Samenvatting
Samenvatting Elektromagnetische en kern- en deeltjesprocessen
- Vak
- Natuurkunde
- Niveau
- VWO / Gymnasium
Dit is een uitgebreide samenvatting van H10 en katern 3 uit het boek systematische natuurkunde 5VWO en katern 3.
[Meer zien]Voorbeeld 3 van de 20 pagina's
Voorbeeld 3 van de 20 pagina's
In winkelwagengesponsord bericht van onze partner
Verkoper
Volgen
Voorbeeld van de inhoud
Hoofdstuk 10 ElektromagnetismeParagraaf 1: Elektrische velden
Ladingen, krachtwerking op afstand
Er zijn 2 soorten lading: positieve en negatieve lading. Lading
wordt aangegeven met de eenheid Coulomb (C) . De kleinste
hoeveelheid lading noem je de elementaire lading e (1,602 x
10^-19 C).
Een atoom is neutraal: de kern bestaat uit positieve protonen en
neutrale neutronen en de elektronenwolk bestaat uit negatieve
elektronen.
−19
Lading proton: 1, 602176565 · 10 𝐶
−19
Lading elektron: − 1, 602176565 · 10 𝐶
Lading neutron: 0 𝐶
Wet van coulomb
De grootte van de elektrische kracht die twee ladingen op elkaar uitoefenen bereken je zo:
𝑞1 · 𝑞2
𝐹𝑒𝑙 = 𝑓 · 2
𝑟
● 𝐹𝑒𝑙 is de elektrische kracht in N
2 −2
● 𝑓 is een constante in N 𝑚 𝐶
● 𝑞1 is de (kleinste) lading in C
● 𝑞2 is de (grootste) lading in C
● 𝑟 is de afstand tussen de middelpunten van de twee deeltjes in m
De waarde 𝑓 hangt af van het medium waarin de deeltjes zich bevinden. Voor een vacuüm
vind je de waarde in BINAS 7A. Deze waarde geldt ook voor lucht.
Het elektrisch veld
Wanneer een geladen deeltje in een ruimte een elektrische kracht ondervindt dan is er een
elektrisch veld aanwezig. Elektrische veldsterkte 𝐸 gaat over de kracht die een geladen
ding uitoefent op andere dingen eromheen.
De elektrische kracht die een geladen deeltje in een elektrisch veld ondervindt, bereken je:
→ →
𝐹𝑒𝑙 = 𝑞 · 𝐸
● 𝐹𝑒𝑙 is de elektrische kracht in N
● 𝑞 is de lading van het deeltje in C
−1
● 𝐸 is de elektrische veldsterkte in N 𝐶
In de natuurkunde geven de pijlen boven de symbolen aan dat het om vectorgrootheden
gaat. 𝐹𝑒𝑙 geeft aan dat het niet alleen een grootte heeft, maar ook een specifieke richting in
de ruimte.
,Veldlijnen in een elektrisch veld
Elektrische veldlijnen zijn denkbeeldige lijnen waarmee je de richting van de kracht op een
positief geladen deeltje in een elektrisch veld kunt bepalen. Een veldlijn is altijd van de
positieve lading af gericht. Hoe dichter de veldlijnen bij elkaar liggen, des te groter de
krachtwerking op een geladen deeltje in het veld.
Een proeflading is een deeltje met een kleine lading die je in
een veld plaatst om te achterhalen welke grootte en wat de
richting van de kracht is die op het deeltje werkt.
De resulterende kracht bereken je aan de hand van een
parallellogram. F1 is 𝐹𝑒𝑙 die 𝑞 ondervindt en F2 is de kracht
veroorzaakt door 𝑄2.
Kenmerken veldlijnen:
● Altijd van + naar -
● Veldlijnen staan loodrecht op geleiders
● Ze snijden elkaar nooit
● Hoe dichter de lijnen bij elkaar hoe groter 𝐸
● De richting bepaal je door een raaklijn te tekenen aan de veldlijn
Aan de binnenkant van een geleider is het elektrisch veld 0. Dat geldt alleen als de lading in
de geleider in rust is.
Elektronen lopen in een draad in de tegengestelde richting van de stroom, dus van de - naar
+ kant.
Radiaal veld en homogeen veld
Bij een homogeen elektrisch veld is de veldsterkte
overal even groot en overal gelijk gericht. Tussen twee
evenwijdige metalen platen.
Bij een radiaal elektrisch veld lopen de veldlijnen
cirkelvormig van de lading weg.
Paragraaf 2: Elektrische energie
Potentiële energie en kinetische energie
Tussen twee evenwijdige platen beweegt bijvoorbeeld een elektron van links naar rechts. De
elektrische kracht versnelt het elektron.
Wanneer de elektron bij de rechter plaat is aangekomen is zijn snelheid en dus ook
kinetische energie toegenomen. Er is wel een vorm van potentiële energie afgenomen
(wet van behoud energie).
De vorm van potentiële energie die het elektron heeft door zijn plaats in het elektrisch veld,
noem je elektrische energie.
De verandering van 𝐸𝑘 is gelijk aan de verandering van de 𝐸𝑒𝑙 er geld:
∆𝐸𝑘 = - ∆𝐸𝑒𝑙
Het minteken betekent dat de ene toeneemt als de ander afneemt.
, De sterkte van het elektrische veld hangt af van de spanning die over de platen staat. Voor
een geladen deeltje dat tussen twee punten beweegt in een elektrisch veld geldt:
∆𝐸𝑒𝑙 = 𝑞 · 𝑈
● ∆𝐸𝑒𝑙 is de verandering van elektrische energie in 𝐽
● 𝑞 is de lading van het deeltje in 𝐶
● 𝑈 is de spanning over begin- en eindpunt in 𝑉
Houdt je geen rekening met plus- en mintekens, dan geldt ∆𝐸 = 𝑞 · 𝑈
𝑘
Lineaire versneller
Bij lineaire versnelling wordt gebruik gemaakt van buisjes om protonen en ionen bijna de
lichtsnelheid te laten krijgen. Dat gaat als volgt:
- Het proton begint bij punt B en gaat door buis 1 heen. (buis 1 is positief en buis 2 is
negatief)
- Tussen buis 1 en buis 2 wordt het proton dus versneld
- Op het proton werkt geen elektrische kracht, omdat binnen in een geleider geen
elektrisch veld aanwezig is.
- Terwijl het proton door buis 2 gaat, wordt de spanning omgepoold. Daardoor wordt
het proton weer versneld bij de oversteek van buis 2 naar 3.
- Doordat de spanning telkens op het juiste moment wordt omgepoold, neemt de
kinetische energie tussen twee buizen telkens toe.
- Wanneer het eerste proton buis 3 ingaat kan er een nieuwe proton buis 1 in.
- De verblijftijd in de buis moet steeds gelijk zijn. Doordat de protonen steeds sneller
gaan, leggen de protonen in elke buis een grotere afstand af tijdens die verblijftijd.
- Hierbij geldt telkens:
∆𝐸𝑘 = 𝑞 · 𝑈𝑃𝑄
- ∆𝐸𝑘 is de toename van kinetische energie in J
- 𝑞 is de lading van het deeltje in C
- 𝑈𝑃𝑄 is de spanning over P en Q in V
P
Q
Röntgenbuis
In een röntgenbuis worden elektronen versneld m.b.v. een
sterk elektrisch veld. De negatieve pool K wordt verhit, waardoor
elektronen losraken uit het metaal. De elektronen worden
vervolgens aangetrokken door de positieve pool A. Elektronen
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, creditcard of Stuvia-tegoed 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 fayeborchert. Stuvia faciliteert de betaling aan de verkoper.
Zit ik meteen vast aan een abonnement?
Nee, je koopt alleen deze samenvatting voor €8,19. Je zit daarna nergens aan vast.
Is Stuvia te vertrouwen?
4,6 sterren op Google & Trustpilot (+1000 reviews)
Afgelopen 30 dagen zijn er 67096 samenvattingen verkocht
Opgericht in 2010, al 14 jaar dé plek om samenvattingen te kopen