Mogelijke theorie vragen elektromagnetisme

Mogelijke theorie vragen elektromagnetisme

Waarom keren geladen voorwerpen na verloop van tijd terug naar de normale toestand?
De lading lekt weg via de watermoleculen in de lucht. Dit komt doordat de watermoleculen
polair zijn (hun lading is niet gelijkmatig verdeeld ondanks ze neutraal zijn)

Leg het begrip 'geinduceerde lading' uit en wat is het verschil met laden door geleiding?
Wat gebeurt er als je de geinduceerde staaf breekt?
Bij laden door geleiding zal een positieve/negatieve geladen staaf raken aan een neutrale
staaf. Vooraleer de staven elkaar raken zullen de vrije elektronenparen van de neutrale staaf
aangetrokken worden door de positieve/negatieve staaf. Als de twee staven elkaar raken
zullen de elektronen overgaan van de ene op de andere staaf. De oorspronkelijk neutrale
staaf zal een netto positieve lading verkrijgen als de geladen staaf postifief is en omgekeerd.
Men krijgt dus twee staven met dezelfde netto lading.
Als de twee staven elkaar net niet raken zal in de neutrale staaf de ladingen gescheiden
worden. Men krijgt dan een geïnduceerd moment. Als de geladen staaf terug weggaat krijgt
men terug een neutrale staaf.
Als je tijdens het geïnduceerd moment, d.w.z de geladen staaf is nog in de buurt van de
neutrale staaf, deze neutrale maar geïnduceerde staaf breekt krijg je een positief en negatief
geladen stuk.

Hoe kan men een lading induceren op een voorwerp dat verbonden is met de aarde?
Als je een neutrale staaf verbindt met de aarde via een geleidende draad krijgt men een
aarding. De aarde heeft als eingeschap dat ze lading kan opnemen of afstaan. Als je nu een
positief geladen staaf in de buurt brengt van de neutrale staaf die verbonden is met de aarde
zullen de positieve vrije elektronen worden afgestaan aan de aarde. Wanneer je de
verbinding met de aarde verbreekt en de positief geladen staaf nog steeds in de buurt is
krijgt men een negatief geïnduceerde lading. Als je de verbinding onderbreekt wanneer de
positief geladen staaf weg is heb je terug een neutrale staaf, vermits de vrije elektronen zijn
teruggestroomd.

Is ladingsscheiding ook mogelijk bij een niet geleider?
Jah, want binnen i.d. moleculen/atomen zullen de ladingen zich scheiden.

Leg mij de werking van een elektroscoop uit.
Een elektroscoop wordt gebruikt om het teken van de lading te bepalen op voorwerpen.
Hiervoor moet men de elktroscoop eerst een gekende lading geven. Stel dat deze negatief
geladen is zullen de twee goudplaatjes zich afstoten van elkaar. Als men dan een positief
geladen voorwerp in de buurt brengt zal de afstand verminderen vermits de negatieve
elektronen weg van de plaatsjes zullen stromen naar het voorwerp. (MOGEN ELKAAR NIET RAKEN)

Wie toonde aan welke factoren de grootte v.d elektrische krachten beïnvloeden en hoe
kwam hij tot zijn besluit?
Charles Coulombs toonde dit aan m.b.v. een torsiebalans.
Eerst hield hij de afstand tussen de 2 geladen bollen (waarvan hij de verhoudingen kende)
constant. Als hij de lading verdubbelde op één van de bollen verdubbelde de elektrische
kracht. => twee ladingen zijn recht evenredig met elkaar. F=q1*q2
Daarna hield hij de ladingen contstant en veranderde hij de afstand en zag dat de kracht
halveerde met het kwadraat van de afstand als hij de afstand verdubbelde. F=1/r^2

Definieer mij een het elektrisch veld en toon aan dat een testlading al dan niet een invloed
heeft op het elektrisch veld.
Een elektrisch veld E=F/q in een willekeurig punt in de ruimte is gedefinieerd als de kracht F,
die uitgeoefden wordt door een miniscule testlading q in dat punt gedeeld door de groote
v.d positieve lading.
De testlading heeft geen invloed op het elektrischveld : Tonen dit aan voor één puntlading
E=F/q F vervangen en q schrappen en dan zie je dat enkel de lading Q die het veld opwekt
een invloed heeft.

Toon het elektrischveld veroorzaakt door een groep puntladingen aan.
Via superpositie, waarbij u testlading q een constante is

Beschrijf het dipoolmoment en leg het gedrag uit in een homogeen elektrisch veld.
Een dipool zijn 2 puntladingen met evengrote maar tegengestelde ladingen. Het
dipoolmoment is de vector die van het negatieve naar het positieve einde wijst. p=q.d*eqq'
Het midden wordt het dipoolcenter genoemd. Verder zijn de veldlijnen rond -q +q even
groot.
In een homogeen elektrisch veld is de netto lading op de beide uiteinden van de dipool gelijk
aan nul. Er wordt wel een krachtmoment uitgeoefend op de geladen uiteinden van de dipool
dat voor een netto draaimoment tauw zorgt..... Wiskundig uitwerken + tekenen

Bereken het elektrisch veld geproduceerd door een dipool.
Staat in boek, niet gezien in les maar wel interessant denk ik.

Leidt de flux v.e. elektrisch veld af als het elektrisch veld niet homogeen is.
Beschouw het gaussisch oppervlak in een niet homogeen elektirsch veld. We verdelen dit in
een groot aantal kleine kleine oppervlaktjes ΔA. En elk oppervlakje is benaderend vlak zodat
ΔA loodrecht staat op het gaussisch oppervlak en weggericht is v.d. binnenkant van dat
oppervlak.
De flux die een gesloten volume binnenkomt is negatief dus de hoek tussen E en A moet
>90° en de flux die het voorwerp verlaat is positief dus de hoek < 90°..... symbolen...

Toon aan dat de flux die door een homogeen veld gaat in een voorwerp gelijk is aan nul.
Doe dit via een cilinder in een homogeen elektrisch veld.

Leidt de wet van coulomb af uit de wet van Gauss en omgekeerd. Veralgemeen dit ook
voor een onregelmatig opvl dat één puntlading omsluit. Hoe zit het voor meerdere
puntladingen?
Eerste via symmetrie van een bol. Tweede door te zeggen dat er evenveel veldlijnen door het
oppervlak van de bol gaan als dat van het onregelmatig oppervlak opgewekt door één
puntlading. Dus fluxA1=fluxA2
Derde de wet van gauss zo schrijven voor een lading qi en dan via supperpositie.

Geef de formule van een lange ladingslijn.
Je hebt een lange draad met ladingsdichtheid lambda en je tekent er een cilindrisch gaussisch
oppervlak rond. Wet van gauss : volume cilinder=2piRh en λ=q/h

Waar bevindt de lading aangebracht op een geïsoleerde geleider zich? Wat verandert er als
er een holte is? Wat verandert er als er binnen de lading een positieve lading is?
De lading op een geïsoleerde geleider bevindt zich steeds op het buitenoppervlak. Dit
kunnen we aantonen m.b.v de wet van gauss. Je tekente het gaussisch oppervlak net
binnnen de geleider. Maar we weten dat het elektrisch veld binnen een geleider gelijk aan
nul is dus moet er een netto lading zijn op het oppervlak.
Er verandert niets met een holte, want deze heeft ook een nettolading=0
Als er een +lading in de holte zit is er een negatieve netto lading op het oppervlak van de
holte. De geleider zelf bezit een nettolading +q dus moet op het op het buitentste oppervlak
de lading gelijk zijn aan Q+q ( Antwoord boek maar kvind wat wazig)

Afleiden van een elektrisch veld buiten een geleider voor een willekeurig oppervlak.
Je moet een kleine cilindrisch doos als gaussich oppervlak tekenen. Dan de formule van
gauss toepassen maar wetende dat er enkel net buiten het oppervlak een E veld is. En
sigma=Qing/A

Leidt de formule voor de elektrische potentiele energie af.
Stel een homogeen elektrisch veld tussen twee evenwijdige platen met tegengestelde lading.
Als je een postieve lading verplaatst van de positieve zijde naar de negatieve zijde levert de
coulombkracht arbeid.
De verandering van elektrische potentiele energie is tegengesteld aan deze voor de
elektrostatische kracht.



Potentiaal als gevolg van een puntlading in een homogeen E veld.
Leidt de potentiaal af uit een niet homogeen elektrisch veld.
Kunnen equipotentiaaloppervlakken elkaar snijden
Neen. De arbeid om een lading over een equipotentiaal te bewegen is nul. Dus het
potentiaalverschil is ook nul. Dit kan alleen maar nul zijn als de hoek tussen dA en E 90°
graden is. Stel dat ze wel zouden kunnen snijden zouden de punten op de snijlijn twee
mogelijke waarden in dat punt hebben wat tegenstrijdig is met de def.

Elektrische potentiaal als gevolg van een dipool. Waarom neemt de potentiaal sneller af
naarmate r groter wordt dan bij twee willekeurige puntladingen?
Staat in het boek uitgewerkt en daar zie je dat in de noemer bij een dipool r^2 staat ipv r.

Berekening van een veld uit een potentiaal
Vertrek van de integraal vorm van een potentiaal en schrijf deze in infetisimale vorm.

Leg het begrip capaciteit uit en toon aan dat de capaciteit bij een parallel platen
condensator niet afhankelijk is van q en v.
Via algoritme

Bereken de capaciteit van twee lange evenwijdige draden.
Staat in boek uitgewerkt. Via algoritme


Leg uit hoe men aan de formules van Ceq komt bij parallel en serieschakeling.
Toon aan dat bij een dielectricum C=KC0
Via de twee experimenten.
Verandert het elektrisch veld ook in een dielectricum ? Herschrijf de formule van Gauss.
We zien dat een parallel platen condensator op het dielctricum een inductiefeffect uitoefend,
als gevolg van de uitgelijnde dipolen. Hierdoor zal een deel van de elektrische veldlijnen niet
door het dielectricum lopen maar eindigen op de geînduceerde ladingen. Dit heeft als gevolg
dat het elektrisch veld in het dielectricum kleiner is. Aantonen met Gauss....










Toon het verband tussen driftsnelheid en stroomdichtheid aan.
Bepaal voor een cilindirsche geleider de weerstand uitgaan van de resisitiviteit. En geef de
macroscopische en microscopische grootheden.
Bereken de lusstroom volgens de energiemethode en volgens de potentiaal methode
Energiemethode : Arbeid verricht door de batterij en emf= thermische energie van R
Potentiaalmethode: via tweede wet van Kirchoff
Bepaal de Req voor parallel en serie geschakelede weerstanden
Toon aan dat het gevolgde pad niet uitmaakt bij het berekenen v.e. potentiaalverschil
tussen 2 punten in een lus.
Elektrische vissen
Zijn dipolen dus er wordt een potentiaalverchil gegeneert tussen de kop en staart. Bij prooien
die geleidend zijn gaan de geleidende stroomlijnen door de prooi en bij een steen dat niet
geleidend is gaan deze er om heen.
Leg mij de werking van een pet scanner uit
Hoe werkt een beeldbuis tv
Hoe werkt een injekt printer