-) – neutron (0)
2 soorten ladingen: positief (proton) en negatief (elektron)
-> tegengestelde ladingen trekken elkaar aan, gelijke ladingen stoten elkaar af
!! brengen voorwerpen in beweging DUS er is een kracht (NEWTON)
glas: positief <-> rubber: negatief
behoud van totale lading in een geïsoleerd systeem
-> lading van het ene voorwerp naar het andere voorwerp
NOOIT zomaar verwijderen of toevoegen MAAR transert van elektrische lading
: elektronen worden opgenomen of afgegeven
elektrische lading is gekwatiseerd: ! geen fracties
=> je kan lading niet willekeurig kiezen, maar enkel in veelvouden van een kleinste
bouwsteen
namelijk: elementaire lading
proton: +e, elektron: -e
DUS elektrische lading:
geheel getal
21.2: elektrische lading in het atoom
een atoom is ongeladen in de zin van: evenveel + en –
MAAR er zijn wel ladingen in het atoom
=> neutraal
21.3: isolators en geleiders
geleider: sommige elektronen bewegen zijn vrij te bewegen
-> ongebonden
isolator: alle elektronen zijn gebonden en bijgevolg onbeweeglijk
halfgeleider: ergens tussenin
5
FYSICA 2
ELEKTROMAGNETISME EN MODERNE FYSICA
PAM JANSEN
,H21: LADING EN ELEKTRISCH VELD 0
21.1: ELEKTRISCHE LADING 5
21.2: ELEKTRISCHE LADING IN HET ATOOM 5
21.3: ISOLATORS EN GELEIDERS 5
21.4: ELEKTRISCHE LADINGEN DOOR INDUCTIE 6
21.5: DE WET VAN COULOMB 6
21.6: HET ELEKTRISCH VELD 7
21.7: HET ELEKTRISCHE VELD VAN EEN CONTINUE LADINGSVERDELING 8
21.8: ELEKTRISCHE VELDLIJNEN 9
21.9: ELEKTRISCHE VELDEN EN GELEIDERS 10
21.10: BEWEGING VAN EEN LADING IN EEN UNIFORM ELEKTRISCH VELD 10
21.11: BEWEGING VAN EEN DIPOOL IN EEN UNIFORM ELEKTRISCH VELD 10
21.12: ELEKTRISCHE KRACHTEN IN MOLECULAIRE BIOLOGIE 11
21.13: FOTOKOPIEMACHINE EN LASERPRINTER 11
H22: DE WET VAN GAUSS 12
22.1: ELEKTRISCHE FLUX 12
22.2: DE WET VAN GAUSS 12
22.3: TOEPASSING: ELEKTRISCH VELD TGV EEN LADINGSVERDELING 14
21.9: GELEIDERS IN ELEKTROSTATISCH EVENWICHT 15
H23: ELEKTRISCHE POTENTIAAL 16
23.1: ELEKTRISCHE POTENTIAAL 16
23.2: POTENTIAALVERSCHIL IN EEN UNIFORM ELEKTRISCH VELD 17
23.3: ELEKTRISCHE POTENTIAAL EN POTENTIËLE ENERGIE BIJ PUNTLADINGEN 18
23.4: ELEKTRISCH POTENTIAAL TGV EEN CONTINUE LADINGSVERDELING 19
23.5: EQUIPOTENTIAALOPPERVLAKKEN 19
23.6: ELEKTRISCHE POTENTIAAL DOOR EEN DIPOOL EN DIPOOLMOMENT 20
23.7: ELEKTRISCH VELD AFLEIDEN UIT DE ELEKTRISCHE POTENTIAAL 20
2.8: ELEKTROSTATISCHE POTENTIËLE ENERGIE 21
ELEKTRISCH POTENTIAAL VAN EEN GELADEN GELEIDER 21
23.9: CATHODESTRAALBUIS (CRT) 22
22
H24: CONDENSATOREN EN DIËLEKTRA 23
24.1: CONDENSATOREN EN DIËLEKTRICA 23
24.2: BEREKENEN VAN DE CAPACITEIT VAN EEN CONDENSATOR 23
24.3: COMBINATIES VAN CONDENSATOREN 25
24.4: ENERGIE OPGESLAGEN IN EEN GELADEN CONDENSATOR 26
TWEE GELADEN CONDENSATOREN KOPPELEN 27
1
,GEZONDHEIDSEFFECTEN 28
24.5: CONDENSATOREN MET EEN DIËLEKTRICUM 28
24.6: MOLECULAIRE BESCHRIJVING VAN DIËLEKTRICA 29
H25: ELEKTRISCHE STROOM EN WEERSTAND 30
25.1: ELEKTRISCHE BATTERIJ 30
WERKING VAN EEN EENVOUDIGE CEL 30
25.2: ELEKTRISCHE STROOM 30
25.3: DE WET VAN OHM EN WEERSTAND 31
25.4: RESISTIVITEIT 32
25.5: ELEKTRISCHE ENERGIE EN VERMOGEN 33
25.6: VERMOGEN IN HUISHOUDELIJKE SCHAKELINGEN 33
25.7: WISSELSTROOM (NIET IN DE LES GEZIEN) 34
25.8: MICROSCOPISCH MODEL VAN ELEKTRISCHE STROOM 34
DE WET VAN OHM IN DE PRAKTIJK 35
25.9: SUPERGELEIDING 36
25.10: ELEKTRISCHE GELEIDING IN HET ZENUWSTELSEL 36
H26: GELIJKSTROOMKRINGEN 37
26.1: EMF EN KLEMSPANNING 37
26.2: WEERSTANDEN IN SERIE EN PARALLEL 38
26.3: REGELS VAN KIRCHHOFF 39
26.4: OPLADEN VAN BATTERIJEN 40
26.5: RC-KRINGEN 40
26.6: ELEKTRISCH GEVAAR (NIET IN DE LES GEDAAN) 43
26.7: AMPÈREMETERS EN VOLTMETERS (NIET IN DE LES GEDAAN) 43
H27: MAGNETISME 44
27.1: MAGNETEN EN MAGNETISCHE VELDEN 44
27.2: MAGNETISCHE VELDEN TEN GEVOLGE VAN ELEKTRISCHE STROOM 45
27.3: MAGNETISCHE KRACHT OP EEN STROOMVOERENDE DRAAD 45
27.4: KRACHT OP EEN ELEKTRISCHE LADING IN EEN MAGNETISCH VELD 47
27.5: TORSIE OP EEN GESLOTEN STROOMKRING IN EEN UNIFORM MAGNETISCH VELD 49
27.6: TOEPASSINGEN 50
27.8: HET HALL-EFFECT 51
27.9: DE MASSASPECTROMETER 52
H28: BRONNEN VAN MAGNETISCHE VELDEN 53
28.1: MAGNETISCH VELD ALS GEVOLG VAN EEN RECHTE DRAAD 53
2
,28.2: MAGNETISCHE KRACHT TUSSEN TWEE EVENWIJDIGE GELEIDERS 53
28.3: DEFINITIES VAN AMPERE EN COULOMB 54
28.4: DE WET VAN AMPÈRE 54
28.5: HET MAGNETISCH VELD VAN EEN SPOEL 55
28.6: DE WET VAN BIOT-SAVART 56
28.7: MAGNETISCH VELD DOOR EEN ENKELE BEWEGENDE LADING 57
28.8: FERROMAGNETISME, MAGNETISCHE MATERIALEN 58
28.9: ELEKTROMAGNETEN EN SOLENOÏDEN – TOEPASSINGEN 59
28.10: MAGNETISCH VELD IN MATERIALEN 60
H29: MAGNETISCHE INDUCTIE – WET VAN FARADAY 61
29.1: GEÏNDUCEERDE EMF 61
29.2: DE INDUCTIEWET VAN FARADAY – WET VAN LENZ 61
29.3: ELEKTROMOTORISCHE KRACHT TGV BEWEGING 62
29.4: GENERATOREN 64
29.5: TEGEN-EMF EN WERVELSTROMEN 64
29.6: DE TRANSFORMATOR 65
29.7: GEÏNDUCEERDE EMF EN ELEKTRISCHE VELDEN 66
H30: INDUCTANTIE, ELEKTROMAGNETISMA, OSCILLATIES EN AC-KRINGEN 67
30.1: WEDERZIJDSE INDUCTIE 67
30.2: ZELFINDUCTIE 67
30.3: ENERGIE IN EEN MAGNETISCH VELD 69
30.4: RL-KRINGEN 70
30.5: OSCILLATIES IN EEN LC-KRING 71
30.6: DE RLC-KRING 73
30.7: WISSELSTROOMKRINGEN 74
30.8: DE RLC-KRING 76
30.9: RESONANTIE IN EEN SERIE RLC-RING 78
30.10: IMPEDANTIEAANPASSING 79
H31: DE VERGELIJKINGEN VAN MAXWELL EN ELEKTROMAGNETISCHE GOLVEN 80
31.1: VERPLAATSINGSSTROOM EN DE ALGEMENE VORM VAN DE WET VAN AMPÈRE 80
31.2: DE WET VAN GAUSS IN HET MAGNETISME 81
31.3: VERGELIJKINGEN VAN MAXWELL 81
31.4: PRODUCTIE VAN ELEKTROMAGNETISCHE GOLVEN 82
31.5: VLAKKE ELEKTROMAGNETISCHE GOLVEN 83
31.6: HET SPECTRUM VAN ELEKTROMAGNETISCHE GOLVEN 85
31.7: LICHTSNELHEID METEN 85
31.8: ENERGIE IN ELEKTROMAGNETISCHE GOLVEN 85
31.9: STRALINGSDRUK 86
3
,H32: LICHT – REFLECTIE EN BREKING 87
32.1: HET STRALENMODEL VOOR LICHT 87
32.2: REFLECTIE VAN VLAKKE SPIEGELS 87
32.3: BEELDVORMING DOOR EEN SFERISCHE SPIEGEL 88
32.4: BREKINGSINDEX 89
32.5: DE WET VAN SNELLIUS 89
32.6: ZICHTBAAR SPECTRUM EN DISPERSIE 89
32.7: TOTALE INTERNE REFLECTIE 89
32.8: BREKING AAN EEN SFERISCH OPPERVLAK 90
H33: LENZEN EN OPTISCHE INSTRUMENTEN 91
33.1: DUNNE LENZEN; PAD VAN DE STRALEN 91
33.5: (DIGITALE) CAMERA’S 91
33.6: HET MENSELIJK OOGµ 91
33.7: VERGROOTGLAS 92
33.9: MICROSCOOP 92
33.10: AFBEELDINGSFOUTEN 92
H34: HET GOLFKARAKTER VAN LICHT; INTERFERENTIE 93
34.1: GOLVEN VS DEELTJES; HET PRINCIPE VAN HUYGENS 93
34.2: HET PRINCIPE VAN HUYGENS EN DE BREKINGSWET 93
34.3: DE PROEF VAN YOUNG; INTERFERENTIES 94
34.4: DE PROEF VAN YOUNG; LICHTINTENSITEIT 94
34.5: INTERFERENTIE IN DUNNE FILMS 95
34.6: MICHELSON-INTERFEROMETER 96
H35: BUIGING EN POLARISATIE 97
35.1: BUIGING DOOR EEN SPLEET OF SCHIJF 97
35.2: INTENSITEIT IN HET BUIGINGSPATROON VAN EEN ENKELE SPLEET 97
35.3: BUIGING BIJ HET DUBBELSPLEETEXPERIMENT 98
35.4: INTERFERENTIE VS DIFFRACTIE 99
35.5: GRENZEN AAN DE RESOLUTIE; CIRKELVORMIGE OPENINGEN 99
35.7: RESOLUTIE VAN HET MENSELIJK OOG 99
35.8: BUIGINGSROOSTERS 100
35.9: SPECTROSCOPIE 100
35.10: RÖNTGENSTRALEN EN RÖNTGENDIFFRACTIE 100
35.11: POLARISATIE 101
4
, H21: LADING EN ELEKTRISCH VELD
21.1: elektrische lading
voorwerpen: kunnen elektrisch opgeladen worden
structuur van materie:
a-toom = on-deelbaar electron (+) – proton (-) – neutron (0)
2 soorten ladingen: positief (proton) en negatief (elektron)
-> tegengestelde ladingen trekken elkaar aan, gelijke ladingen stoten elkaar af
!! brengen voorwerpen in beweging DUS er is een kracht (NEWTON)
glas: positief <-> rubber: negatief
behoud van totale lading in een geïsoleerd systeem
-> lading van het ene voorwerp naar het andere voorwerp
NOOIT zomaar verwijderen of toevoegen MAAR transert van elektrische lading
: elektronen worden opgenomen of afgegeven
elektrische lading is gekwatiseerd: ! geen fracties
=> je kan lading niet willekeurig kiezen, maar enkel in veelvouden van een kleinste
bouwsteen
namelijk: elementaire lading
proton: +e, elektron: -e
DUS elektrische lading:
geheel getal
21.2: elektrische lading in het atoom
een atoom is ongeladen in de zin van: evenveel + en –
MAAR er zijn wel ladingen in het atoom
=> neutraal
21.3: isolators en geleiders
geleider: sommige elektronen bewegen zijn vrij te bewegen
-> ongebonden
isolator: alle elektronen zijn gebonden en bijgevolg onbeweeglijk
halfgeleider: ergens tussenin
5
