10.1 Elektrische velden (opg.1,4-6)

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 5

10.1 Elektrische kracht en lading

Statische elektriciteit

Na wrijven stoten voorwerpen elkaar af of trekken elkaar aan.

We verklaren dit met twee soorten 'lading':

• Gelijke ladingen stoten elkaar af.
• Ongelijke ladingen trekken elkaar aan.

Elektronen

Op basis van ons model van atomen met protonen + neutronen in de kern en elektronen er (losjes) omheen verklaren we dit verschijnsel door overspringende elektronen.

Het tribo-elektrisch effect

Sommige stoffen geven elektronen gemakkelijk af, andere nemen ze gemakkelijk op. Bekende combinaties zijn:

• haar staat gemakkelijk elektronen af aan rubber
• wol staat gemakkelijk elektronen af aan PVS
• zijde neemt gemakkelijk elektronen op van glas

Elementair ladingsquantum

We noemen de kleinst mogelijke (ondeelbare) hoeveelheid lading het 'elementair ladingsquantum': e = 1,602 .10-19 C

De eenheid van lading is Coulomb (C).

• De lading van een proton is: +1 . e
  
• De lading van een neutron is: 0
  
• De lading van een elektron is: -1 . e

Wet van Coulomb

Op welke kracht lijkt de Coulomb kracht? En wat is een belangrijk verschil?

en toen kwam het blikje ..

• Tot nu toe een logisch verhaal.
• Maar ..
• Waarom wordt het neutrale blikje (Q = 0) aangetrokken door de geladen staaf of ballon?

Wat is er aan de hand waardoor het blikje wordt aangetrokken?

klopt nu alles?

• Het metalen blikje is een geleider en daarmee is ook het aantrekken van het neutrale blikje verklaard.
• Maar ..
• De muur is ongeladen en een isolator en toch trekken de muur en de ballon elkaar ook aan ..
• .. wordt vervolgd

Het elektrische veld

Als een lading op een positie een kracht ondervindt

dan zeggen we dat daar een elektrisch veld is.

Het verband is F = q . E.

Met veldlijnen geven we dat veld weer:

• de kracht die een positieve lading ondervindt geeft de richting
• de afstand tussen de veldlijnen ('lijnen dichtheid') geeft de grootte 

radiaal veld

homogeen veld

Opgave 10.1

Opgaven 1 - 9

of korter

Opgaven 1, 2, 5, 6, 7, 9abc

Opgave 2

teken zelf veldlijnen!

Opgave 5: Vier situaties (ladingen zijn even groot en geven ieder E = 1,0 N/C in het midden)

5a. Hoe groot is het veld in het midden?

1. +2,0 N/C
2. +1,0 N/C
3. 0 N/C
4. -1,0 N/C

5b1. Het veld is in het midden het grootst bij

1. b
2. c

5b2. Het veld is het grootst bij

1. c
2. d

Uitleg opgave 5b2

Uitleg opgave 5d

Opgave 10.1

Opgaven 1 - 9

of korter

Opgaven 1, 2, 5, 6, 7, 9abc

Weektaak

Begrijp je paragraaf 10.1?

Begrijp je de uitwerkingen van (minimaal) opgaven 1, 2, 5, 6, 7, 9abc?

Stel vragen over wat je niet begrijpt.