WS - § 1 - De elektrische kracht

§ 1 - De elektrische kracht

Leerdoelen:


-Je begrijpt wat elektrisch veld(sterkte) inhoudt en kent de vorm van het veld bij losse ladingen 

   en tussen twee condensatorplaten

-Je weet hoe je de elektrische kracht kunt uitrekenen tussen twee ladingen en van een lading in
   een elektrische veld
-Je kunt een resulterende kracht bepalen van 2 afzonderlijke elektrische krachten.
-Je weet welk verband er geldt bij een elektron in een baan rond een proton in waterstof
-Je begrijpt wat elektrische energie inhoudt en hoe deze verband houdt met kinetische energie
1 / 22
next
Slide 1: Slide
NatuurkundeMiddelbare schoolvwoLeerjaar 5

This lesson contains 22 slides, with interactive quizzes and text slides.

time-iconLesson duration is: 45 min

Items in this lesson

§ 1 - De elektrische kracht

Leerdoelen:


-Je begrijpt wat elektrisch veld(sterkte) inhoudt en kent de vorm van het veld bij losse ladingen 

   en tussen twee condensatorplaten

-Je weet hoe je de elektrische kracht kunt uitrekenen tussen twee ladingen en van een lading in
   een elektrische veld
-Je kunt een resulterende kracht bepalen van 2 afzonderlijke elektrische krachten.
-Je weet welk verband er geldt bij een elektron in een baan rond een proton in waterstof
-Je begrijpt wat elektrische energie inhoudt en hoe deze verband houdt met kinetische energie

Slide 1 - Slide

Vóór deze les heb ik ...
A
... de LessonUp les al bestudeerd
B
... de LessonUp les gezien, niet geopend
C
... besloten dat Fortnite belangrijker was
D
... zitten bingewatchen met Netflix

Slide 2 - Quiz

Twee positieve ladingen...
A
... trekken elkaar aan
B
... stoten elkaar af

Slide 3 - Quiz

Op welke natuurkundige wet is de formule hieronder van toepassing?
F=r2fq1q2
A
Wet van Newton
B
Wet van Coulomb
C
Wet van Volta
D
Wet van Ohm

Slide 4 - Quiz

Met condensatorplaten kun je...
A
... water opslaan
B
... warmte opslaan
C
... energie opslaan
D
... elektrolyse toepassen

Slide 5 - Quiz

Ladingen
Elk voorwerp met een positieve of negatieve lading heeft een elektrisch veld E, waarvan de richting afhankelijk is van de soort lading

Slide 6 - Slide

Ladingen

              Breng je ladingen dichtbij elkaar, zullen de vormen van de velden ook veranderen









                   Aantrekking                                          

Slide 7 - Slide

Ladingen

              Breng je ladingen dichtbij elkaar, zullen de vormen van de velden ook veranderen









                   Aantrekking                                           Afstoting                                                   

Slide 8 - Slide

Ladingen

              Breng je ladingen dichtbij elkaar, zullen de vormen van de velden ook veranderen









                   Aantrekking                                           Afstoting                                                     ????

Slide 9 - Slide

Ladingen

              Breng je ladingen dichtbij elkaar, zullen de vormen van de velden ook veranderen









                   Aantrekking                                           Afstoting                                           + veld > - veld

Slide 10 - Slide

Elektrische kracht

De elektrische kracht             als gevolg van de elektrische veldsterkte      van een lading     is te berekenen met de formule:


waarin:

           = elektrische kracht in                  N

           = lading in                                           C

           = elektrische veldsterkte in        N/C


Felek=qE
Felek
q
E
Felek
E
q

Slide 11 - Slide

Elektrische kracht

Een andere formule voor de elektrische kracht             als gevolg van het twee ladingen      en      is te berekenen met Wet van Coulomb:


waarin:

           = elektrische kracht in                  N

           = lading 1 of 2 in                               C

           = constante van Coulomb in     8,99 · 109 Nm²/C²  (Binas tabel 7)

           = afstand tussen ladingen in    m

Felek=r2fq1q2
Felek
q1,2
f
Felek
q1
q2
r

Slide 12 - Slide

Krachten tussen ladingen
Felek=r2fq1q2
Construeer de resultante 
kracht op de lading +q

Slide 13 - Slide

Essential opgave 3 van WS:

Hieronder zien we wederom twee geladen bollen. De linker bol heeft twee keer zoveel lading als de rechter. Vind met een contructietekening de richting van het veld op punt a.

Slide 14 - Slide

Uitwerking opgave 3 van WS

Slide 15 - Open question

Baan elektron om proton
Neem aan dat de baan van een elektron om de kern van een waterstofatoom (positief geladen proton) cirkelvorming is met een radius van 0,0529 nm. Hoe snel moet het elektron bewegen om in een baan om het proton te blijven bewegen zonder door het proton aangetrokken te worden?

Slide 16 - Slide

Baan elektron om proton
Neem aan dat de baan van een elektron om de kern van een waterstofatoom (positief geladen proton) cirkelvorming is met een radius van 0,0529 nm. Hoe snel moet het elektron bewegen om in een baan om het proton te blijven bewegen zonder door het proton aangetrokken te worden?
Fmpz=Felek

Slide 17 - Slide

Baan elektron om proton
Neem aan dat de baan van een elektron om de kern van een waterstofatoom (positief geladen proton) cirkelvorming is met een radius van 0,0529 nm. Hoe snel moet het elektron bewegen om in een baan om het proton te blijven bewegen zonder naar het proton toegetrokken te worden?
Fmpz=Felek
rmv2=r2fq1q2
mv2=rfq1q2
v=9,110310,05291098,99109(1,61019)2=2,2106
v=mrfq1q2
m/s

Slide 18 - Slide

Beweging
Een deeltje met lading kan ook bewegen doordat
elektrische energie wordt omgezet in kinetische energie.

Dit kan gebeuren tussen twee condensatorplaten.
Dit zijn metalen platen die op een afstand van elkaar
staan en worden geladen door een batterij. Hierdoor
ontstaat er een negatief geladen plaat aan de ene kant,
en een positief geladen plaat aan de andere kant.

Slide 19 - Slide

Elektrische energie

De formule voor het berekenen van de elektrische energie            als gevolg van de spanning      is te berekenen de formule:


waarin:

           = elektrische energie in   J

           = lading in                              C

           = spanning in                       V

         

Eelek=qU
Eelek
q
U
Eelek
U

Slide 20 - Slide

Beweging
Stel dat een negatief geladen deeltje bij de negatief
geladen plaat gehouden wordt. Het zal afgestoten
worden door de negatieve plaat en naar de
positief geladen plaat bewegen.

Daarvoor zal elektrische energie,              , worden
omgezet in kinetische energie             . Wat is dan
de snelheid van het deeltje bij een spanning van 12 V?
Eelek
Ekin

Slide 21 - Slide

Beweging
Eelek
Ekin
Eelek=Ekin
qU=21mv2
v=m2qU
v=9,1103121,6101912=2,1106
m/s

Slide 22 - Slide