Springen naar inhoud

Elektrische potentiaal goudatoom


  • Log in om te kunnen reageren

#1

blackbox

    blackbox


  • >100 berichten
  • 103 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 25 september 2011 - 18:52

dag,

ik heb een oefening uitgewerkt waarbij de electrische potentiaal op het oppervlak van een goudatoom moest worden bepaalt; het resultaat was: 17 000 kV.

Hoe dien ik dit getal nu te interpreteren ?
Zijn hier toepassingen voor, ik weet bevoorbeeld dat de potentiaal van een hoospanningskabel 350kV kan zijn...
Het is appels met peren vergelijken, maar wat houdt 17000 kV in deze situatie in ?

grtz

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

physicalattraction

    physicalattraction


  • >1k berichten
  • 3104 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 26 september 2011 - 08:09

Wat bedoel je überhaupt met het oppervlak van een goudatoom? Dat is volgens mij niet gedefinieerd. Mag ik vragen hoe je aan dit getal gekomen bent?

#3

Neutra

    Neutra


  • >250 berichten
  • 354 berichten
  • Verbannen

Geplaatst op 26 september 2011 - 08:44

... de electrische potentiaal op het oppervlak van een goudatoom moest worden bepaalt; het resultaat was: 17 000 kV.
Hoe dien ik dit getal nu te interpreteren ?

Dat hangt ervan af waar de nulpotentiaal gekozen is. (Vaak is dat oneindig ver.)
De potentiaal op zich zegt niets. Een potentiaalverschil echter is een energie per lading.
Jouw getal geeft dan aan hoeveel energie één coulomb meer zou hebben dan bij het nul-equipotentiaalvlak.

Veranderd door Neutra, 26 september 2011 - 08:46


#4

blackbox

    blackbox


  • >100 berichten
  • 103 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 26 september 2011 - 16:53

Jouw getal geeft dan aan hoeveel energie één coulomb meer zou hebben dan bij het nul-equipotentiaalvlak.


oké, dan begrijp ik het!

dankuwel

grtz

#5

aadkr

    aadkr


  • >5k berichten
  • 5442 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 26 september 2011 - 17:44

Zou je de uitwerking van je berekening willen geven?
Je hebt een aantal aannames moeten doen. Welke zijn dat?

#6

blackbox

    blackbox


  • >100 berichten
  • 103 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 26 september 2011 - 19:52

op het oppervlak van de kern vaneen goudatoom word de potentiaal gevraagd;
kern bevat: LaTeX
kerndiameter = LaTeX
ter vereenvoudiging wordt de kern sferisch en symmetrisch verondersteld.
LaTeX
met LaTeX ;
LaTeX
en LaTeX
alles invullen geeft dan een potentiaal van 17000 kV

en idd. de potentiaal op oneindig ,in dit geval dus zeer interpreteerbaar; is 0 verondersteld
stel nu dat ik een positieve lading naar de atoomkern wile brengen dan wordt er arbeid vereist ,
maar de elektronen rondom de atoomkern zal de positieve lading toch aantrekken ....?

grtz

#7

aadkr

    aadkr


  • >5k berichten
  • 5442 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 26 september 2011 - 20:13

Als ik het goed bereken dan kom ik op een elektrische potentiaal LaTeX
Uit de eerste wet van Gauss volgt ,dat de elektrische veldsterkte E buiten het atoom nul moet zijn.
Het atoom is immers elektrisch neutraal geladen.
Volgens mij kost het dus geen arbeid om een positieve lading vanuit het oneindige naar de rand van het atoom te brengen.
Met de rand van het atoom bedoel ik een dusdanige straal r dat binnen de bol met straal r zich ook alle elektronen bevinden.

#8

blackbox

    blackbox


  • >100 berichten
  • 103 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 26 september 2011 - 22:23

de berekening mbv. de stelling van gauss;

LaTeX
met
LaTeX
LaTeX ; binnen het atoom is het vacuum (vermoed ik toch)
LaTeX ; dit komt van wikipedia ;)
er wordt verondersteld dat het boloppervlak ontstaat tgv. de straal r (dus idd electrisch neutraal gegeven buitenaf)
zodoende kan er geschreven worden dat;
LaTeX
veldvector naar buiten gericht
oppervlaktevector naar buiten gericht

LaTeX

dit geeft een resultaat dat niet klopt namelijk: LaTeX
maar ja, hier is dan ook geen rekening gehouden met dhet feit dat dus idd de 79 elektronen meegerekend moeten worden; zodat dan op het boloppervlak het electrisch veld 0 is.

kan je even uitwerken hoe jij aan die 17.2 kV komt ?
kom nog steeds 17000 kV uit.
grtz

#9

aadkr

    aadkr


  • >5k berichten
  • 5442 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 26 september 2011 - 22:59

LaTeX
Dat narekenen zal ik morgenavond voor je doen.
Aad

#10

blackbox

    blackbox


  • >100 berichten
  • 103 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 27 september 2011 - 16:28

ja; idd. een foutje gemaakt met de dimensie's
electrische potentiaal: LaTeX
electrische veldsterkte : LaTeX

jij komt dus ook hetzelfde resultaat uit.
nu enkel nog het verschil tss. jouw berekening en de mijn ;)

grtz

#11

aadkr

    aadkr


  • >5k berichten
  • 5442 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 27 september 2011 - 16:31

Ik heb een rekenfout gemaakt.
Jouw antwoord is juist
LaTeX
Als we in de oorsprong van een x -y assenstelsel een positieve elektrische puntlading plaatsen die een grootte heeft van LaTeX , dan kunnen we de elektrische potentiaal V van deze puntlading berekenen die heerst op een afstand r van deze puntlading
LaTeX
Bij de afleiding van deze formule is rekening gehouden met het feit dat we de elektrische potentaal van punten op oneindige afstand van deze puntlading op 0 Volt stellen. Deze keuze is dus niet zo vreemd, maar is vrij logisch.
Probeer anders maar eens bovenstaande formule voor de berekening van V op afstand r van zekere positieve puntlading LaTeX af te leiden. Gebruik hierbij de lijn integraal van de elektrische veldsterkte E genomen langs een elektrische veldlijn.
LaTeX

Veranderd door aadkr, 27 september 2011 - 16:45


#12

blackbox

    blackbox


  • >100 berichten
  • 103 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 27 september 2011 - 18:59

beginend bij het het opstellen van de formule voor het electrisc veld;
LaTeX
met LaTeX gericht naar 'buiten'
zodus wordt de electrische potentiaal; volgens de stelling van de lijnintegraal:
LaTeX
met LaTeX de potentiaal op het het oppervlak van de atoomkern
en LaTeX de potentiaal op het oppervlak van de bol die de volledige atoom omsluit (inclusief elektronen dus)
zodus krijgen we: LaTeX
LaTeX
dit komt omdat de integraalrichting tegen het electrisch veld in is
LaTeX
LaTeX
met r de straal van het atoom dan = LaTeX

Vbegin is idd. 0 verondersteld !
euhm waar maakte je een foutje bij je berekening ?

rtz

//edit: snel even iets gecorrigeerd

Veranderd door blackbox, 27 september 2011 - 19:01


#13

aadkr

    aadkr


  • >5k berichten
  • 5442 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 27 september 2011 - 19:11

Ik kreeg als natwoord LaTeX
LaTeX
Hier maakte ik LaTeX van
Maar 1kV= LaTeX
Een slordige fout.
Je afleiding klopt.

#14

aadkr

    aadkr


  • >5k berichten
  • 5442 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 27 september 2011 - 19:47

scan0008.jpg

#15

blackbox

    blackbox


  • >100 berichten
  • 103 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 27 september 2011 - 21:31

nu het het eens zijn over het antwoord;
als we de werking van een batterij erbij halen; uit welke materiaal is dan de anode en kathode gemaakt ?
en waarom deze materialen ?

begrijp ik het dan goed dat: het positief maken van een materiaal arbeid kost omdat de positieve lading die er eerst zijn opaangebracht een tegenwerkend electrisch veld veroorzaken; en dus niets te maken heeft met de afstotende werking van de atoomkern (atoom is electrisch neutraal)


conlusie: het laden zal in het beging snel verlopen en trager naarmate het voorwerp meer geladen wordt
in relatie met de condensator dan: is het ook logisch dat een RC kring na verloop van tijd niet meer geleidt; er is immers een tegengesteld potentiaalverschil op aangebracht.


begrijp ik dit concept goed?

grtz





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures