H21 fysica 2 onvolledige samenvatting PDF

Preview

Summary

paar aantekeningen die misschien handig kunnen zijn....

Description

H21 Elektrische lading en velden

21.1 statische elektriciteit: elektrische lading en het behoud ervan Wanneer we een stuk hard rubber, een glazen staaf of een plastic liniaal opwinden met een doek krijgen we  Statische elektriciteit Wanneer je een van de bovengenoemde voorwerpen die met een doek geladen zijn boven papiersnippertjes houdt, zullen deze eraan plakken. Dergelijke voorbeelden: kammen haar, synthetisch kledingstuk uit wasdroger, schok die je krijgt bij vastnemen metalen klink nadat je poosje hebt bewogen op autostoel of nylon tapijt In alle bovenstaande voorbeelden wordt voorwerp geladen t.g.v wrijving, voorwerp krijgt elektrische lading  2 soorten elektrische lading (uitleg via experiment): als we een plastic liniaal hangen aan een draad en krachtig opgewreven wordt, wordt deze geladen. Als we nog een plastic liniaal in de buurt houden die op dezelfde manier geladen is, blijkt dat ze elkaar afstoten. Hetzelfde zou gebeuren moesten we de plastic linialen vervangen voor glazen staven maar als we een geladen glazen staaf in de buurt brengen van een geladen plastic liniaal zien we dat ze elkaar aantrekken lading op glas is dus verschillend aan die van plastic liniaal.  Uit experimenten is gebleken dat elk voorwerp in 2 categorieën ingedeeld kan worden: oftewel aantrekking bij een plastic liniaal maar afstoting bij de glazen staaf oftewel aantrekking bij de glazen staaf maar afstoting bij plastic. Ongelijksoortige ladingen trekken elkaar aan, gelijksoortige ladingen stoten elkaar af Uit Franklin zijn bevindingen van positieve en negatieve ladingen  wet van behoud van elektrische lading Nettohoeveelheid elektrische lading die geproduceerd wordt in een willekeurig proces is altijd nul, m.a.w het is niet mogelijk om netto elektrische lading te genereren of te vernietigen (als een voorwerp een positieve lading krijgt zal een gelijke hoeveelheid negatieve lading aanwezig zijn in omringende gebieden of voorwerpen) 21.2 Elektrische lading in het atoom Atoom: minuscule, maar zware positief geladen kern omringd door 1 of meer negatief geladen elektronen. De kern bevat protonen (positief geladen) en neutronen (geen lading, neutraal). Grootte Lading elektron = grootte lading proton maar tegengesteld, dus een neutraal atoom (atoom zonder netto lading) heeft evenveel elektronen als protonen. Soms kan een atoom 1 of meer elektronen verliezen of ontvangen in dat geval spreken we van een ion met ofwel netto negatieve of positieve lading)  In vaste stoffen hebben kernen de neiging om op plaats te blijven terwijl sommige elektronen redelijk vrij kunnen bewegen. Neutraal voorwerp bevat #protonen = #elektronen  Laden van een massief voorwerp door wrijving kan verklaard worden in ex (a.d.h.v) overdracht van elektronen. Vb.: wanneer plastic liniaal negatief geladen wordt door wrijving van een papieren handdoek, worden eig de elektronen van de handdoek verplaatst naar de plastic liniaal waardoor de handdoek een tekort aan elektronen heeft waardoor ze niet meer neutraal is en uiteindelijk een netto positieve lading krijgt en hoc modo krijgt de liniaal een teveel aan elektronen waardoor ze een netto negatieve lading krijgt. De ladingen die zo worden uitgewisseld zijn even groot. In vloeistoffen en gassen kunnen de kernen op dezelfde manier als elektronen bewegen. Voorwerpen met lading houden gedurende korte tijd hun lading en keren terug naar neutrale toestand, Hoe? Ze lekken weg via de watermoleculen aanwezig in de lucht. H20 is polair dat wil zeggen dat de ladingen (elektronen) niet gelijk verdeeld zijn ongeacht dat de molecule neutraal is, hierdoor ontstaat er een plus- en minpool (in principe kunnen we niet echt spreken v/e positief geladen pool maar door de verplaatsing van elektronen is er een verschil in lading). Zo kunnen de extra e- van de plastic liniaal weglekken omdat ze aangetrokken worden door de positieve uiteinden van H2O. Positief geladen voorwerp kan zo ook geneutraliseerd worden door overdacht van losjes gebonden elektronen uit H2O.

 Op droge dagen kan men Statische elektriciteit beter waarnemen door veel minder H2O in de lucht 21.3 Isolatoren en geleiders 2 metalen bollen  1 sterk geladen en 1 ongeladen: spijker op beide bollen dient als brug, de oorspronkelijk ongeladen bol zal snel geladen worden  herhalen we dit met i.p.v een spijker, een houten stok/rubber zou de ongeladen bol nauwelijks tot niet laden.  We hebben dus geleiders en niet geleiders aka isolatoren. Metalen = meestal goede geleiders terwijl alle andere materialen isolatoren zijn.  MAAR we hebben nog een tussencategorie die we halfgeleiders noemen waaronder germanium en silicium behoren. Vanuit atomair standpunt e in isolerend materiaal sterk gebonden aan de kern terwijl in goede geleider sommige e - losjes gebonden zijn aan kern en kunnen nagenoeg bijna vrij bewegen (hoewel ze voorwerp niet zo easy kunnen verlaten).  deze elektronen worden vrije oftewel geleidingselektronen genoemd. Indien we een positief geladen voorwerp in de buurt v/e geleider zouden brengen, zouden de vrije elektronen in de geleider in de richting v/h positief geladen voorwerp bewegen, in dezelfde situatie zou een negatief geladen voorwerp in de buurt van een geleider de vrije elektronen wegduwen.  in halfgeleider zijn er veel minder vrije e- en in een isolator nagenoeg geen.

21.4 geïnduceerde lading: elektroscoop Hhhhh

21.5 De wet van Coulomb...