12.3 Energie en spanning

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 6

Deze les

Planning:

- Bespreken veldhockey vraag

- Uitleg 12.3

- Oefenen met een aantal opdrachten.

Leerdoelen:

- Je kunt rekenen aan versnellende deeltjes.

- Je weet hoe röntgenstraling wordt opgewekt en begrijpt de natuurkunde hierachter. 

Metingen ---> 

Er geldt dus de wet van coulomb. 

Opgemeten!

F_RP = 4,5 cm

F_BP = 1,0 cm 

F_RP = 4,5F_BP 

r_{rp = 1,3 cm}

r_bp = 2,6 cm 

r_bp = 2r_rp

Startopdracht.

Je spring van een duikplank

die zich 12 meter boven het water-

oppervlak bevindt. 

Bereken de snelheid waarmee je het

water raakt. Wrijving mag je verwaarlozen.

Elektrische energie

• Kun je zien als de potentiele energie (zwaarte energie bij intro opdracht).
• Vanuit 4VWO weet je nog dat de eenheid van spanning Volt is. 
• Volt = Joule per Coulomb (energie / lading)
• Energie = Joule.
• Dus energie = spanning x lading = J/C x C = J -->   E = q * U

Proton versnellen in homogeen E veld.

• A is positief (waarom)?
• Het proton (+) doorloopt een                                                                      spanning van Uab.
• Welke elektrische energie krijgt                                                              het proton dan? 
• E = q * U. 

Proton versnellen in homogeen E veld.

• Welke kracht werkt er op +?
• Deze kracht verricht arbeid.
• Deze arbeid: W = F x 
• W =                   =   
• Leid hieruit af dat de veldsterkte                                                            ook geschreven kan worden als                                                              V/m 

s​AB​​

ΔE​el​​

ΔE​EK​​

Opdrachtje

We versnellen een proton in een E-veld. Het spanningsverschil dat doorlopen wordt bedraagt 20 kV. Bereken de eindsnelheid van het proton. De massa van het proton vind je in 7B van Binas.

Deze les

Planning:

- Uitleg 12.3 afsluitende oefenopdracht.

- Afsluitende oefenopdracht.

- Tijd voor je HW.

Proton versnellen in homogeen E veld.

• Welke kracht werkt er op +?
• Deze kracht verricht arbeid.
• Deze arbeid: W = F x 
• W =                   =   
• Leid hieruit af dat de veldsterkte                                                            ook geschreven kan worden als                                                              V/m 

s​AB​​

ΔE​el​​

ΔE​EK​​

Opwek röntgenstraling.

• Ook via versnellende deeltjes
• Elektronen worden in een vacuüm buis versneld.
  
• Deze treffen een metalen plaat, hierbij komt straling vrij. 
  
• Hier geldt voor de energie dus ook: q * U = E
  
• Makkelijkst is hierbij de eenheid eV (zie Binas tabel 19B). 
  
• Als je met 150 kV versnelt heb je in theorie een energie van 150 keV.
  

Oefenvraag

Bij opening B verlaat een proton

met eindsnelheid Vb van 

1,2 x 10^7 m/s. Bereken de 

beginsnelheid (bij A)  als de 

versnelspanning 25 kV bedraagt. 

Tijd voor je HW

12.1: 1,2,4,5 en 9

12.2:13, 14, 18, 20, 21, 24

12.3: 27,28,29,30

Maken R opdrachten 12.3