H5 Schakelingen §1 Lading en spanning Klas 3

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 3

§5.1   Lading en spanning   3 VWO

Leerdoelen

•    Begrijpen en uitleggen
       hoe een lading wordt
       overgedragen
•    Begrijpen en uitleggen
       hoe je weet dat er een
       lading op een voorwerp is

Heb je al eens gemerkt:

•    dat bij het kammen van je haar, het rechtop gaat staan?
•    dat bij een trui uittrekken, deze knettert?
•    dat het aanraken van een metalen knop, een schok kreeg?
•    dat er vonkjes overspringen als je iets of iemand vast pakt?

Je hebt dan een elektrische lading gekregen.
het voorwerp is elektrisch geladen oftewel statisch

Heb je wel eens gemerkt dat het afhankelijk is van het weer?

Des te meer waterdamp er in de lucht is,
des te minder "last" je er van zult hebben.

Alles om ons heen bestaat uit stof, materie

• Materie bestaat uit moleculen ( kleinst herkenbaar 

 deeltje dat nog de stofeigenschap bezit).

• Molecuul bestaat uit atomen.

• Een atoom bestaat uit een kern en schillen.

• In de kern zijn neutronen ( neutraal ) en protonen ( positief geladen)

• De schil bestaat uit elektronen ( negatief geladen); deze bewegen met

 hoge snelheid om de kern.

Neutraal voorwerp bezit evenveel positieve als negatieve lading.

Gelijke lading stoot elkaar af:
ze bezitten beide of positieve óf negatieve lading 

Verschillende lading trekt elkaar aan: het ene voorwerp bezit positieve en het andere negatieve lading 

Elektrisch geladen:

PVC buis is door het wrijven elektrisch geladen of statisch.

Hoe merk je dat iets geladen is:

• Het trekt andere voorwerpen aan
• Vonkjes springen over het 

       voorwerp (die kun je horen, 
       zien en voelen)

Ontlading:

Een voorwerp raakt zijn lading snel weer kwijt.

Hoe meer waterdamp in de lucht is, des te sneller dat een voorwerp ontlaad.

Beste omstandigheden: Buiten vriest en CV staat hoog

Elektronen worden over gedragen:

positief geladen deeltjes - protonen

negatief geladen deeltjes - elektronen

Meer protonen dan elektronen - positief geladen

Meer elektronen dan protonen - negatief geladen

Perspex met zijden

elektronen worden van perspex over gedragen naar het zijden

Positief geladen

PVC met wol

elektronen worden van wol overgedragen naar de PVC staaf

Negatief geladen

Elektrisch geladen of statisch

Lading

Elektronenstroom 

van A naar B

A en B ongelijke ladingen

A en B neutraal

zie het voorbeeld van de elektroscopen hieronder. probeer uit te leggen waarom een batterij na verloop van tijd geen spanning en stroom meer levert.

Stroom

= Het bewegen van elektronen                                (door een geleider)

Spanning

• Bol A is - geladen, bol B is +geladen --> spanning tussen A en B
  
• De negatieve elektronen verplaatsen zich van de - naar de +

• Nadat de stroom heeft gelopen is er geen spanningsverschil meer

Spanning

Lading en stroomsterkte

De eenheid van de hoeveelheid lading (Q) is de coulomb [C].

lading van een elektron = - 1,6*10^-19 C

lading van een proton = + 1,6*10^-19 C

 

Lading en stroomsterkte

Q = lading [C]

I = stroomsterkte [A]

t = tijd [s]

stroomsterkte (I) = hoeveelheid lading die in een bepaalde tijd door de schakeling stroomt. 

De ampère [A] = coulomb per seconde [C/s].

Q=I⋅t

I=​t​​Q​​

Leg uit wat gebeurt tijdens het laden van een voorwerp...

1. -
2. +

1. protonen
2. elektronen

1. doek naar buis
2. buis naar doek

1. -
2. +

Maak opgaven 3 (blz 71)

Antwoorden opgave 3 (blz 71)

Maak opgaven 5 (blz 72)

Antwoorden opgave 5 (blz 72)

Maak opgaven 6 (blz 72)

Antwoorden opgave 6 (blz 72)

Maak opgaven 7 (blz 72)

Antwoorden opgave 7 (blz 72)

a) De uitslag verdwijnt: de blaadjes zilverpapier hangen recht naar beneden, tegen elkaar aan.

b) De elektronen die de ‘negatieve’ elektroscoop te veel heeft, vloeien naar de ‘positieve’ elektroscoop. Daar heffen ze het tekort aan elektronen op. Beide elektroscopen zijn na afloop neutraal.

Samenvatting:

• Een voorwerp wordt elektrisch 

       geladen als er een overdrag van elektronen is.

• Dan trekt een voorwerp andere aan of je kan vonkjes zien/ horen springen
• PVC negatief geladen en perspex wordt positief geladen
• + en - trekken elkaar aan; - en - of + en + stoten elkaar af

Wat te doen

 § 5.1 Lading en spanning

• Practicum 'Aantrekken en 

     afstoten' uitvoeren

• leren § 5.1
  
• Maken opdrachten  1 t/m 9 online