WS - § 1 - De elektrische kracht

§ 1 - De elektrische kracht

Leerdoelen:

-Je begrijpt wat elektrisch veld(sterkte) inhoudt en kent de vorm van het veld bij losse ladingen

en tussen twee condensatorplaten

-Je weet hoe je de elektrische kracht kunt uitrekenen tussen twee ladingen en van een lading in

een elektrische veld

-Je kunt een resulterende kracht bepalen van 2 afzonderlijke elektrische krachten.

-Je weet welk verband er geldt bij een elektron in een baan rond een proton in waterstof

-Je begrijpt wat elektrische energie inhoudt en hoe deze verband houdt met kinetische energie

1 / 22

Slide 1: Slide

NatuurkundeMiddelbare schoolvwoLeerjaar 5

This lesson contains 22 slides, with interactive quizzes and text slides.

Lesson duration is: 45 min

Items in this lesson

§ 1 - De elektrische kracht

Leerdoelen:

-Je begrijpt wat elektrisch veld(sterkte) inhoudt en kent de vorm van het veld bij losse ladingen

en tussen twee condensatorplaten

-Je weet hoe je de elektrische kracht kunt uitrekenen tussen twee ladingen en van een lading in

een elektrische veld

-Je kunt een resulterende kracht bepalen van 2 afzonderlijke elektrische krachten.

-Je weet welk verband er geldt bij een elektron in een baan rond een proton in waterstof

-Je begrijpt wat elektrische energie inhoudt en hoe deze verband houdt met kinetische energie

Slide 1 - Slide

Vóór deze les heb ik ...

... de LessonUp les al bestudeerd

... de LessonUp les gezien, niet geopend

... besloten dat Fortnite belangrijker was

... zitten bingewatchen met Netflix

Slide 2 - Quiz

Twee positieve ladingen...

... trekken elkaar aan

... stoten elkaar af

Slide 3 - Quiz

Op welke natuurkundige wet is de formule hieronder van toepassing?

F = \frac{​ f \cdot q ^{​ 1 ​ ​} \cdot q ^{​ 2 ​ ​} ​ ​}{​ r ^{​ 2 ​ ​} ​}

Wet van Newton

Wet van Coulomb

Wet van Volta

Wet van Ohm

Slide 4 - Quiz

Met condensatorplaten kun je...

... water opslaan

... warmte opslaan

... energie opslaan

... elektrolyse toepassen

Slide 5 - Quiz

Ladingen

Elk voorwerp met een positieve of negatieve lading heeft een elektrisch veld E, waarvan de richting afhankelijk is van de soort lading

Slide 6 - Slide

Ladingen

Breng je ladingen dichtbij elkaar, zullen de vormen van de velden ook veranderen

Aantrekking

Slide 7 - Slide

Ladingen

Breng je ladingen dichtbij elkaar, zullen de vormen van de velden ook veranderen

Aantrekking Afstoting

Slide 8 - Slide

Ladingen

Breng je ladingen dichtbij elkaar, zullen de vormen van de velden ook veranderen

Aantrekking Afstoting ????

Slide 9 - Slide

Ladingen

Breng je ladingen dichtbij elkaar, zullen de vormen van de velden ook veranderen

Aantrekking Afstoting + veld > - veld

Slide 10 - Slide

Elektrische kracht

De elektrische kracht als gevolg van de elektrische veldsterkte van een lading is te berekenen met de formule:

waarin:

= elektrische kracht in N

= lading in C

= elektrische veldsterkte in N/C

F^{​ e l e k ​ ​} = q \cdot E

F^{​ e l e k ​ ​}

q

E

F^{​ e l e k ​ ​}

E

q

Slide 11 - Slide

Elektrische kracht

Een andere formule voor de elektrische kracht als gevolg van het twee ladingen en is te berekenen met Wet van Coulomb:

waarin:

= elektrische kracht in N

= lading 1 of 2 in C

= constante van Coulomb in 8,99 · 10⁹ Nm²/C² (Binas tabel 7)

= afstand tussen ladingen in m

F^{​ e l e k ​ ​} = \frac{​ f \cdot q ^{​ 1 ​ ​} \cdot q ^{​ 2 ​ ​} ​ ​}{​ r ^{​ 2 ​ ​} ​}

F^{​ e l e k ​ ​}

q^{​ 1, 2 ​ ​}

f

F^{​ e l e k ​ ​}

q^{​ 1 ​ ​}

q^{​ 2 ​ ​}

r

Slide 12 - Slide

Krachten tussen ladingen

F^{​ e l e k ​ ​} = \frac{​ f \cdot q ^{​ 1 ​ ​} \cdot q ^{​ 2 ​ ​} ​ ​}{​ r ^{​ 2 ​ ​} ​}

Construeer de resultante

kracht op de lading +q

Slide 13 - Slide

Essential opgave 3 van WS:

Hieronder zien we wederom twee geladen bollen. De linker bol heeft twee keer zoveel lading als de rechter. Vind met een contructietekening de richting van het veld op punt a.

Slide 14 - Slide

Uitwerking opgave 3 van WS

Slide 15 - Open question

Baan elektron om proton

Neem aan dat de baan van een elektron om de kern van een waterstofatoom (positief geladen proton) cirkelvorming is met een radius van 0,0529 nm. Hoe snel moet het elektron bewegen om in een baan om het proton te blijven bewegen zonder door het proton aangetrokken te worden?

Slide 16 - Slide

Baan elektron om proton

F^{​ m p z ​ ​} = F^{​ e l e k ​ ​}

Slide 17 - Slide

Baan elektron om proton

F^{​ m p z ​ ​} = F^{​ e l e k ​ ​}

\frac{​ m \cdot v ^{​ 2 ​ ​} ​ ​}{​ r ​} = \frac{​ f \cdot q ^{​ 1 ​ ​} \cdot q ^{​ 2 ​ ​} ​ ​}{​ r ^{​ 2 ​ ​} ​}

m \cdot v^{​ 2 ​ ​} = \frac{​ f \cdot q ^{​ 1 ​ ​} \cdot q ^{​ 2 ​ ​} ​ ​}{​ r ​}

v = \sqrt ​ \frac{​ 8 , 9 9 \cdot 1 0 ^{​ 9 ​ ​} \cdot ( 1 , 6 \cdot 1 0 ^{​ - 19 ​ ​} ) ^{​ 2 ​ ​} ​ ​}{​ 9 , 1 \cdot 1 0 ^{​ - 31 ​ ​} \cdot 0 , 0 5 2 9 \cdot 1 0 ^{​ - 9 ​ ​} ​} ​ ​ ​ = 2, 2 \cdot 1 0^{​ 6 ​ ​}

v = \sqrt ​ \frac{​ f \cdot q ^{​ 1 ​ ​} \cdot q ^{​ 2 ​ ​} ​ ​}{​ m \cdot r ​} ​ ​ ​

m/s

Slide 18 - Slide

Beweging

Een deeltje met lading kan ook bewegen doordat
elektrische energie wordt omgezet in kinetische energie.

Dit kan gebeuren tussen twee condensatorplaten.
Dit zijn metalen platen die op een afstand van elkaar
staan en worden geladen door een batterij. Hierdoor
ontstaat er een negatief geladen plaat aan de ene kant,
en een positief geladen plaat aan de andere kant.

Slide 19 - Slide

Elektrische energie

De formule voor het berekenen van de elektrische energie als gevolg van de spanning is te berekenen de formule:

waarin:

= elektrische energie in J

= lading in C

= spanning in V

E^{​ e l e k ​ ​} = q \cdot U

E^{​ e l e k ​ ​}

q

U

E^{​ e l e k ​ ​}

U

Slide 20 - Slide

Beweging

Stel dat een negatief geladen deeltje bij de negatief
geladen plaat gehouden wordt. Het zal afgestoten
worden door de negatieve plaat en naar de
positief geladen plaat bewegen.

Daarvoor zal elektrische energie, , worden
omgezet in kinetische energie . Wat is dan
de snelheid van het deeltje bij een spanning van 12 V?

E^{​ e l e k ​ ​}

E^{​ k i n ​ ​}

Slide 21 - Slide

Beweging

E^{​ e l e k ​ ​}

E^{​ k i n ​ ​}

E^{​ e l e k ​ ​} = E^{​ k i n ​ ​}

q \cdot U = \frac{​ 1 ​ ​}{​ 2 ​} \cdot m \cdot v^{​ 2 ​ ​}

v = \sqrt ​ \frac{​ 2 \cdot q \cdot U ​ ​}{​ m ​} ​ ​ ​

v = \sqrt ​ \frac{​ 2 \cdot 1 , 6 \cdot 1 0 ^{​ - 19 ​ ​} \cdot 1 2 ​ ​}{​ 9 , 1 \cdot 1 0 ^{​ - 31 ​ ​} ​} ​ ​ ​ = 2, 1 \cdot 1 0^{​ 6 ​ ​}

m/s

Slide 22 - Slide

WS - § 1 - De elektrische kracht

Items in this lesson

Slide 1 - Slide

Slide 2 - Quiz

Slide 3 - Quiz

Slide 4 - Quiz

Slide 5 - Quiz

Slide 6 - Slide

Slide 7 - Slide

Slide 8 - Slide

Slide 9 - Slide

Slide 10 - Slide

Slide 11 - Slide

Slide 12 - Slide

Slide 13 - Slide

Slide 14 - Slide

Slide 15 - Open question

Slide 16 - Slide

Slide 17 - Slide

Slide 18 - Slide

Slide 19 - Slide

Slide 20 - Slide

Slide 21 - Slide

Slide 22 - Slide

More lessons like this

Elektromagnetisme - Elektrische kracht

Elektromagnetisme - Elektrische kracht

Week 3: Deeltjes afbuigen 24/25 (45min per les)

Bespreking PW elektrsiche velden

DT-Mag1-ElektrischeKracht

Les 36.2 - leerdoel 2

H3 Elektriciteit - Elektriciteit en lading

Magnetisme 1 - Elektrische Kracht *