Samenvatting Hoofdstuk 8 Elektrische en magnetische velden - NOVA Natuurkunde 5 VWO

Hoofdstuk 8: Elektrische en magnetische velden
§1 Elektrische velden
Een lading dat zich rond een plus of minpool van een spanningsbron bevindt, ondervindt een
elektrische kracht, F el. In die ruimte is een elektrisch veld aanwezig. De richting van het elektrische
veld is van de plus af en naar de min toe. De elektrische veldsterkte is op elk punt van de ruimte
F el
gedefinieerd als: E = . Hierbij is E de elektrische veldsterkte in N/C, F el de elektrische kracht in
q
N en q de lading in C. De richting van het elektrisch veld is gelijk aan de richting van de elektrische
kracht op een positieve lading. Dat is dus van een pluspool op positieve lading af en naar een
minpool of negatieve lading toe.

Elektrische veldlijnen teken je in de richting van het het elektrische veld. De afstand tussen de
veldlijnen geeft de sterkte van het elektrische veld aan. Hoe kleinere afstand, hoe sterker het veld.
In een homogeen elektrisch veld is de elektrische veldsterkte overal in de ruimte even groot en de
veldlijnen lopen evenwijdig. In een radiaal elektrisch veld wordt de elektrische veldsterkte kleiner
op grotere afstand. De veldlijnen lopen vanuit een punt uit elkaar.

De elektrische kracht tussen twee ladingen op afstand r van elkaar wordt gegeven door de wet van
q xQ
Coulomb: F el= f x 2 . Hierbij is
F el de kracht tussen twee ladingen in N, f is de
r
evenredigheidsconstante (waarde van 8,99 x 109 N m2 /¿C 2), q en Q de beide ladingen in C en r de
afstand tussen de middelpunten van de ladingen in m. De elektrische veldsterkte op een afstand r
Q
van een lading Q is dus gelijk aan E = f x
r2

Andere handige formules: Eel / F el= q x U, F = m x a, Ek = ½ x m x v 2en E = P x t, F el= q x E.

§2 Energie en spanning
Een geladen deeltje heeft op een bepaald positie in een elektrisch veld een bepaalde hoeveelheid
elektrische energie Eel . Bijv. een negatief deeltje wordt afgestoten door de minpool, in de buurt van
die pool heeft dat deeltje veel energie. Terwijl het van de minpool vandaan versnelt, neemt de
kinetische energie (arbeid) toe en de elektrische energie af. Dus als de elektrische energie
afneemt, neemt de kinetische energie toe: Δ Ek = −Δ E el.
De elektrische energie tussen twee punten, ofwel de verandering van de elektrische energie is
Δ E el= q x U. Hierbij is Δ E elde elektrische energie tussen twee punten in J, q de lading in C en U
de spanning tussen twee punten in V.

U
De elektrische veldsterkte is gelijk aan de spanning per afstand, dus E = . Hierbij is E de
Δx
elektrische veldsterkte in V/m of N/C, U de spanning in V en Δ x de afstand in m.
Een elektronvolt eV is de hoeveelheid kinetische energie die een elektron krijgt als het wordt
versneld door een spanning van een volt, 1 eV = 1,6022 x 10−19 J.

§3 Magnetische velden
Een magneet heeft twee polen: de noord en zuidpool. Gelijke polen stoten elkaar af, ongelijke
polen trekken elkaar aan. De geografische noordpool is de magnetische zuidpool.
Rond een magneet bevindt zich een magnetisch veld, de magnetische veldsterkte B wordt
uitgedrukt in tesla (T). Het wordt weergegeven door veldlijnen. Veldlijnen lopen van noord naar