Hoofdstuk 10 Elektromagnetisme
Paragraaf 1: Elektrische velden
Ladingen, krachtwerking op afstand
Er zijn 2 soorten lading: positieve en negatieve lading. Lading
wordt aangegeven met de eenheid Coulomb (C) . De kleinste
hoeveelheid lading noem je de elementaire lading e (1,602 x
10^-19 C).
Een atoom is neutraal: de kern bestaat uit positieve protonen en
neutrale neutronen en de elektronenwolk bestaat uit negatieve
elektronen.
−19
Lading proton: 1, 602176565 · 10 𝐶
−19
Lading elektron: − 1, 602176565 · 10 𝐶
Lading neutron: 0 𝐶
Wet van coulomb
De grootte van de elektrische kracht die twee ladingen op elkaar uitoefenen bereken je zo:
𝑞1 · 𝑞2
𝐹𝑒𝑙 = 𝑓 · 2
𝑟
● 𝐹𝑒𝑙 is de elektrische kracht in N
2 −2
● 𝑓 is een constante in N 𝑚 𝐶
● 𝑞1 is de (kleinste) lading in C
● 𝑞2 is de (grootste) lading in C
● 𝑟 is de afstand tussen de middelpunten van de twee deeltjes in m
De waarde 𝑓 hangt af van het medium waarin de deeltjes zich bevinden. Voor een vacuüm
vind je de waarde in BINAS 7A. Deze waarde geldt ook voor lucht.
Het elektrisch veld
Wanneer een geladen deeltje in een ruimte een elektrische kracht ondervindt dan is er een
elektrisch veld aanwezig. Elektrische veldsterkte 𝐸 gaat over de kracht die een geladen
ding uitoefent op andere dingen eromheen.
De elektrische kracht die een geladen deeltje in een elektrisch veld ondervindt, bereken je:
→ →
𝐹𝑒𝑙 = 𝑞 · 𝐸
● 𝐹𝑒𝑙 is de elektrische kracht in N
● 𝑞 is de lading van het deeltje in C
−1
● 𝐸 is de elektrische veldsterkte in N 𝐶
In de natuurkunde geven de pijlen boven de symbolen aan dat het om vectorgrootheden
gaat. 𝐹𝑒𝑙 geeft aan dat het niet alleen een grootte heeft, maar ook een specifieke richting in
de ruimte.
, Veldlijnen in een elektrisch veld
Elektrische veldlijnen zijn denkbeeldige lijnen waarmee je de richting van de kracht op een
positief geladen deeltje in een elektrisch veld kunt bepalen. Een veldlijn is altijd van de
positieve lading af gericht. Hoe dichter de veldlijnen bij elkaar liggen, des te groter de
krachtwerking op een geladen deeltje in het veld.
Een proeflading is een deeltje met een kleine lading die je in
een veld plaatst om te achterhalen welke grootte en wat de
richting van de kracht is die op het deeltje werkt.
De resulterende kracht bereken je aan de hand van een
parallellogram. F1 is 𝐹𝑒𝑙 die 𝑞 ondervindt en F2 is de kracht
veroorzaakt door 𝑄2.
Kenmerken veldlijnen:
● Altijd van + naar -
● Veldlijnen staan loodrecht op geleiders
● Ze snijden elkaar nooit
● Hoe dichter de lijnen bij elkaar hoe groter 𝐸
● De richting bepaal je door een raaklijn te tekenen aan de veldlijn
Aan de binnenkant van een geleider is het elektrisch veld 0. Dat geldt alleen als de lading in
de geleider in rust is.
Elektronen lopen in een draad in de tegengestelde richting van de stroom, dus van de - naar
+ kant.
Radiaal veld en homogeen veld
Bij een homogeen elektrisch veld is de veldsterkte
overal even groot en overal gelijk gericht. Tussen twee
evenwijdige metalen platen.
Bij een radiaal elektrisch veld lopen de veldlijnen
cirkelvormig van de lading weg.
Paragraaf 2: Elektrische energie
Potentiële energie en kinetische energie
Tussen twee evenwijdige platen beweegt bijvoorbeeld een elektron van links naar rechts. De
elektrische kracht versnelt het elektron.
Wanneer de elektron bij de rechter plaat is aangekomen is zijn snelheid en dus ook
kinetische energie toegenomen. Er is wel een vorm van potentiële energie afgenomen
(wet van behoud energie).
De vorm van potentiële energie die het elektron heeft door zijn plaats in het elektrisch veld,
noem je elektrische energie.
De verandering van 𝐸𝑘 is gelijk aan de verandering van de 𝐸𝑒𝑙 er geld:
∆𝐸𝑘 = - ∆𝐸𝑒𝑙
Het minteken betekent dat de ene toeneemt als de ander afneemt.
Paragraaf 1: Elektrische velden
Ladingen, krachtwerking op afstand
Er zijn 2 soorten lading: positieve en negatieve lading. Lading
wordt aangegeven met de eenheid Coulomb (C) . De kleinste
hoeveelheid lading noem je de elementaire lading e (1,602 x
10^-19 C).
Een atoom is neutraal: de kern bestaat uit positieve protonen en
neutrale neutronen en de elektronenwolk bestaat uit negatieve
elektronen.
−19
Lading proton: 1, 602176565 · 10 𝐶
−19
Lading elektron: − 1, 602176565 · 10 𝐶
Lading neutron: 0 𝐶
Wet van coulomb
De grootte van de elektrische kracht die twee ladingen op elkaar uitoefenen bereken je zo:
𝑞1 · 𝑞2
𝐹𝑒𝑙 = 𝑓 · 2
𝑟
● 𝐹𝑒𝑙 is de elektrische kracht in N
2 −2
● 𝑓 is een constante in N 𝑚 𝐶
● 𝑞1 is de (kleinste) lading in C
● 𝑞2 is de (grootste) lading in C
● 𝑟 is de afstand tussen de middelpunten van de twee deeltjes in m
De waarde 𝑓 hangt af van het medium waarin de deeltjes zich bevinden. Voor een vacuüm
vind je de waarde in BINAS 7A. Deze waarde geldt ook voor lucht.
Het elektrisch veld
Wanneer een geladen deeltje in een ruimte een elektrische kracht ondervindt dan is er een
elektrisch veld aanwezig. Elektrische veldsterkte 𝐸 gaat over de kracht die een geladen
ding uitoefent op andere dingen eromheen.
De elektrische kracht die een geladen deeltje in een elektrisch veld ondervindt, bereken je:
→ →
𝐹𝑒𝑙 = 𝑞 · 𝐸
● 𝐹𝑒𝑙 is de elektrische kracht in N
● 𝑞 is de lading van het deeltje in C
−1
● 𝐸 is de elektrische veldsterkte in N 𝐶
In de natuurkunde geven de pijlen boven de symbolen aan dat het om vectorgrootheden
gaat. 𝐹𝑒𝑙 geeft aan dat het niet alleen een grootte heeft, maar ook een specifieke richting in
de ruimte.
, Veldlijnen in een elektrisch veld
Elektrische veldlijnen zijn denkbeeldige lijnen waarmee je de richting van de kracht op een
positief geladen deeltje in een elektrisch veld kunt bepalen. Een veldlijn is altijd van de
positieve lading af gericht. Hoe dichter de veldlijnen bij elkaar liggen, des te groter de
krachtwerking op een geladen deeltje in het veld.
Een proeflading is een deeltje met een kleine lading die je in
een veld plaatst om te achterhalen welke grootte en wat de
richting van de kracht is die op het deeltje werkt.
De resulterende kracht bereken je aan de hand van een
parallellogram. F1 is 𝐹𝑒𝑙 die 𝑞 ondervindt en F2 is de kracht
veroorzaakt door 𝑄2.
Kenmerken veldlijnen:
● Altijd van + naar -
● Veldlijnen staan loodrecht op geleiders
● Ze snijden elkaar nooit
● Hoe dichter de lijnen bij elkaar hoe groter 𝐸
● De richting bepaal je door een raaklijn te tekenen aan de veldlijn
Aan de binnenkant van een geleider is het elektrisch veld 0. Dat geldt alleen als de lading in
de geleider in rust is.
Elektronen lopen in een draad in de tegengestelde richting van de stroom, dus van de - naar
+ kant.
Radiaal veld en homogeen veld
Bij een homogeen elektrisch veld is de veldsterkte
overal even groot en overal gelijk gericht. Tussen twee
evenwijdige metalen platen.
Bij een radiaal elektrisch veld lopen de veldlijnen
cirkelvormig van de lading weg.
Paragraaf 2: Elektrische energie
Potentiële energie en kinetische energie
Tussen twee evenwijdige platen beweegt bijvoorbeeld een elektron van links naar rechts. De
elektrische kracht versnelt het elektron.
Wanneer de elektron bij de rechter plaat is aangekomen is zijn snelheid en dus ook
kinetische energie toegenomen. Er is wel een vorm van potentiële energie afgenomen
(wet van behoud energie).
De vorm van potentiële energie die het elektron heeft door zijn plaats in het elektrisch veld,
noem je elektrische energie.
De verandering van 𝐸𝑘 is gelijk aan de verandering van de 𝐸𝑒𝑙 er geld:
∆𝐸𝑘 = - ∆𝐸𝑒𝑙
Het minteken betekent dat de ene toeneemt als de ander afneemt.
