36.1 - §12.1 Elektrische kracht en lading - deel 1

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 6

§12.1 Elektrische kracht en ladig

Lesplanning:

1. Uitleg elektrisch veld en de wet van Coulomb
2. Starten opgaven §12.1
3. Klassikale opgave elektrische kracht
4. Verder met meerkeuzevragen elektriciteit
5. Afsluiting

Wanneer het een 90 minuten les is, dan de tijd gebruiken om meerkeuzevragen elektriciteit af te ronden.

Bespreken vraag 30, 31, 2 en 3

Lesdoel

Je kan de richting en grootte van een elektrische kracht bepalen.

<a href="http://www.thuisexperimenteren.nl/science/plasmalamp/plasmalamp.htm">http://www.thuisexperimenteren.nl/science/plasmalamp/plasmalamp.htm</a>

Lading

Q (C)

Ladingen aantrekken en afstoten

Elektroscoop

• Hoe komt het dat de elektroscoop uitslaat wanneer je het aanraakt met een geladen voorwerp? 🡪 aantrekken en afstoten van ladingen.
• Hoe komt het dat de elektroscoop uitslaat wanneer je een geladen voorwerp in de buurt houd? 🡪 Vrije elektronen verplaatsen.

Papiersnippers

En niet geleidende materialen… Wat gebeurt er wanneer ik een geladen staaf bij papiersnippers houd?
🡪 Elektrische influentie; elektronen bevinden zich net iets langer aan de kant van de geladen staaf, netto is de snipper aan die kant een beetje negatief geladen. 

Ladingen aantrekken en afstoten

Elektroscoop

• Hoe komt het dat de elektroscoop uitslaat wanneer je het aanraakt met een geladen voorwerp? 🡪 aantrekken en afstoten van ladingen.
• Hoe komt het dat de elektroscoop uitslaat wanneer je een geladen voorwerp in de buurt houd? 🡪 Vrije elektronen verplaatsen.

Papiersnippers

En niet geleidende materialen… Wat gebeurt er wanneer ik een geladen staaf bij papiersnippers houd?
🡪 Elektrische influentie; elektronen bevinden zich net iets langer aan de kant van de geladen staaf, netto is de snipper aan die kant een beetje negatief geladen. 

Elektrische influentie

• Verlaatsen van vrije elektronen.
• Elektronen bevinden zicht net iets langer aan de kant van de positieve lading.

Elektrische influentie; elektronen bevinden zich net iets langer aan de kant van de geladen staaf, netto is de snipper aan die kant een beetje negatief geladen. 

Elektrisch veld

Geladen voorwerpen hebben een elektrisch veld om zich heen. Wanneer een geladen voorwerp zich in een elektrisch veld bevind ondervind het een elektrische kracht.

• Elektrisch veld verklaart verschijnselen vorige dia.
• Hoe ziet het veld van een negatief geladen deeltje eruit?

De kracht tussen twee (punt)ladingen.

De wet van Coulomb

k = f

Formule in boek en binas; k = f<div>De constante hangt af van het medium waarin de deeltjes zich bevinden; vacuüm tabel 7.</div>

• De elektrische veldlijnen geven in elk punt van de ruimte de richting aan van de kracht op een positieve lading in dat punt.
• De veldlijnen dichtheid geeft aan hoe sterk het elektrische veld in elk punt is.

Veldlijnen snijden elkaar nooit. 

Is lading q positief of negatief geladen?

1. positief
2. negatief

Voorbeeld

Twee geladen voorwerpen met ladingen van +0,30 nC en -0,30 nC bevinden zich op een afstand van 10 cm van elkaar. In punt p, midden tussen de ladingen, wordt een denkbeeldige proeflading van +1,0 C geplaatst. 

A.  Bepaal de grootte en richting van de elektrische kracht op punt p. 
f =  8,99 · 10⁹ Nm²C⁻²

https://natuurkundeuitgelegd.nl/uitwerkingen.php?opgave=tweeladingen

Voorbeeld

Twee geladen voorwerpen met ladingen van +0,30 nC en -0,30 nC bevinden zich op een afstand van 10 cm van elkaar. In punt p, midden tussen de ladingen, wordt een denkbeeldige proeflading van +1,0 C geplaatst. 

B.  Bepaal de grootte en richting van de elektrische kracht op punt q dat zich 2,5 cm boven punt p bevindt. 

https://natuurkundeuitgelegd.nl/uitwerkingen.php?opgave=tweeladingen

Aan de slag

Starten met de opgaven van §12.1

(1), 2, (3), (4), 5, 6, 8ab, 9, 10*, 11 en 12*

Volgende les bespreken we opgave 8 en 11 

en is er nog tijd om de opgaven af te ronden.

Tot einde eerste lesuur.

Welk antwoord is juist?!

Twee uniform geladen bollen kunnen wrijvingsloos bewegen en zijn elektrisch geïsoleerd. 

De lading op bol 2 is drie keer zo groot als de de lading op bol 1. 

Welk krachtendiagram geeft de grootte en richting van de elektrostatische krachten correct weer?

Answer: 5. The magnitude of the electrostatic force exerted by 2 on 1 is

equal to the magnitude of the electrostatic force exerted by 1 on 2. If the

charges are of the same sign, the forces are repulsive; if the charges are of

opposite sign, the forces are attractive.

Aan de slag

meerkeuzevragen elektriciteit

1 t/m 8, 10, 12 en 14

eerder klaar: ga verder met 16 t/m 37

Bespreken

1 t/m 14

• Drie- of viertallen
• Wisselen van plek (nieuwe groepjes)
• Kom samen tot een definitieve keuze en vul deze in op het whiteboard.

4 whiteboards in het lokaal. Leerlingen schrijven de nummer van de vragen bij het juiste whiteboard (A, B, C, D)

Bespreken 

meerkeuzevraag ...