Het elektrisch veld

Hoofdstuk 3

Definitie

Het elektrisch veld opgewekt door één of meerdere ladingen (ladingsverdeling) is de ruimte rondom de ladingen waar de elektrische krachtwerking voelbaar is.

In een elektrisch veld ondervinden geladen voorwerpen een kracht.

In een elektrisch veld worden neutrale voorwerpen gepolariseerd.

Elektrische veldsterkte in punt P

Elektrische veldsterkte is een eigenschap van punt P in het elektrisch veld.

Het is een vector : Aangrijpingspunt is punt

P Richting is richting van

Coulombkracht als we in punt P lading Q plaatsen

Zin is zin van Coulomb-kracht als we in punt P positieve lading Q plaatsen.

Grootte : zie hiernaast

Q

FE

C

Elektrische veldsterkte opgewekt door puntlading

Puntlading wekt elektrisch veld op in ruimte rondom.

Elektrische veldsterkte in punt P op afstand r van puntlading : Vector met

aangrijpingspunt in P Zin en richting

afhankelijk van teken puntlading.

Grootte :

2r

QkE b

Elektrische veldlijnen

Een elektrische veldlijn is een lijn waarvan in elk van haar punten de richting van de raaklijn overeenstemt met de richting van de elektrische veldsterkte.

Zin van de veldlijn in een gegeven punt = zin van Coulomb-kracht op positieve lading in dat punt.

Eigenschappen veldlijnen

Veldlijnen lopen van positieve lading naar negatieve lading.

Door elk punt van het veld loopt slechts één veldlijn.

Veldlijnen kruisen alleen, daar waar zich lading bevindt.

Steeds loodrecht op geleidend oppervlak. Hoe groter de dichtheid van de veldlijnen in

bepaald gebied, hoe sterker het veld. Veld rond geleider het sterkst waar kromming

het grootst is. Verzameling veldlijnen = spectrum.

Elektrische veldlijnen : visualisatie

Spectrum rond puntlading

Homogeen veld

Veldsterkte is even groot in elk punt van het veld.

Evenwijdige veldlijnen. Veld tussen twee

geleidende platen die tegengesteld geladen zijn is homogeen.

Welk soort beweging zal een geladen deeltje uitvoeren dat in rust in een homogeen veld gebracht wordt ?

En als het met een beginsnelheid loodrecht op de veldlijnen in het veld geschoten wordt ?

Radiaal veld van bolvormige geleider

Binnenin geladen bolvormige geleider is er geen veld, als er binnen in de bol zich geen lading bevindt.

Aan het oppervlak en buiten geleider is het veld alsof alle lading in het middelpunt geconcentreerd zit.

Dipoolveld

Twee even grote, maar tegengestelde ladingen.

Kooi van Faraday

Kooi van Faraday

Binnenste van geleider wordt afgeschermd van elektrische velden.

Op analoge manier wordt buitenste afgeschermd van eventuele elektrische velden binnen in geleider (microgolfoven).

Waar is de veldsterkte 0 N/C ?

Drie concentrische bolschillen, stralen r, 2r, 3r, lading Q, Q, -2Q. Waar is veldsterkte nul ? a) Tussen bollen met

stralen r en 2r ?b) Tussen bollen met

stralen 2r en 3r ?c) Tussen alle

bolschillen ? d) Binnen de bolschil

met straal r en buiten de bolschil met straal 3r.

e) Het is nergens nul.

Waar is de veldsterkte 0N/C ?

Op A lading Q, B geaard. Waar is veldsterkte 0 N/C ?

Hoe lopen de veldlijnen ?

Wat als bol B niet geaard was ?

Wat is de veldsterkte in punt P ?