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Samenvatting H24 giancoli natuurkunde deel 2, fysica €3,49
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Samenvatting H24 giancoli natuurkunde deel 2, fysica
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samenvatting van H24 van Giancoli natuurkunde deel 2. 16/20 mee gehaald. Voordeliger in bundel met andere hoofdstukken: zie profiel/stuur bericht;

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  • 10 juin 2023
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HS: 24 Capaciteit, diëlektrica en opslag van
energie
Hoofdstuk over condensatoren (formules speciaal hiervoor, net als dat je formules speciaal voor weerstanden hebt)



💡 vanaf nu gebruiken we V voor potentiaalverschil




24.1: Condensatoren

Condensator: een apparaat dat elektrische lading op kan slaan en bestaat gewoonlijk uit 2 geleidende objecten
(meestal metalen platen) in de buurt van elkaar [maar niet rakend].

→ Ze slaan lading op voor later gebruik
→ kunnen plotselinge ontladingen en piekspanningen tegenhouden



Symbool condensator:




ruimte ertussen kan gevuld zijn met een isolerend
‘diëlektricum”




→ elke condensator heeft dezelfde potentiaal (V) als batterijpool waarop ze is aangesloten

→ Als er een lading wordt toegepast op de condensator door deze te verbinden met een batterij met geleidende
draden. Laden de twee platen snel op: ene plaat krijgt een - lading, de andere een even grote + lading

Q = CV [lading dat elke plaat krijgt]
→ Capaciteit C De capaciteit hangt niet af van Q of V , zijn waarde hangt af van de grootte en vorm condensator
en relatieve positie en materiaal van de twee geleidende platen (evenredigheidsconstante)

→ Eenheid van capaciteit is: 1F = 1 C/V (Farad)



24.2 Bepalen van de capaciteit



💡 hier gaan we ervanuit dat tussen de geleiders vacuüm of lucht aanwezig is



Een condensator met twee evenwijdige platen met een opp A en onderlinge afstand
d.

→ aanname: d is klein in vgl met de afmetingen van de platen zorgt voor een
homogeen elektrisch veld (+ vervorming aan randen negeren we)

Veld tussen de 2 platen [zie H21]
σ Q Q
E= ϵ0 = Aϵ 0 met σ= A




HS: 24 Capaciteit, diëlektrica en opslag van energie 1

, Verband elektrisch veld en elektrische potentiaal:

indien je van a naar b gaat (Vb (want +) > Va)
b b b Qd
V = Vba = Vb − Va = − ∫a E ⋅ dl = − ∫a Ecos180°dl = E ∫a dl = ϵ0 A




vlakkeplaatcondensator


Q Aϵ 0
V = d = C is uit bovenstaande gegevens af te leiden


💡 platen dichter bij elkaar = sterkere aantekking tussen +Q en -Q




💡 formule afgeleid via vlakkeplaatcondensator, ook geldig voor ‘opgerolde’ (wel niet met diëlektricum dan
moet epsilon0 vervangen worden ! zie later)


V
→ Voor een uniform elektrisch veld is de capaciteit: E = d
afstemcondensator
capaciteit continu regelbaar met A = “overlappende
oppervlaktes van de platen (1 vast en 1 regelbaar)




Clindrische condensatoren:



💡 algemene aanpak: V schrijven als functie van Q



aanname dat lengte >> Ra-Rb zodat we uiteinde effecten buiten
beschouwing kunnen laten

ronde buis met straat Rb die omgeven is door een coaxiale,
holle cilinder met straal Ra .

Buizen dragen ladingen +Q en −Q.

Om de capaciteit te vinden wordt het potentiaalverschil tussen
beide cilinders berekend.




HS: 24 Capaciteit, diëlektrica en opslag van energie 2

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