P1W5

• newEditor
• Natuurwetenschappen
• Secundair onderwijs
• Algemeen secundair onderwijs
• Leerjaar 5

Startopdracht

Zitplan

Leg klaar op je bank

• chromebook

• wisbordje met gesloten stift

• pen en papier om nota's te nemen

• rekenmachine

Startopdracht:

Denk na over deze vraag:

Door welke 3 factoren wordt de Coulombkracht beïnvloed?

Door welke 3 factoren wordt de Coulombkracht beïnvloed?

PROJECT 1

Hoe verklaren en berekenen we de verandering van beweging en de onzichtbare elektrische krachten tussen geladen voorwerpen?

SC

• Ik verwoord dat de Coulombkracht tussen ladingen wordt bepaald door het teken en grootte van de ladingen en door de onderlinge afstand tussen de ladingen.

• Ik teken de Coulombkracht als een vector.

• Ik bereken de Coulombkracht met een formularium.

Wat past bij elkaar?

C

e

q

eenheidslading

eenheid

grootheid lading

proton

elektron

PROJECT 1

Hoe verklaren en berekenen we de verandering van beweging en de onzichtbare elektrische krachten tussen geladen voorwerpen?

SC

• Ik verwoord dat de Coulombkracht tussen ladingen wordt bepaald door het teken en grootte van de ladingen en door de onderlinge afstand tussen de ladingen.

• Ik teken de Coulombkracht als een vector.

• Ik bereken de Coulombkracht met een formularium.

Coulombkracht als vectoriële grootheid

Krachten worden uitgedrukt als een vector.

Vectoren worden gekenmerkt door:

• aangrijpingspunt

• grootte

• richting

• zin

Waarover gaat deze stelling?

• De lading van een elektron is 1,60 . 10^-19C

A

aangrijpingspunt

B

grootte

C

richting

D

zin

Waarover gaat deze stelling?

• Ongelijke ladingen trekken elkaar aan

A

aangrijpingspunt

B

grootte

C

richting

D

zin

Waarover gaat deze stelling?

• In het verlengde van de verbindingslijn tussen de 2 ladingen

A

aangrijpingspunt

B

grootte

C

richting

D

zin

Coulombkracht als vectoriële grootheid

Tussen 2 ladingen q₁ en q₂ die zich op een afstand r van elkaar bevinden werkt een elektrische kracht, oftewel de Coulombkracht met als symbool F_c :

• een lading q₁ oefent op een lading q₂ een Coulombkracht F₁₂ uit

• een lading q₂ oefent op een lading q₁ een Coulombkracht F₂₁ uit

Coulombkracht als vectoriële grootheid

Tussen 2 ladingen q₁ en q₂ die zich op een afstand r van elkaar bevinden werkt een elektrische kracht, oftewel de Coulombkracht met als symbool F_c :

• een lading q₁ oefent op een lading q₂ een Coulombkracht F₁₂ uit

• een lading q₂ oefent op een lading q₁ een Coulombkracht F₂₁ uit

• F₁₂ en F₂₁ zijn voor elke combinatie van ladingen q₁ en q₂

  • even groot

  • tegengesteld

maw: F₁₂ = - F₂₁

Teken 2 bolletjes op je wisbordje - een 10 cm van elkaar

Teken 2 bolletjes op je wisbordje - een 10 cm van elkaar

Teken beide Coulombkracht vectoren wanneer

• beide ladingen negatief zijn

• even groot zijn

Teken 2 bolletjes op je wisbordje - een 10 cm van elkaar

Teken beide Coulombkracht vectoren wanneer

• beide ladingen positief zijn

• even groot zijn

Teken 2 bolletjes op je wisbordje - een 10 cm van elkaar

Teken beide Coulombkracht vectoren wanneer

• de ladingen even groot maar tegengesteld zijn

Coulombkracht als vectoriële grootheid

invloed van ladingsteken

Ongelijksoortige ladingen: aantrekking

Gelijksoortige ladingen: afstoting

Richting steeds dezelfde - het verschil zit hem in de zin

Teken 2 bolletjes op je wisbordje - een 10 cm van elkaar

Teken beide Coulombkracht vectoren wanneer

• de ladingen tegengesteld zijn

• q₁ = 2x q₂

Coulombkracht als vectoriële grootheid

invloed van ladingsteken

invloed van ladingsgrootte

F_c wordt groter als q₁ en/of q₂ in absolute waarde groter wordt

F₁₂ is altijd in grootte gelijk aan F₂₁

Teken 2 bolletjes op je wisbordje - een 10 cm van elkaar

Teken beide Coulombkracht vectoren wanneer

• de ladingen tegengesteld zijn

Teken 2 bolletjes op je wisbordje - een 10 cm van elkaar

Teken er onder nog 2 tegengestelde ladingen

Teken ook van hen de Coulombkracht vectoren

Coulombkracht als vectoriële grootheid

invloed van ladingsteken

invloed van ladingsgrootte

invloed van afstand

F_c wordt groter als r kleiner wordt

PROJECT 1

Hoe verklaren en berekenen we de verandering van beweging en de onzichtbare elektrische krachten tussen geladen voorwerpen?

SC

• Ik verwoord dat de Coulombkracht tussen ladingen wordt bepaald door het teken en grootte van de ladingen en door de onderlinge afstand tussen de ladingen.

• Ik teken de Coulombkracht als een vector.

• Ik bereken de Coulombkracht met een formularium.

Coulombkracht berekenen

invloed van ladingsteken

invloed van ladingsgrootte

invloed van afstand

recht evenredig met F_c

Coulombkracht berekenen

invloed van ladingsteken

invloed van ladingsgrootte

invloed van afstand

recht evenredig met F_c

omgekeerd evenredig met F_c

Phet simulatie

https://phet.colorado.edu/sims/html/coulombs-law/latest/coulombs-law_all.html?locale=nl

Coulombkracht berekenen

q₁ . q₂

     r²

F_c = k

Coulombkracht berekenen

q₁ . q₂

     r²

F_c = k

als q₁ en q₂ groter (kleiner) worden, wordt F_c groter (kleiner)

als r groter (kleiner) wordt,

wordt F_c kleiner (groter)

Coulombkracht berekenen

q₁ . q₂

     r²

F_c = k

• q dwz de absolute lading (zonder - of + teken)

• k = constante van Coulomb

= 9,0 . 10⁹ N . m²

C²

als q₁ en q₂ groter (kleiner) worden, wordt F_c groter (kleiner)

als r groter (kleiner) wordt,

wordt F_c kleiner (groter)

Coulombkracht berekenen

q₁ . q₂

     r²

F_c = k

• q dwz de absolute lading (zonder - of + teken)

• k = constante van Coulomb

= 9,0 . 10⁹ N . m²

C²

als q₁ en q₂ groter (kleiner) worden, wordt F_c groter (kleiner)

als r groter (kleiner) wordt,

wordt F_c kleiner (groter)

Opgelet: de constante staat in C en m dwz dat je alle gegevens die je krijgt moet omzetten naar m en C!

m= 10^-3, µ=10^-6, n=10^-9

Oefening

Bereken de Coulombkracht op een lading q₁ van -4µC en een lading q₂ van 8µC die zich op een afstand van 4cm bevinden.

k = 9,0 10⁹ Nm²C^-2

Oefening

Bereken de Coulombkracht op een lading q₁ van -4µC en een lading q₂ van 8µC die zich op een afstand van 4cm bevinden.

k = 9,0 10⁹ Nm²C^-2

µ = 10^-6

cm = 10^-2 m

F_c= 9,0 . 10⁹ . (4 . 10^-6) . (8 . 10^-6) : 0,04²

Oefening

Bereken de Coulombkracht op een lading q₁ van -4µC en een lading q₂ van 8µC die zich op een afstand van 4cm bevinden.

k = 9,0 10⁹ Nm²C^-2

µ = 10^-6

cm = 10^-2 m

F_c= 9,0 . 10⁹ . (4 . 10^-6) . (8 . 10^-6) : 0,04²

= 180 N

(vergelijk met simulatie)

Bereken (ZRM)

Bereken de Coulombkracht op een lading q₁ van 6µC en een lading q₂ van 8µC die zich op een afstand van 2cm bevinden.

k = 9,0 10⁹ Nm²C^-2

µ = 10^-6

cm = 10^-3 m

Bereken (ZRM)

Bereken de Coulombkracht op een lading q₁ van 6µC en een lading q₂ van 8µC die zich op een afstand van 2cm bevinden.

k = 9,0 10⁹ Nm²C^-2

µ = 10^-6

cm = 10^-3 m

1080 N

Bereken (ZRM)

Bereken de Coulombkracht op een lading q₁ van 6µC en een lading q₂ van 8µC die zich op een afstand van 2cm bevinden.

k = 9,0 10⁹ Nm²C^-2

µ = 10^-6

cm = 10^-3 m

1080 N

Zin F₁₂ en F₂₁? Teken de vectoren

Bereken (ZRM)

Bereken de Coulombkracht op een lading q₁ van 3µC en een lading q₂ van -4µC die zich op een afstand van 5 cm bevinden.

k = 9,0 10⁹ Nm²C^-2

Bereken (ZRM)

Bereken de Coulombkracht op een lading q₁ van 3µC en een lading q₂ van -4µC die zich op een afstand van 5 cm bevinden.

k = 9,0 10⁹ Nm²C^-2

43,2 N

Zin F₁₂ en F₂₁? Teken de vectoren

PROJECT 1

Hoe verklaren en berekenen we de verandering van beweging en de onzichtbare elektrische krachten tussen geladen voorwerpen?

SC

• Ik verwoord dat de Coulombkracht tussen ladingen wordt bepaald door het teken en grootte van de ladingen en door de onderlinge afstand tussen de ladingen.

• Ik teken de Coulombkracht als een vector.

• Ik bereken de Coulombkracht met een formularium.