samenvatting van H23 (elektriciteit) van Giancoli natuurkunde deel 2. 16/20 mee gehaald. Voordeliger in bundel met andere hoofdstukken: zie profiel/stuur bericht;
HS: 23 Elektrische potentiaal
23.1: Elektrische potentiële energie en potentiaalverschil
Elektrische potentiële energie:
Potentiële energie kunnen we enkel definiëren voor conservatieve krachten (H8) → door een conservatieve
kracht verrichte arbeid om een lading te bewegen van een punt naar een ander punt is onafhankelijk van de
gevolgde weg
Elektrostatische kracht tussen 2 willekeurige ladingen is conservatief (1/r^2 vorm) zodat er een elektrische
potentiële energie bestaat
Verandering in potentiële energie tussen twee punten :
ΔU = −W = Wext
→ puntlading q van a naar b: verandering elektrische potentiële ernegie =
arbeid die door een utiwendige kracht moet verricht worden om de lading
van a naar b te brengen (of het tegengestelde van de arbeid die door de
elektrische krachgt zelf wordt uitgoefend om van a naar b te bewegen
Voorbeeld: Positief geladen deeltje wordt losgelaten aan de positieve plaat, het elektrisch veld voert een kracht
uit op het deeltje waardoor het richting de negatief geladen plaat versnelt. (Het beweegt van een plek met
hogere potentiele energie [hoge potentiaal,+], naar een plek met lagere potentiele energie [lage potentiaal,-].)
Arbeid uitgeoefend door het veld om het deeltje te bewegen:
elektrische kracht elvert hierbij arbeid:
W = F ⋅ d = F d = qEd
Zo kan het verschil in potentiele energie ook berekend worden:
ΔU = Ub − Ua = −W = −qEd
→ wanneer de elektrische kracht + arbeid op een lading verricht neemt de kinetische energie toe en de
potentiële af: versnelling van het deeltje
→ totale hoeveelheid energie blijft constant ΔK + ΔU = 0 (behoud mechanische energie)
Voor een positieve lading (dit vb) is de hoge potentiaal de positief geladen plaat en de
lage potentiaal de negatief geladen plaat ⇒
heeft dus grootste potentiële energie bij de
positieve plaat ⇒
een positieve lading beweegt spontaan van hoger (+) naar lagere (-)
potentiaal
Voor een negatieve lading is de hoge potentiaal de negatief geladen plaat en de lage
potentiaal de postitief geladen plaat ⇒
heeft de grootste potentiële energie bij de
HS: 23 Elektrische potentiaal 1
, negatieve plaat ⇒ negatieve lading beweegt spontaan van lagere (+) naar een hogere
(-) potentiaal
W = −ΔU : Zwaartekracht voert arbeid uit op een voorwerp, echter verlaagt het zijn
potentiële energie omdat deze het voorwerp naar het oppervlak van de aarde duwt.
Elektrische potentiaal en potentiaalverschil:
Elektrische potentiaal: elektrische potentiële energie per eenheid van lading (V) in Volt 1V = 1 CJ [verwar de V’s
niet]
→ potentiaal (grootheid) wordt ook voltage of spanning genoemd
→ Als pos testlading q een potentiële energie Ua heeft, in een punt a. Dan is de “absolute” potentiaal gelijk aan
(Vb = 0 zodat Vba = Va)
Ua
Va =
q
→ typische keuzes als referentiepunt waar V 0 is zijn de aarde, een geleider verbonden met de aarde of een
punt op oneindige afstand (Vide Infra), we doen dit omdat enkel een verschil in potentiaal een fysische betekenis
heeft (U is een toestandsfunctie)
Ub − Ua −Wba
Vba = Vb − Va = ΔV = = = (Ed)
q q
💡 potentiaal hangt af van de bronlading en niet van de testlading q
Verandering in potentiële energie van een lading q:
💡 Elektrisch potentiaalverschil: is de maat van hoeveel energie een elektrische lading op kan nemen in
een bepaalde situatie/maat voor de hoeveelheid arbeid die een bepaalde lading kan verrichten
→ stel: 2platen met potverschil 6V, en een lading q= +1C. stel dat die lading verplaatst wordt van een punt a
(negatief) naar een punt b(positief), dan zal die lading 6J aan potentiele energie aanschaffen (in die situatie)
[omgekeerd zal het 6J verliezen].
→ batterij heeft als doel het potentiaalverschil in stand te houden, de verbruikte energie hangt af van de
hoeveelheid lading die zich verplaatst bij het in stand houden van het potentiaalverschil
als er in vraagstukken gevraagd wordt naar de versnelling van een deeltje in zo’n veld
van ene plaat naar andere: werken met behoud mechanische energie
23.2: Relatie tussen elektrisch potentiaal en elektrisch veld
Effecten van elke ladingsverdeling kan of in termen van elektrisch veld (vector) of in termen van elektrische
potentiaal (scalar) uitgedrukt worden: elektrisch potentiaal is makkelijker want dit is een scalaire grootheid, elektrisch
HS: 23 Elektrische potentiaal 2
Voordelen van het kopen van samenvattingen bij Stuvia op een rij:
√ Verzekerd van kwaliteit door reviews
Stuvia-klanten hebben meer dan 700.000 samenvattingen beoordeeld. Zo weet je zeker dat je de beste documenten koopt!
Snel en makkelijk kopen
Je betaalt supersnel en eenmalig met iDeal, Bancontact of creditcard voor de samenvatting. Zonder lidmaatschap.
Focus op de essentie
Samenvattingen worden geschreven voor en door anderen. Daarom zijn de samenvattingen altijd betrouwbaar en actueel. Zo kom je snel tot de kern!
Veelgestelde vragen
Wat krijg ik als ik dit document koop?
Je krijgt een PDF, die direct beschikbaar is na je aankoop. Het gekochte document is altijd, overal en oneindig toegankelijk via je profiel.
Tevredenheidsgarantie: hoe werkt dat?
Onze tevredenheidsgarantie zorgt ervoor dat je altijd een studiedocument vindt dat goed bij je past. Je vult een formulier in en onze klantenservice regelt de rest.
Van wie koop ik deze samenvatting?
Stuvia is een marktplaats, je koop dit document dus niet van ons, maar van verkoper hannahmeuleman. Stuvia faciliteert de betaling aan de verkoper.
Zit ik meteen vast aan een abonnement?
Nee, je koopt alleen deze samenvatting voor €3,49. Je zit daarna nergens aan vast.
