H12 Versnellen en afbuigen
§12.1 Introductie
Magnetische veldlijnen, veldsterkte, vectorgrootheid, lorentzkracht.
Dit hoofdstuk gaat over krachten op individuele geladen deeltjes
§12.2 Elektrische velden (2)
Voorwerpen kunne elektrisch geladen worden. Er kunnen dan elektronen overspringen van het
ene voorwerp, naar de andere. Gelijke ladingen stoten elkaar af en niet gelijke trekken elkaar
aan.
Wisselwerking tussen een geladen voorwerp en een ander geladen voorwerp kun je ook
toeschrijven aan een elektrisch veld rondom een geladen voorwerp. Het andere geladen
voorwerp ondervindt in dit elektrisch veld een elektrische kracht.
Grootte van elektrisch kracht hangt af van lading van het voorwerp en de sterkte van het
elektrisch veld (Hoe groter, hoe sterker). Wet van Coulomb:
- Fel = f x ((q x Q)/r2))
- Elektrische kracht in N, constante 8,988 x 109, ladingen 2 voorwerpen in C, afstand
tussen middelpunten in m
Elektrische veldsterkte (N/C) in een punt van de ruimte = gedefinieerd als de elektrische kracht
op een kleine positieve lading in dat punt, per hoeveelheid positieve lading.
- E-> = Fel-> /q
- Elektrische veldsterkte in N/C, lading voorwerp in q en elektrische kracht in N
Elektrische veldlijnen geven in elk punt van de ruimte de richting van de elektrische kracht op
een positieve lading. Lopen van positieve naar negatieve lading. Op negatief geladen deeltjes is
de kracht in de tegenovergestelde richting van (de raaklijn aan) de elektrische veldlijnen.
Zie laatste figuur: Bij negatief geladen deeltjes is de richting van de elektrische kracht
tegengesteld aan de richting van het elektrisch veld.
, Kracht en veldsterkte zijn vectoren. Als q positief is -> zelfde richting. Als q negatief is ->
tegengesteld.
Radiaal veld = veldlijnen lopen recht van de bol af, net als de spaken van een wiel
Homogeen veld = veldlijnen lopen evenwijdig en afstand tussen lijnen even groot.
§12.3 Deeltjes elektrisch versnellen (4)
Röntgenbuis
Vacuüm gepompte buis met twee elektroden die op een hoge spanning worden aangesloten.
Negatieve elektrode K is een metalen plaatje dat verhit wordt dor een gloeispiraal. De positieve
elektrode, de anode A, is een metalen trefplaatje. Door het verwarmen ‘verdampen’ er elektronen
uit het metal van de kathode. De hoge spanning tussen de kathode en anode zorgt voor een grote
versnelling, waardoor de elektronen met grote snelheid op de anode botsen. Door de sterke
afremming van de elektronen bij de botsing, ontstaat er röntgenstraling.
De maximale energie van de röntgen fotonen wordt bepaald door de versnelspanning tussen de
anode en kathode.
Elektronenkanon
Elektronenkanon worden elektronen op dezelfde manier
versneld als in een röntgenbuis. De spanningsbron houdt de
ene metalen plaat negatief en de andere positief. De spanning
veroorzaakt tussen de anode en kathode een elektrisch veld,
waarin de elektronen versneld kunnen worden.
§12.1 Introductie
Magnetische veldlijnen, veldsterkte, vectorgrootheid, lorentzkracht.
Dit hoofdstuk gaat over krachten op individuele geladen deeltjes
§12.2 Elektrische velden (2)
Voorwerpen kunne elektrisch geladen worden. Er kunnen dan elektronen overspringen van het
ene voorwerp, naar de andere. Gelijke ladingen stoten elkaar af en niet gelijke trekken elkaar
aan.
Wisselwerking tussen een geladen voorwerp en een ander geladen voorwerp kun je ook
toeschrijven aan een elektrisch veld rondom een geladen voorwerp. Het andere geladen
voorwerp ondervindt in dit elektrisch veld een elektrische kracht.
Grootte van elektrisch kracht hangt af van lading van het voorwerp en de sterkte van het
elektrisch veld (Hoe groter, hoe sterker). Wet van Coulomb:
- Fel = f x ((q x Q)/r2))
- Elektrische kracht in N, constante 8,988 x 109, ladingen 2 voorwerpen in C, afstand
tussen middelpunten in m
Elektrische veldsterkte (N/C) in een punt van de ruimte = gedefinieerd als de elektrische kracht
op een kleine positieve lading in dat punt, per hoeveelheid positieve lading.
- E-> = Fel-> /q
- Elektrische veldsterkte in N/C, lading voorwerp in q en elektrische kracht in N
Elektrische veldlijnen geven in elk punt van de ruimte de richting van de elektrische kracht op
een positieve lading. Lopen van positieve naar negatieve lading. Op negatief geladen deeltjes is
de kracht in de tegenovergestelde richting van (de raaklijn aan) de elektrische veldlijnen.
Zie laatste figuur: Bij negatief geladen deeltjes is de richting van de elektrische kracht
tegengesteld aan de richting van het elektrisch veld.
, Kracht en veldsterkte zijn vectoren. Als q positief is -> zelfde richting. Als q negatief is ->
tegengesteld.
Radiaal veld = veldlijnen lopen recht van de bol af, net als de spaken van een wiel
Homogeen veld = veldlijnen lopen evenwijdig en afstand tussen lijnen even groot.
§12.3 Deeltjes elektrisch versnellen (4)
Röntgenbuis
Vacuüm gepompte buis met twee elektroden die op een hoge spanning worden aangesloten.
Negatieve elektrode K is een metalen plaatje dat verhit wordt dor een gloeispiraal. De positieve
elektrode, de anode A, is een metalen trefplaatje. Door het verwarmen ‘verdampen’ er elektronen
uit het metal van de kathode. De hoge spanning tussen de kathode en anode zorgt voor een grote
versnelling, waardoor de elektronen met grote snelheid op de anode botsen. Door de sterke
afremming van de elektronen bij de botsing, ontstaat er röntgenstraling.
De maximale energie van de röntgen fotonen wordt bepaald door de versnelspanning tussen de
anode en kathode.
Elektronenkanon
Elektronenkanon worden elektronen op dezelfde manier
versneld als in een röntgenbuis. De spanningsbron houdt de
ene metalen plaat negatief en de andere positief. De spanning
veroorzaakt tussen de anode en kathode een elektrisch veld,
waarin de elektronen versneld kunnen worden.
