Transcript presentatie

Elektrische en magnetische velden
Elektrische veldlijnen
• de raaklijn aan een veldlijn geeft de werklijn van de
elektrische kracht op een lading in dat punt
• de richting van een veldlijn geeft de richting van de
elektrische kracht op een positieve lading in dat punt
Regels
• De richting van veldlijnen is altijd;
van + naar –
van + naar oneindig
van oneindig naar • Veldlijnen snijden elkaar nooit.
• Hoe dichter de veldlijnen op elkaar staan, hoe
sterker het veld daar is.
• Veldlijnen staan loodrecht op het oppervlak van
een lading.
• Elektrisch veld in lading 0
Twee ladingen
Als je meerdere ladingen hebt dan is de veldsterkte (en de richting ervan)
te bepalen door de vectorsom te nemen van de veldsterktes
van de afzonderlijke ladingen.
applets
applets
• http://www.tccdethij.nl/elektr_magn_velden/a/3/index.html
• http://www.tccdethij.nl/elektr_magn_velden/a/4/index.html
Deeltjes versneller
Ezelsbruggetje:
Kathode
Negatief
Anode
Positief
Thermische emissie
door de gloeispanning
Energietoename door
de versnelspanning
Oscilloscoop
Röntgenbuis
EM velden 2012
Lineaire versneller
Versnellen: tussen de buizen (lichtgroen) in.
Ompolen: als de lading in de buis is wordt de
spanning omgepoold
Millikan (opgave 11)
http://www.youtube.com/watch?v=XMfYHag
7Liw
Magnetische veld v. d. aarde
Magnetisme
2 polen:
Noord en zuid
Kompas:
Rode kant = Noordpool en wijst naar
noord. Dus …
Magnetische veldlijnen
• de
raaklijn aan een veldlijn geeft de richting van de kracht
• de richting van een veldlijn geeft de richting aan waarin
de noordpool van een draaibare magneetnaald op die
veldlijn wijst
EM velden 2012
Regels
• Veldlijnen lopen buiten een magneet van
noordpool naar zuidpool.
• Veldlijnen lopen binnen een magneet van
zuidpool naar noordpool.
• Veldlijnen snijden elkaar nooit.
• Hoe dichter de veldlijnen op elkaar staan, hoe
sterker het veld daar is.
Influentie
Stoffen als ijzer, nikkel en kobalt bevatten kleine
magneten: elementaire magneten
In een permanente magneet zijn de elementaire magneten
moeilijk draaibaar, in weekijzer zijn ze gemakkelijk
draaibaar
De elementaire magneten in weekijzer worden in de
buurt van een magneet geordend, dit heet magnetische
influentie
Door magnetische influentie trekt een magneet ijzer aan
EM velden 2012
B-veld
B-veld spoel
spoel
• Het magnetisch veld van
een stroomspoel lijkt op
het veldlijnen patroon van
een staafmagneet
• Hieruit valt af te leiden dat
een stroomspoel een
Noordpool en een
Zuidpool heeft
• Een stroomspoel wordt
daarom ook wel een
elektromagneet genoemd
Waar zit de Noordpool?
N
Z
Waar zit de Noordpool?
N
Z
B-veld rechte draad
B-veld rechte draad
Een rechte stroomdraad heeft ook een magnetische
werking en dus ook een magneetveld
r groter, B kleiner
I groter, B groter
• De duim van je
rechterhand geeft de
stroomrichting aan
• De vingers worden om
de stroomdraad
gekromd
• De richting waarin de
vingers gekromd worden
geeft dan de richting van
het magnetisch veld aan
Notatieregels voor richtingen
• De richting loodrecht het
papier in geven we aan met
een kruisje
• De richting loodrecht het
papier uit geven we aan
met een dikke stip
• Bij elektrische stromen
wordt om het kruisje of de
stip meestal een rondje
gezet
• Teken de veldlijnen van de draad:
I

Lorentzkracht op
een geladen deeltje
F=qvb
Rekenen aan lorentzkracht
FL = B.q.v
(BINAS tabel 35.5)
• FL = lorentzkracht (N)
• B = magnetische inductie (T)
• q = lading (C)
• v = snelheid (m/s)
Snelheid, B-veld en Fl zijn loodrecht
Lorentzkracht op een geladen deeltje
Massaspectrometer
Lorentzkracht op een draad
• Vang veldlijnen  op in je linker handpalm.
• Je vingers moeten I aanwijzen
• Je duim wijst dan de lorentzkracht FL aan.
I
FL
B

















I



FL

B







De linkerhandregel
• De magnetische veldlijnen
(B) verdwijnen in je linker
handpalm
• De vingers geven de
stroomrichting (I) aan
• Je duim wijst in de richting
van de lorentzkracht (F)
Lorentzkracht en stroomdraad
• Bepaal de richting van de Lorentz-kracht:
B
FL
I
Rekenen aan lorentzkracht
FL = B.I.l
(BINAS tabel 35.5)
• FL = lorentzkracht (N)
• B = magnetische inductie (T)
• I = stroomsterkte (A)
• l = lengte van de stroomdraad in het B-veld
B-veld, Stroomrichting en Fl zijn loodrecht
Rekenvoorbeeld
• Door draad AD van 10 cm lengte loopt 3,0 A.
Bij de draad houd je een magneet van 0,50 T met
A
D
breedte BC = 2,0 cm.
• Bereken de lorentzkracht
op de draad.
Opl.:
FL = B.I.l
= 0,50 . 3,0 . 0,020
= 0,030 N
EM velden 2012
B
C