Vraagje over elektrostatica

Kwintendr

Hallo, ik heb een vraag.

Twee concentrische bollen hebben een even grote maar tegengestelde lading. De binnenste bol heeft lading Q en de buitenste bol heeft lading -Q.

a) In welke gebieden is de elektrische veldsterkte 0?

b) In welke gebieden is de elektrische veldsterkte niet 0?

Ik heb mijn gebieden van binnen naar buiten genoemd in de volgorde 1,2,3. Ik heb dus 3 gebieden.

dit zijn mij antwoorden.

a) In gebied 1 en 3 want: - In gebied 1 is de lading 0 want een lading is altijd op het buitenste van een bol dus je hebt vanbinnen geen lading.

- In gebied 3 want de lading van de eerste bol en de 2de bol heffen elkaar op.

b) In gebied 2. Deze ligt wel in de grote bol, maar ligt nog altijd buiten de binnenste bol. Hij ondervind dus een kracht van de binnenste bol.

Zijn mijn antwoorden juist?

Ger

Dit onderwerp past beter in het huiswerkforum en is daarom verplaatst.

Jan van de Velde

je kale antwoorden zijn correct als je het over onderstaande situatie hebt

: electro.png (6.67 KiB) 334 keer bekeken

Maar je uitleg ("want.....") laat nog te wensen over.

Bijvoorbeeld, dat er in die binnenste bol geen elektrisch veld is heeft niets te maken met het feit dat de lading zich buitenop die binnenste bol zal bevinden, maar met het feit dat een testlading op welke plaats ook binnen die bol even hard naar alle kanten getrokken zal worden, en dus netto géén kracht zal ondervinden.

: electro2.png (4.2 KiB) 334 keer bekeken

Kwintendr

Ik bedoelde eigenlijk dat een lading op een bol zich altijd verspreid op het buitenoppervlak van de bol. Je hebt dus binnen geen lading. Zo hebben wij het toch gezien.

Jan van de Velde

Je hebt dus binnen geen lading. Zo hebben wij het toch gezien.

en dat heeft dus niks te maken met wat een elektrisch veld doet

ZVdP

en dat heeft dus niks te maken met wat een elektrisch veld doet

Wet van Gauss.

aadkr

: scan0024.jpg (214.44 KiB) 337 keer bekeken

Dat zich binen in de holle ruimte van de binnenste bol geen lading bevindt, is nogal logisch.

Je had de binenste bol een zekere lading Q+ gegeven, en deze lading blijft in de binnenste bol zitten.

Kwintendr

Sorry hoor jongens, maar ik begrijp hier niets van. Ik steunde gewoon op de eigenschap dat op een holle geleider de ladingen zich op het buitenoppervlak verdelen. Zoiets als de kooi van Faraday. Wat jullie hier zeggen hebben we gewoon nog niet gezien.

Jan van de Velde

Sorry hoor jongens, maar ik begrijp hier niets van. Ik steunde gewoon op de eigenschap dat op een holle geleider de ladingen zich op het buitenoppervlak verdelen. Zoiets als de kooi van Faraday. Wat jullie hier zeggen hebben we gewoon nog niet gezien.

Dan is het gebrekkig uitgelegd, of gebrekkig overgekomen. Het elektrische veld, uitgedrukt in N/C , geeft de kracht weer op een testlading van 1C.

Analogie (de formules voor coulombkracht en zwaartekracht lijken als twee druppels water op elkaar):

Op het aardoppervlak trekt de zwaartekracht je naar beneden. Die zwaartekracht die je voelt moet je echter zien als de resultante van ziljarden kleine krachtjes tussen elk van jouw atoompjes en elk van de atoompjes waaruit de aarde bestaat:

: kwint1.png (5.15 KiB) 335 keer bekeken

Je wordt een beetje alle kanten opgetrokken (ook zijwaarts) maar als je alle krachtjes vectorieel bij elkaar optelt blijft er één nettokracht over richting het middelpunt van de aarde.

Nu graven we een schacht naar het middelpunt van de aarde (in gedachten dan toch, er zijn wat praktische bezwaren

):

: kwint2.png (5.45 KiB) 336 keer bekeken

De atoompjes van de aarde bevinden zich nu gelijkelijk verdeeld rondom je, je wordt even hard alle kanten op getrokken, gevolg, er blijft na vectoriële optelling van al die krachtjes netto helemaal geen kracht over.

Verzinnen we nu een holle aarde, met alle massa gecontreerd in de korst, en stel je zweeft ergens naast het midden:

: kwint3.png (6.28 KiB) 335 keer bekeken

Er zit nu weinig massa boven je, dus ook relatief weinig krachtjes naar boven in de tekening, maar wel dichtbij, dus wel relatief grote krachtjes naar boven.

Er zit nu veel massa onder je, dus ook relatief veel krachtjes naar onder in de tekening, maar wel veraf, dus wel relatief kleine krachtjes naar onder.

Dat allemaal weer vectorieel opgeteld komt er tóch weer op neer dat de nettoresultante van al die krachtjes weer 0 oplevert. Waar ook binnen die holle aarde, je bent overal "gewichtloos", het zwaartekrachtveld binnen die bol is netto overal gelijk aan 0 N/kg. Misschien even wennen, maar het is zo, ook wiskundig prima aantoonbaar.

De formules voor coulombkracht en zwaartekracht lijken als twee druppels water op elkaar, zet ze maar eens naast elkaar. Dus in plaats van massa en zwaartekracht, lees lading en coulombkracht. Binnen in een geladen holle sfeer is de netto coulombkracht op een testlading dus overal 0, het elektrisch veld binnen die sfeer is netto overal gelijk aan 0 N/C.

Kwintendr

Dus als ik het begrijp, werken er wel krachten op je, maar is het totaal gelijk aan 0 binnen de bol?

Jullie spreken ook over netto, is er dan ook zoiets als brutto?

Jan van de Velde

Dus als ik het begrijp, werken er wel krachten op je, maar is het totaal gelijk aan 0 binnen de bol?

yep.

Jullie spreken ook over netto, is er dan ook zoiets als brutto?

nou nee, brutokrachten zijn voorzover mij bekend niet in gebruik. Maar net als in de economie, wat er aan centen overblijft nadat je alle kostenposten eraf getrokken hebt noem je je "netto"winst, ook wel eens "resultaat".

Rekenend met krachten noemen we de kracht die overblijft, als je eenmaal alle krachten vectorieel hebt opgeteld, de nettokracht of de resultantekracht (twee namen voor hetzelfde beestje)

Kwintendr

oooo, oke, ik begrijp het. Ik ga toppic eens voorleggen aan onze leerkracht fysica. Ik heb het haar nog eens gevraagd en ze zei uitdrukkelijk dat er geen kracht op je werkte.

Jan van de Velde

dat er geen kracht op je werkte.

Tja, daar komt het uiteindelijk natuurlijk wel op neer. Nettokracht 0 zou je kunnen interpreteren als geen kracht. IN dit geval, omdat die zwaartekracht op elk atoom in je lichaam werkt, merk je er ook niks van, in tegenstelling tot wanneer twee kameraads jou elk even hard een tegengestelde kant op proberen te trekken aan je armen. Ook dan is de nettokracht 0, en je zult inderdaad niet versnellen, maar je schouderspieren lijken je een ander verhaal te vertellen.

Kwintendr

ja, maar ik vertelde het hele verhaal dat er wel krachten op je werken, maar dat de resulterende 0 is. Ze zei dat ik dat uit mijn hoofd moest zetten want in de bol werken er gewoon geen krachten op je.

Jan van de Velde

ja, maar ik vertelde het hele verhaal dat er wel krachten op je werken, maar dat de resulterende 0 is. Ze zei dat ik dat uit mijn hoofd moest zetten want in de bol werken er gewoon geen krachten op je.

Dán heeft ze het mis. Héél erg mis. Volgens mij staat dat ergens in het natuurkundeforum in een oudere topic ook nog eens heel netjes wiskundig uitgewerkt. Maar ja, vind dat terug......

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

Vraagje over elektrostatica

Vraagje over elektrostatica

Re: Vraagje over elektrostatica

Re: Vraagje over elektrostatica

Re: Vraagje over elektrostatica

Re: Vraagje over elektrostatica

Re: Vraagje over elektrostatica

Re: Vraagje over elektrostatica

Re: Vraagje over elektrostatica

Re: Vraagje over elektrostatica

Re: Vraagje over elektrostatica

Re: Vraagje over elektrostatica

Re: Vraagje over elektrostatica

Re: Vraagje over elektrostatica

Re: Vraagje over elektrostatica

Re: Vraagje over elektrostatica