H6.1 Ladingen en spanningen uitwerkingen

• nask
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 3

H6.1 uitwerkingen 

Opdracht 1

Je kunt een pvc-buis negatief laden door hem te wrijven met een wollen doek.
a/ Leg uit hoe het komt dat de buis een lading krijgt.

Je kunt een pvc-buis negatief laden door hem te wrijven met een wollen doek.
b/ Hoe heten de deeltjes die hierbij van het ene naar het andere voorwerp 'overspringen'?

Je kunt een pvc-buis negatief laden door hem te wrijven met een wollen doek.
c/ Gaan die deeltjes van de buis naar de doek of andersom?

Je kunt een pvc-buis negatief laden door hem te wrijven met een wollen doek.
d/ Waarom kunnen de positieve deeltjes niet overspringen?

Opdracht 2

Beantwoord de volgende vragen.
a/ Waaraan kun je merken dat een voorwerp elektrisch geladen (statisch) is?

Beantwoord de volgende vragen.
b/ Wat weet je over de lading in een neutraal voorwerp?

Beantwoord de volgende vragen.
c/ Waarom ligt er in huis juist op voorwerpen van kunststof vaak een laagje stof?

Beantwoord de volgende vragen.
d/ Wat is de eenheid van lading?

Opdracht 3

Het meisje in de figuur houdt een elektriseermachine vast.
a/ Wat doet een elektriseermachine?

Het meisje in de figuur houdt een elektriseermachine vast.
b/Verklaar wat er gebeurt met de haren van het meisje.

Opdracht 4

Esther doet een proefje waarbij ze twee pingpongballen ophangt aan een nylon draad (tekening A op het werkblad). Kevin zegt: “De twee ballen zijn op dezelfde manier geladen.” Dennis zegt: “De ene bal is geladen, de andere niet.” Peter zegt: “De twee ballen hebben een tegengestelde lading.”
a/ Wie heeft er gelijk en waarom?

b/ Teken op het werkblad in de vakken b en c wat je in de andere twee gevallen zou zien.

Opdracht 5

Tijdens een vlucht kan een vliegtuig geladen worden door wrijving met de lucht.
a/ Leg uit waarom dat een risico is als het vliegtuig na de landing wordt bijgetankt.

c/ Leg uit waarom het vliegtuig voor het tanken eerst met een metalen 'aardekabel' met de tankauto moet worden verbonden (zie de figuur).

d/ Leg uit waarom de chauffeur bij het aanleggen van de kabel goed isolerende handschoenen moet dragen.

Opdracht 6

In de figuur zie je een elektroscoop. Met dit apparaat kun je nagaan of een voorwerp geladen is. Als je een geladen voorwerp tegen de knop houdt, bewegen de twee blaadjes zilverpapier bij elkaar vandaan.

a/ Leg uit hoe dat komt.

b/ Leg uit of je aan de uitslag van de elektroscoop kunt zien of het geladen voorwerp positief of negatief geladen is.

c/ Leg uit hoe je aan de figuur kunt zien dat de staaf van een isolerend materiaal moet zijn gemaakt.

Als je de staaf langs de knop beweegt, gaan de blaadjes verder uit elkaar staan.

d/ Geef daarvoor een verklaring

Opdracht 7

Marijke verbindt de knop van een positief geladen elektroscoop A via een geleidende draad met een even sterk negatief geladen elektroscoop B.
a/ Hoe verandert dan de uitslag van beide elektroscopen?

b/ Leg uit hoe je dat kunt begrijpen.

Opdracht 8

Saskia wekt met een elektriseermachine een spanning op van 10 kV. De bol van de elektriseermachine is positief geladen. Als ze in het donker met een vinger dicht bij de bol komt, voelt ze een schokje en ziet ze een vonkje overspringen tussen haar vinger en de bol.
a/ Leg uit hoe de elektronen zich tijdens die vonk hebben verplaatst.

De spanning is wel 10 kV, maar toch is dat niet gevaarlijk.

b/ Leg uit waardoor dat komt.

Opdracht 9

Een stroom van 1 ampère komt overeen met een stroom van 1 coulomb lading per seconde: 1 A = 1 C/s.
a/ Hoeveel elektronen 'stromen' per seconde bij een stroomsterkte van 1 mA?

b/ Bereken de lading van één elektron.

Opdracht 10

De elektriseermachine van Van Marum (zie de figuur) kon vonken van 60 cm maken. Dat lukte alleen op heel droge dagen.

a/ Leg uit waarom dat niet lukte bij vochtig weer.

De elektriseermachine van Van Marum (zie de figuur) kon vonken van 60 cm maken. Dat lukte alleen op heel droge dagen.

b/ Waarom kun je met zo'n machine alleen maar 'losse' vonken opwekken en geen continue grote stroom?

De elektriseermachine van Van Marum (zie de figuur) kon vonken van 60 cm maken. Dat lukte alleen op heel droge dagen.

c/ Bereken de spanning die deze machine maximaal kan opwekken.

Opdracht 10

Tussen de onderkant van een onweerswolk en de aarde bestaat een grote spanning. De lucht is vochtig waardoor er al een vonk overspringt bij 1,6 MV/m. De bovenkant van de onweerswolk is positief geladen en de onderkant negatief (zie de figuur).

a/ Leg uit waardoor het aardoppervlak onder de wolk positief geladen wordt.

Tussen de onderkant van een onweerswolk en de aarde bestaat een grote spanning. De lucht is vochtig waardoor er al een vonk overspringt bij 1,6 MV/m. De bovenkant van de onweerswolk is positief geladen en de onderkant negatief (zie de figuur).

b/ Schat hoe hoog de onderkant van de onweerswolk in de figuur ongeveer boven de aarde zit.

Tussen de onderkant van een onweerswolk en de aarde bestaat een grote spanning. De lucht is vochtig waardoor er al een vonk overspringt bij 1,6 MV/m. De bovenkant van de onweerswolk is positief geladen en de onderkant negatief (zie de figuur).

c/ Bereken daarmee de spanning tussen wolk en aarde.

Tussen de onderkant van een onweerswolk en de aarde bestaat een grote spanning. De lucht is vochtig waardoor er al een vonk overspringt bij 1,6 MV/m. De bovenkant van de onweerswolk is positief geladen en de onderkant negatief (zie de figuur).

d/ Verklaar waarom bij een onweersbui er ook bliksem overspringt binnen een wolk.