Natuurkunde hoofdstuk 7 Elektrische en magnetische velden
§1. Vrije ladingen en elektrische spanning
Elektrische deeltjes zoals elektronen bewegen in een bepaalde richting als ze zich
bevinden tussen twee polen.
De elektrische energie neemt toe als een vrije lading tegen de elektrische kracht in
beweegt, doordat de lading al een snelheid had of doordat een andere kracht de
arbeid verricht (bijv. pluslading beweegt naar pluspool). Als een vrije lading zich
onder invloed van de elektrische kracht beweegt, neemt de elektrische energie af.
Hierbij gebruiken we de formule: ∆𝐸𝑒𝑙 = 𝑞 ∙ 𝑈 (q (C)= Binas)
De wet van behoud van energie laat ons zien dat de verandering van kinetische
energie het tegengestelde is aan de verandering van de elektrische energie. De
formule is dus: ∆𝐸𝑘 = −𝑞 ∙ 𝑈
1 2 ∙ ∆𝐸𝑘
∆𝐸𝑘 = 𝑊 = 𝐹 ∙ 𝑠 ∆𝐸𝑘 = 2 ∙ 𝑚 ∙ (𝑣𝑒𝑖𝑛𝑑 2 − 𝑣𝑏𝑒𝑔𝑖𝑛 2 ) 𝑣= √ 𝑚
De elektronvolt is een eenheid van energie: 1ev = 1,6022∙10-19
§2. Elektrische velden
In een elektrisch veld ondervinden ladingen een elektrische kracht. Deze kracht en de
hoeveelheid lading in het veld beïnvloeden de elektrische-veldsterkte. Deze
grootheid bepaalt hoe sterk het elektrische veld is.
𝐸⃗ = elektrische-veldsterkte (N C-1)
𝐹𝑒𝑙
Hierbij gebruiken we de formule: 𝐸⃗ = 𝑞
𝑈
of 𝐸 = 𝑠
. Hierin heeft de elektrische-veldsterkte een eenheid (V m-1)
In geval van een positieve lading zijn de richtingen van de kracht en van het veld
gelijk. In geval van een negatieve lading zijn ze tegengesteld aan elkaar.
Met pijlen (veldlijnen) geef je de richting van een elektrisch veld aan. Deze lijnen
lopen altijd van plus naar min. Een sterker elektrisch veld wordt aangegeven met
veldlijnen die dichter bij elkaar lopen. Een homogeen elektrisch veld heeft als
kenmerk dat de veldlijnen overal even dicht op elkaar getekend zijn. Een vanuit één
punt uiteenlopend elektrisch veld is een radiaal veld.
Er ontstaat ook een elektrische kracht tussen twee ladingen. Hierbij hoort de
𝑞∙𝑄
formule: 𝐹𝑒𝑙 = 𝑓 ∙ q en Q = ladingen, r = straal (m), f = Binas 7A
𝑟2
𝑄
De elektrische-veldsterkte op een afstand r van een lading Q is gelijk aan 𝐸 = 𝑓 ∙
𝑟2
In lucht ontstaat er een vonk bij een elektrische-veldsterkte van 106 V m-1.
§1. Vrije ladingen en elektrische spanning
Elektrische deeltjes zoals elektronen bewegen in een bepaalde richting als ze zich
bevinden tussen twee polen.
De elektrische energie neemt toe als een vrije lading tegen de elektrische kracht in
beweegt, doordat de lading al een snelheid had of doordat een andere kracht de
arbeid verricht (bijv. pluslading beweegt naar pluspool). Als een vrije lading zich
onder invloed van de elektrische kracht beweegt, neemt de elektrische energie af.
Hierbij gebruiken we de formule: ∆𝐸𝑒𝑙 = 𝑞 ∙ 𝑈 (q (C)= Binas)
De wet van behoud van energie laat ons zien dat de verandering van kinetische
energie het tegengestelde is aan de verandering van de elektrische energie. De
formule is dus: ∆𝐸𝑘 = −𝑞 ∙ 𝑈
1 2 ∙ ∆𝐸𝑘
∆𝐸𝑘 = 𝑊 = 𝐹 ∙ 𝑠 ∆𝐸𝑘 = 2 ∙ 𝑚 ∙ (𝑣𝑒𝑖𝑛𝑑 2 − 𝑣𝑏𝑒𝑔𝑖𝑛 2 ) 𝑣= √ 𝑚
De elektronvolt is een eenheid van energie: 1ev = 1,6022∙10-19
§2. Elektrische velden
In een elektrisch veld ondervinden ladingen een elektrische kracht. Deze kracht en de
hoeveelheid lading in het veld beïnvloeden de elektrische-veldsterkte. Deze
grootheid bepaalt hoe sterk het elektrische veld is.
𝐸⃗ = elektrische-veldsterkte (N C-1)
𝐹𝑒𝑙
Hierbij gebruiken we de formule: 𝐸⃗ = 𝑞
𝑈
of 𝐸 = 𝑠
. Hierin heeft de elektrische-veldsterkte een eenheid (V m-1)
In geval van een positieve lading zijn de richtingen van de kracht en van het veld
gelijk. In geval van een negatieve lading zijn ze tegengesteld aan elkaar.
Met pijlen (veldlijnen) geef je de richting van een elektrisch veld aan. Deze lijnen
lopen altijd van plus naar min. Een sterker elektrisch veld wordt aangegeven met
veldlijnen die dichter bij elkaar lopen. Een homogeen elektrisch veld heeft als
kenmerk dat de veldlijnen overal even dicht op elkaar getekend zijn. Een vanuit één
punt uiteenlopend elektrisch veld is een radiaal veld.
Er ontstaat ook een elektrische kracht tussen twee ladingen. Hierbij hoort de
𝑞∙𝑄
formule: 𝐹𝑒𝑙 = 𝑓 ∙ q en Q = ladingen, r = straal (m), f = Binas 7A
𝑟2
𝑄
De elektrische-veldsterkte op een afstand r van een lading Q is gelijk aan 𝐸 = 𝑓 ∙
𝑟2
In lucht ontstaat er een vonk bij een elektrische-veldsterkte van 106 V m-1.
