Natuurkunde samenvatting H10 Elektromagnetisme
§10.1 Elektrische velden
Krachtwerking op afstand:
Wanneer je een PVC staaf opwrijft, krijgt de staaf een lading. Staven met gelijke lading stoten elkaar
af. Staven met ongelijkmatige ladingen trekken elkaar aan. De ladingen oefenen kracht op elkaar uit
terwijl de staven elkaar niet aanraken. De omgeving waarin een elektrische kracht merkbaar is, noem
je het elektrisch veld.
Een elektrisch veld geef je schematisch weer met veldlijnen. Elektrische veldlijnen zijn denkbeeldige
lijnen waarlangs een positieve landing in een elektrisch veld beweegt. Omdat positieve ladingen
elkaar afstoten, is de richting van een veldlijn
altijd van de positieve lading af.
In de buurt van de lading is het elektrisch veld
het sterkst. Hoe dichter de veldlijnen bij elkaar
liggen, des te groter is de krachtwerking op een
lading in het veld.
Plaats je een positieve lading in punt P, dan
ondervindt deze een kracht in de richting van de
veldlijnen. Plaats je een even grote negatieve
lading in punt Q, dan wijst de kracht tegen de
richting van de veldlijnen in. Bovendien is de
kracht kleiner, omdat de veldlijnen bij punt Q
verder van elkaar af liggen dan bij punt P.
Elektrische veldsterkte:
De elektrische kracht op een geladen deeltje hangt af van de landing van het deeltje en de sterkte
van het elektrisch veld. De elektrische kracht die een geladen deeltje in een punt van een elektrisch
veld ondervindt, bereken je met:
⃗F el = q ∙ ⃗
E
- F el is de elektrische kracht in Newton
⃗
- q is de lading van het deeltje in Coulomb
-⃗E is de elektrische veldsterkte in N/C
De elektrische veldsterkte in een punt P is dus gelijk aan de elektrische kracht op een lading van 1
coulomb in P.
De elektrische kracht en de veldsterkte zijn vectoren. Plaats je een positieve lading, dan wijzen de
elektrische kracht en de veldsterkte dezelfde kant op. Is de landing negatief, dan wijst de elektrische
kracht tegen de veldsterkte in.
Wet van Coulomb:
Twee ladingen stoten elkaar meer af als ze dichter bij elkaar in de buurt zijn. De afstoting is ook
sterker naarmate de lading groter is. De grootte van de elektrische kracht die twee ladingen op elkaar
uitoefenen, bereken je met de wet van Coulomb:
q ∙Q
Fel = f ∙
r2
- Fel is de elektrische kracht in N
- f is een constante in N m2 C-2 (BINAS 7)
- q is de lading van het deeltje 1 in C
- Q is de lading van het deeltje 2 in C
- r is de afstand tussen de twee deeltjes in m – bij geladen bollen is het de afstand tussen de
middelpunten van de bollen.
1
§10.1 Elektrische velden
Krachtwerking op afstand:
Wanneer je een PVC staaf opwrijft, krijgt de staaf een lading. Staven met gelijke lading stoten elkaar
af. Staven met ongelijkmatige ladingen trekken elkaar aan. De ladingen oefenen kracht op elkaar uit
terwijl de staven elkaar niet aanraken. De omgeving waarin een elektrische kracht merkbaar is, noem
je het elektrisch veld.
Een elektrisch veld geef je schematisch weer met veldlijnen. Elektrische veldlijnen zijn denkbeeldige
lijnen waarlangs een positieve landing in een elektrisch veld beweegt. Omdat positieve ladingen
elkaar afstoten, is de richting van een veldlijn
altijd van de positieve lading af.
In de buurt van de lading is het elektrisch veld
het sterkst. Hoe dichter de veldlijnen bij elkaar
liggen, des te groter is de krachtwerking op een
lading in het veld.
Plaats je een positieve lading in punt P, dan
ondervindt deze een kracht in de richting van de
veldlijnen. Plaats je een even grote negatieve
lading in punt Q, dan wijst de kracht tegen de
richting van de veldlijnen in. Bovendien is de
kracht kleiner, omdat de veldlijnen bij punt Q
verder van elkaar af liggen dan bij punt P.
Elektrische veldsterkte:
De elektrische kracht op een geladen deeltje hangt af van de landing van het deeltje en de sterkte
van het elektrisch veld. De elektrische kracht die een geladen deeltje in een punt van een elektrisch
veld ondervindt, bereken je met:
⃗F el = q ∙ ⃗
E
- F el is de elektrische kracht in Newton
⃗
- q is de lading van het deeltje in Coulomb
-⃗E is de elektrische veldsterkte in N/C
De elektrische veldsterkte in een punt P is dus gelijk aan de elektrische kracht op een lading van 1
coulomb in P.
De elektrische kracht en de veldsterkte zijn vectoren. Plaats je een positieve lading, dan wijzen de
elektrische kracht en de veldsterkte dezelfde kant op. Is de landing negatief, dan wijst de elektrische
kracht tegen de veldsterkte in.
Wet van Coulomb:
Twee ladingen stoten elkaar meer af als ze dichter bij elkaar in de buurt zijn. De afstoting is ook
sterker naarmate de lading groter is. De grootte van de elektrische kracht die twee ladingen op elkaar
uitoefenen, bereken je met de wet van Coulomb:
q ∙Q
Fel = f ∙
r2
- Fel is de elektrische kracht in N
- f is een constante in N m2 C-2 (BINAS 7)
- q is de lading van het deeltje 1 in C
- Q is de lading van het deeltje 2 in C
- r is de afstand tussen de twee deeltjes in m – bij geladen bollen is het de afstand tussen de
middelpunten van de bollen.
1
