Overzichtsvragen Bespreek condensatoren en diëlektrica Bespreek elektrische stroom en weerstand Bespreek elektrische potentiaal Bespreek elektrische lading - elektrisch veld - wet van Gauss Bespreek krachtwerking op lading en stroom in magnetisch inductieveld Bespreek elektro – en magnetostatica (+ wisselwerking) Bespreek magnetische velden in materie Bespreek elektrische en magnetische Inductieverschijnselen Bespreek alle ketens met L (inductantie) Bespreek elektromagnetisme Bespreek energie in elektromagnetisch veld Bespreek de reflectie van elektromagnetische golven bij dielectrica Bespreek elektriciteit en magnetisme Reflectie EM-golven: alle stappen gegeven vanaf int(E ds) = 0 ... dan golfvgl verder uitwerken, eerst loodrecht erop en dan in een hoek invallen. Mondelinge vragen Bespreek elektrische en magnetische dipool Hoe kun je het effect v/h magnetisch veld i/e galvanometer en e gelijkstroommotor verhogen? Bespreek capaciteit Leg het nut uit van de vector H, vergelijk met D Leg uit: temperatuurscoëfficiënt van een weerstand + alg opl elektrische kring (Kirchoff) Bespreek driftsnelheid (“De driftsnelheid is het gem v/e niet cte snelheid") + verband J Bereken het elektrisch veld rond geleider op 2 manieren Bepaal de krachtwerking op een halfcirkelvormige geleider Bespreek het netto moment van een stroomvoerend kader Leg uit J=n.e.v en Jd=dD/dt (bijvragen: Rot M= Ja, BiotSavart en Ampere zijn gelijkwaardig) Verklaar de vonk die ontstaat bij het openen en sluiten van een inductieve kring Bespreek de RC (laden en ontladen) en LCR kring Bespreek de stelling van Poisson (bijvragen: equipot-opp, E = -grad V en warmtestromen) Bespreek inductantie (bijvraag: wat is magnetische inductantie?) Bespreek de definitie van de Ampere (bijvraag: anders te bepalen? >Cirkelvorimige geleiders) Verklaar doorslag in isolatoren (V=R*E) + bespreek rol en betekenis van P, vergelijk met M Bespreek het principe van een massaspectrograaf Verklaar: lading i/e geleider zit a/d opp, elektrisch veld loodrecht op de opp. Verklaar polarisatie Leg uit: alternator en hoogspanning Verklaar paramagnetisme Bereken het elektrisch veld v/e lange rechte geleider (int(dE) EN wet v. Gauss) =>zie slides Bespreek rot B=0*(Jc+Jd) en wet van Faraday-Lenz Bespreek de hysteresis curve+ link ferromagnetisme(opp gedissipeerde P, magn hard/zacht) Bespreek magnetische dipool(bijvraag: veldlijnen aanduiden => GEEN pot noch equipot-opp) Toon aan: periode v/e gedempte trilling bij RLC = overeenkomstige periode LC Verklaar en definieer: Lorentzkracht en Laplacekracht en magnetische dipool. Interpreteer en bespreek (p*cos(t))/(4*Pi*epsilon*r²) Bespreek elektrische weerstand en EMS-klemspanning, Ohms/niet-Ohms Bespreek energiedichtheid in een solenoide Vergelijk elektrische en magnetische dipool. Vergelijk elektrische en magnetische energiedichtheid Bespreek wet van Gauss voor elektro- en magnetostatica Bespreek ferromagnetisme (Weissgebieden, hysteresiscure ,toepassingen) Bespreek Hall-effect Bereken elektrisch veld van oneindige plaat met constante ladingsdichtheid Bereken magnetisch dipoolmoment a.d.h.v. loop in magnetisch veld Teken de elektrische veldlijnen van: *Een negatieve puntlading boven een oneindig uitgestrekte ongeladen plaat *Een negatieve puntlading naast een postief geladen oneindig lange draad *Een lading q op een afstand L/2 in het midden boven een plaat met lading q en afmeting LxL Bespreek geleidbaarheid Poisson: div grad = F(x, y, z) Inductantie = verhouding flux over veroorzakende stroom, wederzijdse, zelfinductantie en toepassingen geven in transformatoren en RLC Gedempte trilling: Voor allebei Kirchoff opstellen, differentiaalvergelijking oplossen (2 keer tweedegraads), dan afleiden naar de tijd, om I te bekomen en dan min en max bepalen (nulpunten dus) waaruit de gelijkheid blijkt tussen RLC en LC. Magnetisch veld of elektrisch veld v/e cirkelvormige geleider berkenen => Biot-Savart Geleidbaarheid: elektronenzee bij metalen, botsingen, trillingen, bij botsingen kinetische energie afgeven -> harder trillen ,meer botsingen,… Drude-model: aantonen wat niet klopt RLC (fasevershil): Welke rol speelt een faseverschil bij elektrische toepassingen? Vermogen: componenten loodrecht erop verricht geen arbeid, dus alleen wat in fase is draagt bij. Oefeningen Een kleine kern met lading Ze met daarrond een homogene elektronenwolk met straal R, toon aan dat de lading in deze elektronenwolk gelijk is aan: k.Ze*(1/r²+r/R³) Door een vierkante winding met zijde L loopt een stroom I. Bepaal het magnetisch veld op een punt van de as loodrecht op het vierkant, door het middelpunt van het vierkant op een afstand x van het vierkant. Als x>>L, is het dan een magnetisch dipool? Zo ja, wat is de magnetisch dipool? Toon aan via de wetten van maxwell dat bij een condensator het veld aan de rand van de platen niet plots nul kan worden geladen bollen omhooggehangen aan touw , aan hetzelfde punt. afstanden berekenen bereken E in een dubbele cilinder = holle cilinder, stralen R2 en R3 met daarin een kleinere massieve cilinder stral R1 met in beide cilinders een ladingsverdeling rho. geleider lengte a beweegt langs I op afstand b van I in de richting van I, bereken de ems vlakke ring met opp.lading sigma, binnenstraal R1 en buitenstraal R2 Lading Q in het midden van een cilinder, bereken de flux door het gebogen oppervlak van de cilinder (dus totale flux - flux door eindvlakken) Kring zoals wheatstone, maar dan met wisselspanning, toon aan dat het potentiaalverschil tussen twee punten constant is als de veranderlijke weerstand R constant gehouden wordt. zie zitting 1 nr 4 elektrische kring uit boek (fig 8.27), bepaal de stroom ifv L, C, R en de frequentie van de bron een kring met een condensator, stroom berekenen op t=0 en t=oneindig, als C aanvankelijk niet opgeladen is. 2 oefeningen over een schijf(1ste maal geleidend, 2de maal niet geleidend) met homogene lading Q erover verdeeld. Gevraagd is in 1ste vraag elektrisch veld in functie van x met de X-as de as loodrecht door het midden van uw schijf.In het 2de geval is het magnetisch dipoolmoment gevraagd(schijf draait met hoeksnelheid omega) en de magnetische inductie Gegeven wheatstonebrug maar dan met condensatoren, gelijkspanning V0 van de bron, 1 capaciteit variabel, 2 andere gekend, laatste onbekend, bepaal capaciteit hiervan een volle niet-geleidende cillinder met een uniforme ladingsverdeling (straal R1)die zich in een holle cillinder, met dezelfde ladingsverdeling (stralen R2 en R3)bevond. gevraagd was dan het elektrisch veld i.f.v. de afstand tot de as van de twee cillinders te berekenen, ook moest je E dan tekenen i.f.v. r. een vlakke plaat condensator met vierkante platen, elk oppervlakte A en afstand onderaan tussen de platen was d. de rechtse plaat maakt echter een hoek theta met de verticale en helt dus naar rechts (afstand bovenaan tussen de twee platen > d) lijd een formule af voor het elektrisch veld tussen de twee platen i.f.v. d, theta en A. een kring met 2 weerstanden en 2 condensatoren. Bereken de potentialen in a en b, R's en C's + de tijdsconstante van de kring. dunne staaf lengte L op afstand d van de oorsprong, en op de x-as met homogene lading per lengteeenheid. Bepaal a) Elektr Veld in de oorsprong door deze ladingsverdeling en b) zet in de oorsprong een puntlading q, bereken de kracht die dit punt uitoefent op de staaf simpel model v/e atoom: kern met lading Ze (Z=aantal protonen, en elektronen) met kleine afmetingen, daarrond een elektronenwolk met straal R. Toon aan dat elektrisch veld op een afstand r van de kern, maar binnen de elektronenwolk (die ook een lading bevat) gelijk is aan E=Ze/(4*Pi*epsilon0) * (1/r² + r/R³). Bereken de arbeid bij het verplaatsen van een puntlading in een elektrisch veld veroorzaakt door een dipool. Hoe moet de ladingsdichtheid van een isolerende bol eruit zien opdat het elektrisch veld in de bol onafhankelijk zou zijn van de afstand tot het centrum? Wat gebeurt er in de oorsprong en waarom? (antw: =cte/r) Oef 27.34 p787 (antw: 4 weerstanden met P= 4W, een P= 0W en een P= 16W) oef: een lading q op afstand a van een geleidende plaat in het gravitatieveld vd aarde, bereken de afstand a waarop de lading q in evenwicht is (stilstaat dus). Bereken de kracht op een deeltje dat in het centrum ligt van een staaf die vervormd is tot een halve cirkel met ladingsverdeling Bereken de capaciteit tussen 2 vlakke platen van een condensator waarvan de ene schuin staat onder een bepaalde hoek. (Tip: Beschouw beide platen als een parallelschakeling van infinitisimaal kleine platen) H24 oef 54, H27 oef 79, p681 oef 38, p713 oef 80