Samenvatting Systematische natuurkunde Vwo 5 Hoofdstuk 10 Elektrische velden

Natuurkunde samenvatting

§10.1 Elektrische velden

Elektrische kracht: 2 geladen voorwerpen trekken elkaar aan, de aantrekkingskracht hangt af van:
- Lading van beide voorwerpen -> grotere lading betekent grotere kracht
- Afstand tussen voorwerpen -> grotere afstand betekent kleinere kracht

Wet van Coulomb: de grootte van de elektrische kracht die 2 ladingen op elkaar uitoefenen
- Fel= f x (q x Q / r2)
- Fel is de elektrische kracht in N
- f is een constante in Nm2C-2 – hangt af van medium (BINAS 7)
- q is de grootte van de lading van deeltje 1 in C
- Q is de grootte van de lading van deeltje 2 in C
- r is de afstand tussen de 2 deeltjes in m

Elektrisch veld: de ruimte om de lading heen heeft elektrische eigenschappen
- Elektrische veldsterkte: Sterkte van het elektrisch veld
- De grootte van de elektrische kracht hangt af van de lading van het deeltje zelf en van de
elektrische veldsterkte
- Fel = q x E
- Fel is de elektrische kracht in N
- q is de lading van het deeltje C
- E is de elektrische veldsterkte in NC -1

Een E-veld geef je weer met veldlijnen, daarom geldt een aantal regels:
- 1: Een veldlijn gaat altijd van + naar -
- 2: Een veldlijn staat altijd loodrecht op het geladen voorwerp
- 3: Binnen een geladen voorwerp zijn geen veldlijnen

Er zijn 2 soorten elektrische velden:
- Homogeen veld: veldlijnen zijn gelijk verdeeld over de ruimte,
- Elektrische kracht is altijd gericht in de richting van de veldlijn in de lading
- De hoeveelheid kracht die een lading ondervindt: E= F el/q
- De verdeling van de spanning over de afstand (tussen + en -): E= U/x




- Radicaal veld: veldlijnen zijn niet overal gelijk verdeeld
- Hoe dichterbij, hoe sterker het veld
- Veldlijnendichtheid geeft aan hoe sterk het veld is
- De elektrische kracht op een proeflading q is altijd gericht langs de raaklijn aan de veldlijn

, §10.2 Elektrische energie

Potentiaal V= Energie die 1 Coulomb op een bepaalde plaats in een elektrisch veld heeft (J/C)
Spanning U= Het potentiaal verschil (∆V)

U= E/q -> V= E/q

- Een lading q heeft op een plaats p een energie van q x Vp
- Als Fe verplaatst dan heeft Fe arbeid verricht
- W=(q x Vp) – (q x Vm)= q(Vp-Vm)= q x U
- De lading q verliest bij deze verplaatsing elektrische energie, dit wordt omgezet in kinetische
energie
- q x U= 0,5m x v2

Elektrische energie (E) en elektrische veldsterkte (E)
- W= q x U
- F x s= q x U. Elektrische veldsterkte= elektrische energie
- F/q = U/s

- E= F/q = U/s (N/q of V/m)

De 2 velden van een E-veld worden Kathode en Anode genoemd
- Kathode= negatief
- Anode= positief. KNAP

§10.3 Elektromagnetisme

- De ruimte rondom een magneet heeft een magnetisch veld

Magneet:
- 2 kanten: Noordkant en Zuidkant (N en Z)
- 2 gelijkmatige polen stoten elkaar af en 2 ongelijke polen trekken elkaar aan

- Rondom een magneet ontstaat een magnetisch veld
- Een magneet trekt ook voorwerpen aan die zelf niet magnetisch zijn. Ferromagnetische materialen:
Ijzer kobalt en nikkel



- Veldlijnen lopen van N naar Z buiten de magneet
- Veldlijnen lopen van Z naar N binnen de magneet




- De richting van het magnetisch veld in een punt wordt gegeven door de raaklijn aan de veldlijn in
dat punt
- De sterkte van het veld heet: magnetische inductie (B) en wordt uitgedrukt in Tesla (T)
- De richting van B is gelijk aan d e richting van het magnetisch veld (raaklijn)