11.5 Metalen

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 4

Geleiding

Inhoud

Vrije elektronen

Insulatoren, geleiders en halfgeleiders

Spiegels

Soortelijke warmte

Vrije elektronen

Metaal:

Vrije elektronen

Metaal:

Valentie elektronen

Vrije elektronen

Metaal:

Valentie elektronen

Metaal:

Vrije elektronen = 

conductie elektronen = warmte geleiding en elektrische geleiding

Energie diagram

Insulator:

Energie diagram

Insulator:                                     Geleider:

De halfgeleider

valentie elektronen kunnen "overspringen" en conductie elektronen worden als ze genoeg energie krijgen. 

Isolator -> geleider

Als de temperatuur van een halfgeleider hoger wordt krijgen de valentie elektronen genoeg energie om conductie elektronen te worden, wat kun je zeggen over de weerstand (R) als de temperatuur hoger wordt?

1. Die wordt lager
2. Die wordt hoger
3. Blijft (ongeveer) gelijk
4. Dat kun je niet zeggen

Ook de energie van licht kan in sommige gevallen de valentie elektronen genoeg energie geven om conductie elektronen te worden, wat kun je zeggen over de weerstand (R) van zo'n halfgeleider wanneer er meer licht op valt?

1. Die wordt lager
2. Die wordt hoger
3. Blijft (ongeveer) gelijk
4. Dat kun je niet zeggen

Wat is het verband tussen elektrische en warmte geleiding?

1. Goede elektrische geleiding = goede warmte geleiding
2. Goede elektrische geleiding = slechte warmte geleiding
3. ligt aan de soort stof

Warmte geleiding door botsende atomen

De vrije elektronen dragen bij aan warmte geleiding

Goede elektrische geleiding = goede warmte geleiding

Elektrische en warmte geleiding

Is een gas een elektrische en warmte geleider, isolator of halfgeleider

1. geleider
2. isolator
3. halfgeleider

Gassen

Warmte geleiding door botsende atomen

In een gas zijn atomen ver van elkaar af

Gassen hebben een slechte warmte en elektrische geleiding

Wat heeft een betere elektrische en warmte geleiding: een zuiver metaal of een legering (een combinatie van twee of meer metalen)?
Denk aan de vrije elektronen.

1. een zuiver metaal
2. een legering

Zuiver metaal vs legering

Zuiver: geen obstakels, goede geleiding 

Legering: obstakels, slechtere geleiding

Spiegelen

Ook het spiegelen van licht heeft te maken met de vrije elektronen in metalen.

Licht is een elektro-

magnetische golf: 

Spiegelen

Soortelijke warmte vs atomaire massa

soortelijke warmte, c: hoeveel energie het kost 1 kg 1 graden te verwarmen

Grotere dichtheid -> minder 

atomen per kg -> kost minder 

energie om op te warmen 

-> lage c

Brons bestaat uit 90% koper en 10% tin. Hoe veranderd de warmtegeleidingscoëfficiënt t.o.v. puur koper?

1. Die wordt groter
2. Die wordt kleiner
3. Die blijft ongeveer gelijk
4. uhhhh, geen idee.

Brons bestaat uit 90% koper en 10% tin. Hoe veranderd de soortelijke weerstand t.o.v. puur koper?

1. Die wordt groter
2. Die wordt kleiner
3. Die blijft ongeveer gelijk
4. uhhhh, geen idee.

Brons bestaat uit 90% koper en 10% tin. Hoe veranderd de soortelijke warmte t.o.v. puur koper?

1. Die wordt groter
2. Die wordt kleiner
3. Die blijft ongeveer gelijk
4. uhhhh, geen idee.

Maak de volgende opgaven

11.5: 38, 39, 41, 42, 44

Deze manier van lesgeven vind ik fijn

010