Het elektrisch veld

1
Het elektrisch veld

• Hoofdstuk 3

2
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.

3
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

4
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

5
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.

6
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.

7
Elektrische veldlijnen visualisatie
8
Spectrum rond puntlading
9
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 ?

10
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.

11
Dipoolveld

• Twee even grote, maar tegengestelde ladingen.

12
Kooi van Faraday
13
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).

14
Waar is de veldsterkte 0 N/C ?

• Drie concentrische bolschillen, stralen r, 2r,
  3r, lading Q, Q, -2Q. Waar is veldsterkte nul ?
• 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.

15
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 ?

16
Wat is de veldsterkte in punt P ?