Natuurkunde hoofdstuk 12 – elektrisch en magnetisch
veld
Paragraaf 1 – voorkennis
Elektrische en magnetische krachten werken beide op afstand. Magneten kunnen
elkaar aantrekken en afstoten, hetzelfde geldt voor elektrisch geladen voorwerpen.
De aarde heeft een magnetisch veld, deze is overal op en rond de aarde merkbaar. De
grootte en richting kun je meten. De magnetische veldlijnen geven de richting aan
waarin kompasnaalden wijzen. De noordpool van de naald wijst in de richting van het
veld.
Buiten de permanente magneet lopen de veldlijnen van de noordpool naar de
zuidpool. De lijnen lopen binnen in de magneet door, want magnetische veldlijnen
hebben geen begin- of eindpunt.
Bij het tekenen van veldlijnen blijkt dat:
Veldlijnen buiten de magneet van noord naar zuid lopen
Veldlijnen snijden elkaar nooit
Hoe dichter de veldlijnen naast elkaar liggen, des te sterker is het magnetisch
veld daar.
De richting waarin de noordpool van een kompasnaald in een punt van de
ruimte gaat staan, is de richting van de raaklijn aan de magnetische veldlijn
door dat punt.
De grootte van het magnetisch veld in een bepaald punt van de ruimte wordt
gegeven door de magnetische velsterkte B, met als eenheid tesla T. Deze veldsterkte
is, net als snelheid en kracht, een vectorgrootheid. De aardmagnetische velsterkte is
in Midden-Europa ongeveer 4,8 * 10-5 T.
Elektriciteit en magnetisme hangen samen. Als er een stroom door een draad loopt in
een magnetisch veld, ondervindt de stroomdraad een kracht door de wisselwerking
tussen de elektrische stroom en het magnetisch veld.
FL = B * I * l
FL => lorentzkracht N
B => component magnetisch veld loodrecht op stroomrichting T
I => stroomsterkte A
l => lengte van draad m
De richting van de lorentzkracht kun je bepalen met behulp van de rechterhandregel.
Rechterhandregel: duim in de richting van de stroomrichting, hand in de richting van
het magnetisch veld en vanuit de handpalm komt de lorentzkracht.
, De lorentzkracht werkt in feite niet op de draad maar op de bewegende vrije
elektronen in de draad, die de elektrische stroom vormen.
Paragraaf 2 - elektrische velden
Voorwerpen kunnen elektrisch geladen worden. Er kunnen dan elektronen
overspringen van het ene voorwerp, dat positief geladen wordt, naar het andere
voorwerp dat negatief geladen wordt.
Geladen voorwerpen oefenen op afstand een elektrische krach op elkaar uit. De
gelijke ladingen stoten elkaar af en positieve en negatieve ladingen trekken elkaar
aan.
De wisselwerking tussen een geladen voorwerp en een ander geladen voorwerp kun
je ook toeschrijven aan een elektrisch veld rondom een geladen voorwerp. Het
andere geladen voorwerp ondervindt in dit elektrisch veld een elektrische kracht.
De grootte van de elektrische kracht op een geladen voorwerp in een elektrisch veld
hangt af van de lading van het voorwerp en de sterkte van het elektrisch veld ter
plaatse van het geladen voorwerp. Hoe groter de lading, des te groter de kracht.
De elektrische velsterkte in een punt van de ruimte is gedefinieerd als de elektrische
kracht op een kleine positieve lading in dat punt, per hoeveelheid positieve lading. De
eenheid van de veldsterkte is de Newton per Coulomb (N/C).
De elektrische veldlijnen geven in elk punt van de ruimte de richting aan van de
elektrische kracht op een (kleine) positieve lading. Hoe dichter de veldlijnen naast
elkaar liggen, des te groter is daar de elektrische veldsterkte.
In een elektrisch geladen veld van twee tegengestelde ladingen beginnen de
elektrische veldlijn en bij de positieve lading en ze eindigen bij de negatieve lading.
Op negatieve deeltjes (zoals elektronen) is de kracht in tegenovergestelde richting
van (de raaklijn aan) de elektrische veldlijnen.
De veldlijnen van een positief geladen bolletje lopen recht van de bol af. Dit is een
radicaal veld. Vlakbij de geladen bol is de elektrische kracht het grootst, hier liggende
veldlijnen het dichtste bij elkaar.
Tussen twee geladen metalen platen waar spanning op staat, ontstaat een elektrisch
veld. De veldlijnen lopen evenwijdig en de afstand is overal even groot. De
veldsterkte is dan overal even groot en de richting is gelijk, het is een homogeen
veld.
Veldlijnen kunnen elkaar nooit snijden, want een kracht heeft maar een richting. Het
veld
Paragraaf 1 – voorkennis
Elektrische en magnetische krachten werken beide op afstand. Magneten kunnen
elkaar aantrekken en afstoten, hetzelfde geldt voor elektrisch geladen voorwerpen.
De aarde heeft een magnetisch veld, deze is overal op en rond de aarde merkbaar. De
grootte en richting kun je meten. De magnetische veldlijnen geven de richting aan
waarin kompasnaalden wijzen. De noordpool van de naald wijst in de richting van het
veld.
Buiten de permanente magneet lopen de veldlijnen van de noordpool naar de
zuidpool. De lijnen lopen binnen in de magneet door, want magnetische veldlijnen
hebben geen begin- of eindpunt.
Bij het tekenen van veldlijnen blijkt dat:
Veldlijnen buiten de magneet van noord naar zuid lopen
Veldlijnen snijden elkaar nooit
Hoe dichter de veldlijnen naast elkaar liggen, des te sterker is het magnetisch
veld daar.
De richting waarin de noordpool van een kompasnaald in een punt van de
ruimte gaat staan, is de richting van de raaklijn aan de magnetische veldlijn
door dat punt.
De grootte van het magnetisch veld in een bepaald punt van de ruimte wordt
gegeven door de magnetische velsterkte B, met als eenheid tesla T. Deze veldsterkte
is, net als snelheid en kracht, een vectorgrootheid. De aardmagnetische velsterkte is
in Midden-Europa ongeveer 4,8 * 10-5 T.
Elektriciteit en magnetisme hangen samen. Als er een stroom door een draad loopt in
een magnetisch veld, ondervindt de stroomdraad een kracht door de wisselwerking
tussen de elektrische stroom en het magnetisch veld.
FL = B * I * l
FL => lorentzkracht N
B => component magnetisch veld loodrecht op stroomrichting T
I => stroomsterkte A
l => lengte van draad m
De richting van de lorentzkracht kun je bepalen met behulp van de rechterhandregel.
Rechterhandregel: duim in de richting van de stroomrichting, hand in de richting van
het magnetisch veld en vanuit de handpalm komt de lorentzkracht.
, De lorentzkracht werkt in feite niet op de draad maar op de bewegende vrije
elektronen in de draad, die de elektrische stroom vormen.
Paragraaf 2 - elektrische velden
Voorwerpen kunnen elektrisch geladen worden. Er kunnen dan elektronen
overspringen van het ene voorwerp, dat positief geladen wordt, naar het andere
voorwerp dat negatief geladen wordt.
Geladen voorwerpen oefenen op afstand een elektrische krach op elkaar uit. De
gelijke ladingen stoten elkaar af en positieve en negatieve ladingen trekken elkaar
aan.
De wisselwerking tussen een geladen voorwerp en een ander geladen voorwerp kun
je ook toeschrijven aan een elektrisch veld rondom een geladen voorwerp. Het
andere geladen voorwerp ondervindt in dit elektrisch veld een elektrische kracht.
De grootte van de elektrische kracht op een geladen voorwerp in een elektrisch veld
hangt af van de lading van het voorwerp en de sterkte van het elektrisch veld ter
plaatse van het geladen voorwerp. Hoe groter de lading, des te groter de kracht.
De elektrische velsterkte in een punt van de ruimte is gedefinieerd als de elektrische
kracht op een kleine positieve lading in dat punt, per hoeveelheid positieve lading. De
eenheid van de veldsterkte is de Newton per Coulomb (N/C).
De elektrische veldlijnen geven in elk punt van de ruimte de richting aan van de
elektrische kracht op een (kleine) positieve lading. Hoe dichter de veldlijnen naast
elkaar liggen, des te groter is daar de elektrische veldsterkte.
In een elektrisch geladen veld van twee tegengestelde ladingen beginnen de
elektrische veldlijn en bij de positieve lading en ze eindigen bij de negatieve lading.
Op negatieve deeltjes (zoals elektronen) is de kracht in tegenovergestelde richting
van (de raaklijn aan) de elektrische veldlijnen.
De veldlijnen van een positief geladen bolletje lopen recht van de bol af. Dit is een
radicaal veld. Vlakbij de geladen bol is de elektrische kracht het grootst, hier liggende
veldlijnen het dichtste bij elkaar.
Tussen twee geladen metalen platen waar spanning op staat, ontstaat een elektrisch
veld. De veldlijnen lopen evenwijdig en de afstand is overal even groot. De
veldsterkte is dan overal even groot en de richting is gelijk, het is een homogeen
veld.
Veldlijnen kunnen elkaar nooit snijden, want een kracht heeft maar een richting. Het
