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
Laatste berichten
-
15:53
positie
-
14:16
do-re-mi-fa-so vliegtuigen 7
-
14:16
Kunnen quantum Zonnecellen 190% quantum efficiënt zijn 3
-
13:57
De Euro Nederlandse 100 qubit computer komt eraan
-
11:32
[scheikunde] Kan chloorgas de geleiding van elektriciteit belemmeren? 6
-
11:31
geen minkowski-ruimte toch? Doe ik dit nou fout? 14
-
10:42
projectiel 8
-
10:37
Verschil tussen deze 2 vragen 5
-
09:48
Schroefdraad berekening 4
-
09:25
[scheikunde] berekeningen labo vitamine c bepaling 1
-
19:29
[wiskunde] rode en witte ballen verdelen 8
-
22 apr
Rotatie van het heelal 41
-
22 apr
Weerfrustratie 5
-
22 apr
Muntje opgooien 14
-
21 apr
Reactiviteit silyl enol ethers 1
-
21 apr
Criterium voor vochtretentie
-
21 apr
speciale rel. theorie 5
-
21 apr
Vogels in de stad zijn goede klussers
-
21 apr
Ervaringen met "herontdekkingen" 15
-
20 apr
Herleiden afmetingen vanaf een foto 19
Nieuwsberichten
-
04 mar
Een nieuw soort magnetisme: altermagnetisme
-
31 okt
AI kan via stem diabetes vaststellen 11
-
21 okt
Einstein krijgt wéér gelijk 45
-
07 feb
witter dan wit 20
-
19 jun
irrigatie en de aardas
Elektrische potentiaal goudatoom
Moderator: physicalattraction
-
- Moderator
- Berichten: 4.094
Re: Elektrische potentiaal goudatoom
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?
-
- Berichten: 354
Re: Elektrische potentiaal goudatoom
Dat hangt ervan af waar de nulpotentiaal gekozen is. (Vaak is dat oneindig ver.)blackbox schreef:... 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 ?
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.
-
- Berichten: 103
Re: Elektrische potentiaal goudatoom
oké, dan begrijp ik het!Jouw getal geeft dan aan hoeveel energie één coulomb meer zou hebben dan bij het nul-equipotentiaalvlak.
dankuwel
grtz
-
- Pluimdrager
- Berichten: 6.591
Re: Elektrische potentiaal goudatoom
Zou je de uitwerking van je berekening willen geven?
Je hebt een aantal aannames moeten doen. Welke zijn dat?
Je hebt een aantal aannames moeten doen. Welke zijn dat?
-
- Berichten: 103
Re: Elektrische potentiaal goudatoom
op het oppervlak van de kern vaneen goudatoom word de potentiaal gevraagd;
kern bevat:
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
kern bevat:
\( 79 protonen \)
kerndiameter = \( 13,2.10^{-15} meter\)
ter vereenvoudiging wordt de kern sferisch en symmetrisch verondersteld.\( V= \frac{1}{4.\pi.\epsilon}\int\frac{dq}{r}\)
met \( r= \frac{13,2}{2}.10^{-15} m\)
;\( q = 79. (1,6.10^{19}) C\)
en \(\frac{1}{4.\pi.\epsilon}\approx 9,0.10^{9} \frac {N.m^{2}}{C^{2}}\)
alles invullen geeft dan een potentiaal van 17000 kVen 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
-
- Pluimdrager
- Berichten: 6.591
Re: Elektrische potentiaal goudatoom
Als ik het goed bereken dan kom ik op een elektrische potentiaal
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.
\(V=17,2 kV \)
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.
-
- Berichten: 103
Re: Elektrische potentiaal goudatoom
de berekening mbv. de stelling van gauss;
er wordt verondersteld dat het boloppervlak ontstaat tgv. de straal r (dus idd electrisch neutraal gegeven buitenaf)
zodoende kan er geschreven worden dat;
oppervlaktevector naar buiten gericht
kan je even uitwerken hoe jij aan die 17.2 kV komt ?
kom nog steeds 17000 kV uit.
grtz
\( \iint \overrightarrow{E }.\overrightarrow{dA } = \frac{q}{\epsilon} \)
met \( q = 79.1,6.10^{-19}C=126,4.10^{-19}C\)
\(\epsilon = 8,854.10^{-12}\frac{C^{2}}{Nm^{2}}\)
; binnen het atoom is het vacuum (vermoed ik toch)\(\overrightarrow{dA} = 4.\pi.r^{2} = 4.\pi.6,6.10^{-15}\)
; 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;
\( \iint \overrightarrow{E }.\overrightarrow{dA } = \frac{q}{\epsilon}=> \iint E.dA = \frac{q}{\epsilon} \)
veldvector naar buiten gerichtoppervlaktevector naar buiten gericht
\( E= \frac{126,4.10^{-19}}{8.854.10^{-12}.4.\pi.(6,6.10^{-15})^{2}}\)
dit geeft een resultaat dat niet klopt namelijk: \(2,6.10^{21} V\)
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
-
- Pluimdrager
- Berichten: 6.591
Re: Elektrische potentiaal goudatoom
\(E=2,6 \cdot 10^{21} \frac{V}{m} \)
Dat narekenen zal ik morgenavond voor je doen.Aad
-
- Berichten: 103
Re: Elektrische potentiaal goudatoom
ja; idd. een foutje gemaakt met de dimensie's
electrische potentiaal:
nu enkel nog het verschil tss. jouw berekening en de mijn
grtz
electrische potentiaal:
\( Vb-Va :[ \frac {J}{C}[\)
electrische veldsterkte : \( \overrightarrow{E }:[\frac{N}{C}[=[\frac{V}{m}]\)
jij komt dus ook hetzelfde resultaat uit.nu enkel nog het verschil tss. jouw berekening en de mijn
grtz
-
- Pluimdrager
- Berichten: 6.591
Re: Elektrische potentiaal goudatoom
Ik heb een rekenfout gemaakt.
Jouw antwoord is juist
Probeer anders maar eens bovenstaande formule voor de berekening van V op afstand r van zekere positieve puntlading
Jouw antwoord is juist
\(V=17250kV \)
Als we in de oorsprong van een x -y assenstelsel een positieve elektrische puntlading plaatsen die een grootte heeft van \( Q^+\)
, dan kunnen we de elektrische potentiaal V van deze puntlading berekenen die heerst op een afstand r van deze puntlading\(V=\frac{k\cdot Q^+}{r} \)
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
\(Q^+\)
af te leiden. Gebruik hierbij de lijn integraal van de elektrische veldsterkte E genomen langs een elektrische veldlijn.\(\int \vec{E}\cdot d\vec{r}=V_{begin}-V_{eind} \)
-
- Berichten: 103
Re: Elektrische potentiaal goudatoom
beginend bij het het opstellen van de formule voor het electrisc veld;
zodus wordt de electrische potentiaal; volgens de stelling van de lijnintegraal:
en
zodus krijgen we:
dit komt omdat de integraalrichting tegen het electrisch veld in is
euhm waar maakte je een foutje bij je berekening ?
rtz
//edit: snel even iets gecorrigeerd
\( \overrightarrow{E}=\frac {\overrightarrow{F}}{q}=k.\frac {Q^{+}}{r^{2}}.\overrightarrow{r}\)
met \(\overrightarrow{r}\)
gericht naar 'buiten'zodus wordt de electrische potentiaal; volgens de stelling van de lijnintegraal:
\(Veind-Vbegin = -\int\overrightarrow{E}.\overrightarrow{dr} =\)
met \(Veind \)
de potentiaal op het het oppervlak van de atoomkernen
\( Vbegin\)
de potentiaal op het oppervlak van de bol die de volledige atoom omsluit (inclusief elektronen dus)zodus krijgen we:
\( Veind=-\int\overrightarrow{E}.\overrightarrow{dr}\)
\(-\overrightarrow{E }.\overrightarrow{dr}=-E.dr\)
dit komt omdat de integraalrichting tegen het electrisch veld in is
\(Veind=\int E.dr=-k. Q^{+}\int \frac{dr}{r^{2}}\)
\(Veind = \frac {Q^{+}}{4.\pi.\epsilon}.\frac{1}{r}\)
met r de straal van het atoom dan = \( 6,6.10^{-15} meter\)
Vbegin is idd. 0 verondersteld !euhm waar maakte je een foutje bij je berekening ?
rtz
//edit: snel even iets gecorrigeerd
-
- Pluimdrager
- Berichten: 6.591
Re: Elektrische potentiaal goudatoom
Ik kreeg als natwoord
Maar 1kV=
Je afleiding klopt.
\(V=172,5 \cdot 10^5 V\)
\(V=17,25 \cdot 10^6 V \)
Hier maakte ik \(V=17,25kV \)
vanMaar 1kV=
\(10^3V \)
Een slordige fout.Je afleiding klopt.
-
- Pluimdrager
- Berichten: 6.591
Re: Elektrische potentiaal goudatoom
- scan0008.jpg (204.47 KiB) 896 keer bekeken
-
- Berichten: 103
Re: Elektrische potentiaal goudatoom
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
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
