Elektrisch veld en veldsterkte 2 Elektrisch veld en

Elektrisch veld en veldsterkte 2. Elektrisch veld en veldsterkte 1. Het elektrisch veld Lading op een voorwerp ruimte errond verandert. Vlakbij de lading: sterke invloed; wordt zwakker verderaf. Elektrisch veld: beschrijft de invloe van een lading op de ruimte rond die lading.

Elektrisch veld en veldsterkte 1. 1 Invloed van ladingen Lading Qb ruimte rond die lading verandert, dwz er ontstaat een elektrisch veld testen met tweede lading in bronlading Qb deze ruimte testlading Qt Qb en Qt zelfde lading : afstoting Qb en Qt tegengestelde lading : aantrekking

Elektrisch veld en veldsterkte 1. 2 Onderzoek van de ruimte rond een lading Oliebad met griesmeelkorrels en een geladen geleider. In de buurt van een elektrische lading: elektrische inductie in de griesmeelkorrels oriëntatie Afhankelijk vorm geleider verschillende figuren:

Elektrisch veld en veldsterkte 1. 2. 1. Radiaal veld Kleine geladen metalen bol Radiaal veld 1. 2. 2. Dipoolveld + - tegengestelde ladingen midden sterk + + gelijke ladingen midden zwak

Elektrisch veld en veldsterkte 1. 2. 3. Homogeen veld 2 evenwijdige geleidende platen, tegengestelde lading evenwijdige lijnen homogeen veld Veld is overal even sterk 1. 2. 4. In en rond een ringvormige geleider Binnen geleider: geen elektrisch veld Kooi van Faraday = alle lading gaat naar het buitenoppervlak van de geleider (be)schermwerking Buiten geleider: lijnen loodrecht op oppervlak geleider

Elektrisch veld en veldsterkte 1. 2. 5. Sterk gekromde geleider Puntvormig en sterk gekromd opp. grote dichtheid lijnen sterk elektrisch veld Afstoting tussen veel gelijksoortige ladingen kort bij elkaar lading verlaat de geleider Spitswerking

Elektrisch veld en veldsterkte Praktische toepassingen a) Statische ontlading b) spitswerking op de vleugels en de staart van een vliegtuig voor het ontladen van de statische elektriciteit (ontstaan door wrijving) b) c) d) e) Bliksemafleider spitswerking ionisatie lucht bliksem valt daar in f) Metalen constructie: g) kooi van Faraday afscherming elek. velden binnen

Elektrisch veld en veldsterkte 2. Elektrische veldsterkte Definitie veldkracht: kracht die werkt op afstand, van ver Vorig jaar: zwaartekracht (Fz) Aarde = bol en op afstand werkt Fz (hoe verder weg, hoe zwakker Fz) zwaarteveld = ruimte waarbinnen Fz werkt Veldsterkte g = Fz m = grootte van de zwaartekracht op een massa van 1 kg

Elektrisch veld en veldsterkte Stel bol = lading Qb in de ruimte rond die bol is er krachtwerking op andere ladingen in die ruimte Elektrische veldkracht (F) Elektrisch veld (E) Grootte: E = F |Qt| (el. veldsterkte g) = kracht die de lading Qt van 1 C ondervindt vanwege Qb Coulomkracht: Qb Qb × Qt 1 = × = × E k r 2 Qt k r 2 E

Elektrisch veld en veldsterkte Qb k× 2 r =E Definitie: Het elektrisch veld geeft de kracht weer die een lading van +1 Q zou ondervinden als ze geplaatst wordt in het veld van de opwekkende lading (Qb).

Richting en zin van E: Elektrisch veld en veldsterkte Volgens de verbindingslijn tussen de ladingen Van de positieve lading Qb weg Naar de negatieve lading Qb toe Eenheid: [E] = [F] = N [Qb] C

Elektrisch veld en veldsterkte 3. Elektrische veldlijnen 3. 1 Verband veldlijnen en elektrische veldsterkte Veldlijn: - baan die een -lading volgt in het elektrisch veld - lijn die in elk punt raakt a/d elektrische veldsterkte in dat punt - zin: van -lading naar -lading - veldlijnen kunnen elkaar niet snijden

Elektrisch veld en veldsterkte Dichtheid veldlijnen = maat voor grootte elektrisch veld - sterk elektrisch veld: veel veldlijnen dicht bij elkaar - evenwijdige veldlijnen: constant elektrisch veld

Elektrisch veld en veldsterkte 3. 2 Radiaal veld van een puntlading Qb E =k× 2 r -op eenzelfde afstand van Qb is het veld overal even groot -grootte neemt af met kwadraat van afstand -Symmetrisch – 3 D -Qb > 0: zin = weg van Qb -Qb < 0: zin = naar Qb

Elektrisch veld en veldsterkte 3. 3 Radiaal veld in een bolvormige geleider -Qb op opp. geleider -Symmetrisch – 3 D -In bol: geen veldlijnen |E|=0 -P 1 aan opp. geleider: Qb E 1 = k × 2 r 1 met r 1 = afstand tot middelpunt bol -Punten buiten bolopp. : r = afstand tot middelpunt bol

Elektrisch veld en veldsterkte 3. 4 Homogeen veld -Twee platen met even grote, maar tegengestelde lading homogeen veld -Veldlijnen zijn evenwijdig -Veld is overal even sterk of E = constant in elk punt van het veld

Elektrisch veld en veldsterkte -Lading Q(+) in punt P -Kracht F is overal even groot -Veldsterkte: E = F Q of F = E • Q met E = constant -Eigenschappen: - aangrijpingspunt: in P - grootte: overal gelijk - richting: loodrecht op de platen - zin: van naar

Elektrisch veld en veldsterkte 3. 5 Dipoolveld -Dipool: twee even grote, maar tegengestelde puntladingen -Zin: van naar -3 D -|E|=groot tussen de ladingen, wordt kleiner verder weg van de ladingen -Tegengestelde ladingen: |E|=0 tussen ladingen

Elektrisch veld en veldsterkte 3. 6 Spitswerking -Aan punt is |E| heel groot, de veldlijnen liggen er dicht bij elkaar.