Elektrische energie en spanning

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 6

Welkom

Planning

Korte herhaling elektrische kracht en veld.

theorie elektrische energie en spanning

Opgave elektrische kracht

driehoeksverhouding van 3 elektronen met dezelfde onderlinge afstand en lading.

bereken en teken de krachtvector op 1 elektron

(De rest is hetzelfde)

Opgave elektrische kracht

F​el​​=f⋅​r​2​​​​q⋅Q​​

F​el​​=x

f=8,988⋅10​9​​N​C​2​​​​m​2​​​​

q=18⋅10​−9​​C=Q

r=8cm=0,08m

elektrische energie en spanning

In deze theorie gaan wij in op het begrip van elektrische energie. ook wel de elektrische variant van potentiële energie.

Wij willen de elektrische energie kunnen achterhalen om de energie overgang van deeltjes te kunnen berekenen.

van bijvoorbeeld potentiële naar kinetische energie

zwaartekrachtveld vs elektrisch veld.

In beide situaties geld dat een afname van potentiële energie gelijk is aan een toename van kinetische energie.

De formules.

m en q zijn hierin te vergelijken met elkaar.

E​z​​=m⋅g⋅h

ΔE​l​​=q⋅U

ΔE​l​​=E​el,begin​​−E​el,eind​​

De formules.

En zo brengt dat ons op de nieuwe en laatste formule van dit hoofdstuk:

waarin Delta-E, de verandering in elektrische energie

q, de lading van het voorwerp

U, de spanning van het veld

ΔE​l​​=q⋅U

De eenheid

De energie van een elektron kan zoals elke andere berekening van energie worden uitgedrukt in Joule (J)

Omdat we hier spreken van enorm kleine hoeveelheden energie spreken wij in de deeltjesfysica van de eenheid electronvolt (eV)

1 eV = de verandering in        van een deeltje met een lading van 1e wanneer het een spanning van 1 Volt doorloopt.

ΔE​l​​=q⋅U

E​l​​

Spanning bij een uniform elektrisch veld

+

E=​d​​V​ab​​​​

A

B