Spanning en Stroom (Herhaling)

[bron]

te kennen:

• atoombouw (protonen, elektronen)
• isolator
• triboelektrische reeks

te kennen:

• metaalrooster (“sea of electrons”)
• geleider
• toepassingen (bv. elektroskoop)

te kennen:

• aantrekking/afstoten
• elektrisch krachtveld

[1]

te kennen:

• Wat is lading?
• Wat is stroom?
• Wat is spanning?
• kleine berekeningen!

Tip: Ken en begrijp één van de analogiën goed!

• In een elektrische snoer beweegt binnen een tijd van \(10 s\) een totale hoeveelheid lading van \(0,05 C\). Bereken de stroomsterkte!
• Een ampèremeter (metinstrument van de stroomsterkte, zie beneden) toont een stroom van \(8 mA\). Welke hoeveelheid lading beweegt om de \(4 s\) door de snoer?

observaties:

• ladingen ervaren aantrekkende of afstotende krachten
• protonen bewegen minder dan elektronen (grotere massa!)

observaties:

• bewegelijke elektronen verplaatsen zich naar de buitenkant van het voorwerp
• sommige interne elektronen in evenwichtspositie

observaties:

• elektronen blijven tijdelijk bij protonen,
• maar kunnen ook heen en weer “schieten”.

Noot: een deel van deze observaties is bepaald door de simulatie-parameters; het dient ter illustratie.

observaties:

• Elektronen bewegen alle kanten op.
• Maar: “netto-beweging” langs het elektrisch veld (werkelijke stroomzin).
• Werkbereik van el. veld is klein (Coulomb-kracht: \(\sim \frac{1}{r^2}\))

Noot:

• We kunnen de stroomsterkte meten door ladingen te tellen die rechts aankomen. (\(1430 \pm 50\) ladingen)
• De spanning is bepaald door het aantal vaste ladingen links en rechts.

• In een echte geleider zijn er botsingen met de protonen; daardoor is er minder stroom (hier: \(1130 \pm 50\) ladingen; hangt sterk af van de gekozen settings).

(Wet van Ohm; volgende week)