H10 – ELEKTRO-MAGNETISME
10.1 ELEKTRISCHE VELDEN
LADINGEN, KRACHTWERKING OP AFSTAND
Lading (Q) in Coulomb (C) kan positief en negatief zijn en is gekoppeld aan deeltjes
Kleinste lading is elementaire lading (e) van 1,602 · 10-19 C > elektron heeft -e als lading
Ladingen oefenen elektrische kracht op elkaar uit zonder dat ze elkaar raken
q∙Q f – constante in N M2 C-2 (BINAS 7)
Wet van Coulomb: F el=f ∙ 2 q is lading 1, Q is lading 2 (positief)
r
r is afstand tussen deeltjes
Gelijke ladingen stoten elkaar af, tegengestelde ladingen trekken elkaar aan
HET ELEKTRISCH VELD
Fel – elektrische kracht in N
Ruimte rondom lading is elektrisch veld dat kracht op andere geladen deeltjes
q – lading andere deeltje in C
uitoefent door elektrische veldsterkte (E) in N/C
E – elektrische veldsterkte in N/C
q
F el=q ∙ ⃗
⃗ E dus ⃗
E=f ∙ 2
r
E is Fel op deeltje van 1C (als je E moet berekenen is q vaak 1)
Deeltje met positieve lading > Fel en E zijn gelijk gericht (bij negatief tegengesteld gericht)
VELDLIJNEN IN EEN ELEKTRISCH VELD
Elektrische veldlijnen gaan van positieve lading af/naar negatieve lading toe
Richting toegevoegd deeltje afhankelijk van of het dezelfde soort lading is
Hoe dichter veldlijnen bij elkaar liggen, hoe groter de krachtwerking
Eigenschappen meet je d.m.v. proeflading (deeltje met kleine lading)
Als 2 velden samenkomen in P: losse krachten berekenen >
parallellogrammethode tot Fres = richting veld P
Richting van Fel die P ondervindt is gelijk aan de raaklijn aan de veldlijn in P
Veldlijnen staan loodrecht op geleiders (Binnenkant geleider in rust > E=0 )
RADICAAL EN HOMOGEEN VELD
Tot nu toe: radicaalveld (geladen bol plus losse lading)
Tussen condensatoren (evenwijdige metalen platen
+ spanningsbron) ontstaat homogeen elektrisch
veld
Veldsterkte is overal even groot en gelijk gericht
Veldlijnen zijn gelijk gericht, evenwijdig en even lang
Elektrische kracht is overal gelijk en gelijk gericht
, 10.2 ELEKTRISCHE ENERGIE
POTENTIËLE EN KINETISCHE ENERGIE
Als elektron beweegt in homogeen veld neemt kinetische energie toe > potentiële (elektrische) energie af
E in J
∆ E k =−∆ E el (als Eel af neemt wordt -Eel dus weer positief)
q in C
Verandering in elektrische energie elektron hangt af van spanning tussen begin en eindpunt elektrisch veld U in V
∆ E el=q ∙U
1 2
m∙ v =q ∙U
2
RÖNTGENBUIS
In röntgenbuis worden elektronen versneld door sterk elektrisch veld (U = 52KV)
Negatieve kathode wordt verhit > elektronen raken los > aangetrokken door positieve
anode> botsen hard op anode > röntgenstraling en warmte (blok wordt gekoeld door water)
LINEARE VERSNELLER
CERN versnelt protonen/ionen tot
lichtsnelheid d.m.v. lineaire versneller met
wisselend elektrisch veld:
Deeltje wordt versneld doordat 2
aangrenzende buizen een verschillende soort spanning hebben
Als deeltje in buis is (binnenin elektrische kracht) worden buizen omgepoold (soort spanning wisselt) >
Deeltje wordt weer versneld tussen de buizen > kinetische energie neemt toe
ELEKTRONVOLT
Andere eenheid voor energie van een deeltje is elektronvolt (eV) (1 eV = 1,602 x 10-19J (BINAS 5))
Als elektron (of deeltje met elektron lading) een bepaalde U doorloopt is dit gelijk aan Ek in eV
10.3 ELEKTROMAGNETISME
HET MAGNETISCH VELD
Ruimte om magneet is magnetisch veld (naald magneet > veldlijnen)
Veldlijnen zijn gesloten krommen
Richting van veld in bepaald punt is gelijk aan de raaklijn in dat punt
Veldlijnen snijden elkaar nooit
Hoe dichter de lijnen bij elkaar liggen, Hoe sterker het veld
Veldlijnen komen niet altijd loodrecht uit de magneet
In magneet van zuid naar noord
Homogeen magnetisch veld: Sterkte veld overal gelijk qua sterkte/richting Buiten magneet van noord naar zuid
Veldlijnen evenwijdig/onderlinge gelijke afstanden
Magnetische inductie (B in Tesla (T)): sterkte magnetisch veld (vectorgrootheid)
MAGNETISCH VELD ROND EEN STROOMVOERENDE DRAAD
10.1 ELEKTRISCHE VELDEN
LADINGEN, KRACHTWERKING OP AFSTAND
Lading (Q) in Coulomb (C) kan positief en negatief zijn en is gekoppeld aan deeltjes
Kleinste lading is elementaire lading (e) van 1,602 · 10-19 C > elektron heeft -e als lading
Ladingen oefenen elektrische kracht op elkaar uit zonder dat ze elkaar raken
q∙Q f – constante in N M2 C-2 (BINAS 7)
Wet van Coulomb: F el=f ∙ 2 q is lading 1, Q is lading 2 (positief)
r
r is afstand tussen deeltjes
Gelijke ladingen stoten elkaar af, tegengestelde ladingen trekken elkaar aan
HET ELEKTRISCH VELD
Fel – elektrische kracht in N
Ruimte rondom lading is elektrisch veld dat kracht op andere geladen deeltjes
q – lading andere deeltje in C
uitoefent door elektrische veldsterkte (E) in N/C
E – elektrische veldsterkte in N/C
q
F el=q ∙ ⃗
⃗ E dus ⃗
E=f ∙ 2
r
E is Fel op deeltje van 1C (als je E moet berekenen is q vaak 1)
Deeltje met positieve lading > Fel en E zijn gelijk gericht (bij negatief tegengesteld gericht)
VELDLIJNEN IN EEN ELEKTRISCH VELD
Elektrische veldlijnen gaan van positieve lading af/naar negatieve lading toe
Richting toegevoegd deeltje afhankelijk van of het dezelfde soort lading is
Hoe dichter veldlijnen bij elkaar liggen, hoe groter de krachtwerking
Eigenschappen meet je d.m.v. proeflading (deeltje met kleine lading)
Als 2 velden samenkomen in P: losse krachten berekenen >
parallellogrammethode tot Fres = richting veld P
Richting van Fel die P ondervindt is gelijk aan de raaklijn aan de veldlijn in P
Veldlijnen staan loodrecht op geleiders (Binnenkant geleider in rust > E=0 )
RADICAAL EN HOMOGEEN VELD
Tot nu toe: radicaalveld (geladen bol plus losse lading)
Tussen condensatoren (evenwijdige metalen platen
+ spanningsbron) ontstaat homogeen elektrisch
veld
Veldsterkte is overal even groot en gelijk gericht
Veldlijnen zijn gelijk gericht, evenwijdig en even lang
Elektrische kracht is overal gelijk en gelijk gericht
, 10.2 ELEKTRISCHE ENERGIE
POTENTIËLE EN KINETISCHE ENERGIE
Als elektron beweegt in homogeen veld neemt kinetische energie toe > potentiële (elektrische) energie af
E in J
∆ E k =−∆ E el (als Eel af neemt wordt -Eel dus weer positief)
q in C
Verandering in elektrische energie elektron hangt af van spanning tussen begin en eindpunt elektrisch veld U in V
∆ E el=q ∙U
1 2
m∙ v =q ∙U
2
RÖNTGENBUIS
In röntgenbuis worden elektronen versneld door sterk elektrisch veld (U = 52KV)
Negatieve kathode wordt verhit > elektronen raken los > aangetrokken door positieve
anode> botsen hard op anode > röntgenstraling en warmte (blok wordt gekoeld door water)
LINEARE VERSNELLER
CERN versnelt protonen/ionen tot
lichtsnelheid d.m.v. lineaire versneller met
wisselend elektrisch veld:
Deeltje wordt versneld doordat 2
aangrenzende buizen een verschillende soort spanning hebben
Als deeltje in buis is (binnenin elektrische kracht) worden buizen omgepoold (soort spanning wisselt) >
Deeltje wordt weer versneld tussen de buizen > kinetische energie neemt toe
ELEKTRONVOLT
Andere eenheid voor energie van een deeltje is elektronvolt (eV) (1 eV = 1,602 x 10-19J (BINAS 5))
Als elektron (of deeltje met elektron lading) een bepaalde U doorloopt is dit gelijk aan Ek in eV
10.3 ELEKTROMAGNETISME
HET MAGNETISCH VELD
Ruimte om magneet is magnetisch veld (naald magneet > veldlijnen)
Veldlijnen zijn gesloten krommen
Richting van veld in bepaald punt is gelijk aan de raaklijn in dat punt
Veldlijnen snijden elkaar nooit
Hoe dichter de lijnen bij elkaar liggen, Hoe sterker het veld
Veldlijnen komen niet altijd loodrecht uit de magneet
In magneet van zuid naar noord
Homogeen magnetisch veld: Sterkte veld overal gelijk qua sterkte/richting Buiten magneet van noord naar zuid
Veldlijnen evenwijdig/onderlinge gelijke afstanden
Magnetische inductie (B in Tesla (T)): sterkte magnetisch veld (vectorgrootheid)
MAGNETISCH VELD ROND EEN STROOMVOERENDE DRAAD
