Het elektrisch veld

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 Coulombkracht als we in punt P
positieve lading Q
plaatsen.
Grootte : zie hiernaast

E 

FC
Q
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 :

Qb
E k 2
r
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 Coulombkracht 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)
b)
c)
d)
e)
Tussen bollen met
stralen r en 2r ?
Tussen bollen met
stralen 2r en 3r ?
Tussen alle
bolschillen ?
Binnen de bolschil
met straal r en
buiten de bolschil
met straal 3r.
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 ?