Springen naar inhoud

Vraagje ivm potentiaalverschil


  • Log in om te kunnen reageren

#1

299792.458

    299792.458


  • >250 berichten
  • 379 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 09 juli 2008 - 15:35

Kan iemand me uitleggen wat spanning nu eigenlijk is en hoe het ontstaat.Ik begrijp dat door spanning een lading een potentiaalverschil ondergaat van een plaats met hoger potentiaal dus verder bij een iets naar een plaats dichter bij dat iets. Ik heb opzettelijk het woord iets gebruikt omdat ik niet zeker ben of dat iets ook een lading is.


Alvast bedankt

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

#2

Klintersaas

    Klintersaas


  • >5k berichten
  • 8614 berichten
  • VIP

Geplaatst op 09 juli 2008 - 16:25

In de context van elektrostatica en elektrodynamica zijn potentiaal, potentiaalverschil en spanning waarschijnlijk de moeilijkst te begrijpen en uit te leggen begrippen. Ik zal hieronder daarom ook zoveel mogelijk analogieŽn trachten te gebruiken.

Zoals je hopelijk weet bezit een systeem een bepaalde hoeveelheid energie (d.i. de hoeveelheid arbeid die het systeem kan leveren).

Een voorwerp in een zwaarteveld (en dus onder invloed van de zwaartekracht) vormt zo'n systeem en bezit dus energie.
In het zwaarteveld heeft het voorwerp potentiŽle gravitatie-energie door de plaats waar het zich bevindt en wordt er een kracht (de zwaartekracht) uitgeoefend op het voorwerp.
De potentiŽle gravitatie-energie van het systeem in een punt P is de arbeid die verricht wordt op dat voorwerp als het zich verplaatst van P naar een ander punt.

Een lading in een elektrisch veld vormt ook zo'n systeem en bezit dus energie.
In het elektrisch veld heeft de lading potentiŽle elektrische energie omdat de coulombkracht LaTeX arbeid kan verrichten op de lading.
De potentiŽle elektrische energie LaTeX van het systeem in een punt P is de arbeid die verricht wordt op die lading als het zich verplaatst van P naar een ander punt.

Nu komen we bij het begrip potentiaal. De potentiaal V in het punt P is gelijk aan:

LaTeX

Dat is nogal abstract. We zouden een potentiaal kunnen definiŽren als de hoeveelheid potentiŽle elektrische energie per eenheidslading (1 coulomb).

De spanning U tussen twee punten is hetzelfde als het potentiaalverschil tussen deze twee punten:

LaTeX

Spanning zouden we kunnen definiŽren als de arbeid per eenheidslading die de elektrische kracht levert als een positieve eenheidslading van het eerste naar het tweede punt beweegt. Zowel spanning als arbeid kunnen zowel positief als negatief zijn.

Merk op dat er pas vanaf spanning sprake is van beweging. Spanning is dus een soort schakel tussen de elektrostatica (de studie van stilstaande ladingen) en de elektrodynamica (de studie van bewegende ladingen).

Veranderd door Klintersaas, 09 juli 2008 - 16:25

Geloof niet alles wat je leest.

Heb jij verstand van PHP? Word Technicus en help mee om Wetenschapsforum nog beter te maken!


#3

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44825 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 09 juli 2008 - 16:35

Het gaat er hierbij om wat er met de energietoestand gebeurt als je lading aan zijn lot wordt overgelaten binnen een systeem waarin het vrij kan bewegen. Als het zich verplaatst richting een andere lading krijgt je lading meer of minder potentiŽle energie. Een systeem wil zich bij voorkeur bewegen richting een situatie met een potentiŽle energie van 0. Voor ladingen is dat dus de neutraliteit. Voor water op aarde lijkt dat (in eerste instantie) het middelpunt van de aarde.

potentiaal.png


Zo'n situatie (potentiŽle energie = 0) vergt overigens nogal wat nadere definitie.
Want als je water eenmaal in het middelpunt der aarde is aangeland en dus niet meer verder kan zakken, heeft het nog steeds potentiŽle energie t.o.v. de Zon.
Enzovoort.
Verder, het systeem hierboven is gesloten, het water kŠn er uit zichzelf niet uit naar dat middelpunt der aarde. Laat je het zijn gang gaan, dan zakt het ene, en stijgt het andere niveau, totdat er een evenwicht is en er niks meer uit zichzelf zou kunnen gaan bewegen:

potentiaal2.png

In dit systeem beschouwd is de evenwichtssituatie dus de nulpotentiaal, en niet langer dat middelpunt der aarde. Beide nulpotentiaaldefinities zijn geldig, en de een niet meer of minder dan de andere.

Een nulpotentiaal definiŽren is dus een afhankelijk van het systeem.
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#4

Phys

    Phys


  • >5k berichten
  • 7556 berichten
  • VIP

Geplaatst op 09 juli 2008 - 16:52

Ik deed hier een poging het duidelijk uit te leggen.
Never express yourself more clearly than you think.
- Niels Bohr -

#5

299792.458

    299792.458


  • >250 berichten
  • 379 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 09 juli 2008 - 17:07

Dus spanning is de arbeid die het elektrisch veld van lading -1 moet uitoeffen om lading +2 dichter bij zich te hebben. Is het daarom dat men zegt dat spanning stroom genereert ? Immers het elektrisch veld oefent een kracht uit op de lading door het naar zich toe te trekken , deze aantrekkingskracht veroorzaakt een versnelling ( bewegende lading= stroom).Wat te zeggen als het veld een lading van een punt met een lager potentiaal naar een punt met een hoger potentiaal brengt ( wanneer bijde ladingen positief zijn ).

Ps: In mijn voorbeeld heb ik bij de ladingen cijfers gezet deze drukken niet de hoeveelheid lading uit maar zijn enkel ter illustratie.

#6

Phys

    Phys


  • >5k berichten
  • 7556 berichten
  • VIP

Geplaatst op 09 juli 2008 - 17:21

Dus spanning tussen punt A en B is de arbeid per eenheidslading (of: gedeeld door q2) die het elektrisch veld (van lading q1) moet uitoeffen om lading q2 dichter bij zich te hebben van punt A naar B te brengen.(Ps: In mijn voorbeeld heb ik bij de ladingen cijfers gezet deze drukken niet de hoeveelheid lading uit maar zijn enkel ter illustratie.)

Immers het elektrisch veld oefent een kracht uit op de lading door het naar zich toe te trekken , deze aantrekkingskracht veroorzaakt een versnelling ( bewegende lading= stroom).

Klopt helemaal.

Wat te zeggen als het veld een lading van een punt met een lager potentiaal naar een punt met een hoger potentiaal brengt ( wanneer bijde ladingen positief zijn ).

Dan geldt hetzelfde: de beweging is tegengesteld ťn de kracht is tegengesteld dus de geleverde arbeid is gelijk.
Never express yourself more clearly than you think.
- Niels Bohr -

#7

299792.458

    299792.458


  • >250 berichten
  • 379 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 09 juli 2008 - 17:42

Er zijn nog 2 dingen die ik niet goed begrijp 1: waarom zegt men dat het veld arbeid levert als het in werkelijkheid enkel potentieele energie omzet in kinetische. 2: Wat is een eenheidlading ?

Sorry fout al snel ingezien bij vraag 1 W=FS en gezien de lading wel degenlijk een kracht uitoefent is deze vraag overbodig.

#8

Klintersaas

    Klintersaas


  • >5k berichten
  • 8614 berichten
  • VIP

Geplaatst op 09 juli 2008 - 18:20

2: Wat is een eenheidlading ?

Een eenheidslading is een lading van +1 coulomb.

Geloof niet alles wat je leest.

Heb jij verstand van PHP? Word Technicus en help mee om Wetenschapsforum nog beter te maken!


#9

Phys

    Phys


  • >5k berichten
  • 7556 berichten
  • VIP

Geplaatst op 09 juli 2008 - 21:14

waarom zegt men dat het veld arbeid levert als het in werkelijkheid enkel potentieele energie omzet in kinetische.
(...)
Sorry fout al snel ingezien bij vraag 1 W=FS en gezien de lading wel degenlijk een kracht uitoefent is deze vraag overbodig.

Een lading veroorzaakt een Elektrisch veld. Dit elektrisch veld oefent een elektrische kracht uit op andere ladingen (LaTeX ). Wanneer die ladingen bewegen (met een snelheidscomponent parallel aan de krachtvector), verricht de elektrische kracht arbeid volgens de algemene formule voor arbeid: LaTeX (met nu F de elektrische kracht).

Het is dus in feite niet de lading die een kracht uitoefent, maar het elektrisch veld veroorzaakt door de lading.

Overigens, hoe zie jij je dit:

als het in werkelijkheid enkel potentieele energie omzet in kinetische.

voor je? Je kunt niet "zomaar" potentiŽle energie omzetten in kinetische, daar is juist arbeid voor nodig!
Never express yourself more clearly than you think.
- Niels Bohr -

#10

299792.458

    299792.458


  • >250 berichten
  • 379 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 10 juli 2008 - 14:26

Ok dit alles heb ik begrepen. Maar hoe wek je spanning op in een geleider bv: een koperen draad.

#11

DePurpereWolf

    DePurpereWolf


  • >5k berichten
  • 9240 berichten
  • VIP

Geplaatst op 10 juli 2008 - 14:34

Spanningsverschil in een geleider is niet mogelijk.

Je kunt echter wel een spanningsverschil aanbrengen aan twee kanten van een weerstand.

Je maakt een spanning door bijvoorbeeld elektronen van iets af te halen, of juist elektronen te geven.

#12

299792.458

    299792.458


  • >250 berichten
  • 379 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 10 juli 2008 - 14:41

Als er geen spanning is in een geleider hoe komt dat er dan stroom is ?

#13

Hari

    Hari


  • >250 berichten
  • 474 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 10 juli 2008 - 16:20

Spanningsverschil in een geleider is niet mogelijk.

Je kunt echter wel een spanningsverschil aanbrengen aan twee kanten van een weerstand.

Je maakt een spanning door bijvoorbeeld elektronen van iets af te halen, of juist elektronen te geven.

Iedere geleider heeft natuurlijk weerstand...

Als er geen spanning is in een geleider hoe komt dat er dan stroom is ?

De geleider wil als een gek het potentiaal verschil gelijk trekkern, maar dat lukt niet omdat het 'stopcontact' 'oneindig' veel 'potentie' heeft.

Every day is a gift, that's why they call it 'the present'.


#14

DePurpereWolf

    DePurpereWolf


  • >5k berichten
  • 9240 berichten
  • VIP

Geplaatst op 11 juli 2008 - 09:21

Elektronen kunnen zich makkelijk verplaatsen in een metaal, elk potentiaal verschil zal dus meteen getracht worden op te heffen.

Je vraag is misschien wel goed, maar je vraagstelling niet.

Je kunt geen circuit hebben met een potentiaal-bron maar geen weerstand, dan krijg je kortsluiting.
Tenminste, je krijgt dan met andere dingen te maken dan die we hier willen bespreken.

Dus, wil je weten hoe een object een hoog potentiaal kan geven?

#15

thermo1945

    thermo1945


  • >1k berichten
  • 3112 berichten
  • Verbannen

Geplaatst op 11 juli 2008 - 10:55

Spanningsverschil

Het is Úf spanning Úf potentiaalverschil


Spanningsverschil in een geleider is niet mogelijk.

Dan zou er nooit stroom lopen! Het potentaalverschil over een geleider is in de orde van grootte van mV, misschien zelfs μV.

Veranderd door thermo1945, 11 juli 2008 - 10:56






0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures