Beweging van ladingen in een elektrisch veld

Moderator: physicalattraction

Reageer

Bericht 16-04-'08, 10:46

Lin.

Berichten: 19

Beweging van ladingen in een elektrisch veld

Hallo allemaal,

Ik heb nog eens een vraagje. Voor mijn examen moet ik de aard van de beweging kunnen aangeven wanneer een geladen deeltje zich verplaatst evenwijdig met / loodrecht op de veldlijnen van een elektrisch veld.

Jammer maar helaas heb ik een heel slecht handboek, ik heb al vaker gemerkt dat er heel belangrijke, fundamentele dingen ivm fysica gewoon niet instaan. Sorry als dit dus een domme vraag is, maar ik ben echt enorm slecht in fysica... :D

Alvast bedankt!

Lynn.
Omhoog

Bericht 16-04-'08, 11:52

Phys

Gebruikersavatar
Berichten: 7.556

Re: Beweging van ladingen in een elektrisch veld

Hebben jullie het ook over magneetvelden/Lorenzkrachten, of gaat het alleen om de elektrische kracht? Geef eens de elektrische kracht op een puntdeeltje.
Never express yourself more clearly than you think.

- Niels Bohr -
Omhoog

Bericht 16-04-'08, 12:50

Lin.

Berichten: 19

Re: Beweging van ladingen in een elektrisch veld

Ja, ik moet ook op diezelfde vraag kunnen antwoorden, maar dan voor het magnetisch veld. Ik moet er wel even bijvertellen dat ik geen les meer volg aan een school, ik probeer mijn diploma te behalen via zelfstudie, daarom kan ik met mijn vragen nergens anders terecht...

Bedoel je met elektrische kracht: F = (k . |Q1| . |Q2|) / r² ?
Omhoog

Bericht 16-04-'08, 13:06

Phys

Gebruikersavatar
Berichten: 7.556

Re: Beweging van ladingen in een elektrisch veld

Klopt, dat is de elektrische kracht. Uitgedrukt in het E-veld wordt dat
\(\mathbf{F}=Q\mathbf{E}\)
. Die is dus altijd gericht langs het E-veld. Als de lading al parallel aan E bewoog, blijft het dat doen (het wordt nu natuurlijk versneld). Als de lading loodrecht op E bewoog, en het wordt versneld richting E, kun je je indenken wat voor baan het volgt?
Never express yourself more clearly than you think.

- Niels Bohr -
Omhoog

Bericht 16-04-'08, 13:41

Lin.

Berichten: 19

Re: Beweging van ladingen in een elektrisch veld

Het wordt afgebogen?...
Omhoog

Bericht 16-04-'08, 15:03

Phys

Gebruikersavatar
Berichten: 7.556

Re: Beweging van ladingen in een elektrisch veld

Inderdaad, het wordt (parabolisch) afgebogen. In feite precies hetzelfde als het klassieke mechanische probleem van een kogel die horizontaal wordt afgeschoten: het heeft dan een beginsnelheid v0 in de x-richting, en er werkt één aantrekkende kracht (zwaartekracht) loodrecht op in de y-richting. De kogel zal dan afgebogen worden richting aarde.

Vervang de zwaartekracht door de elektrische kracht (oftewel het zwaartekrachtsveld door het elektrische veld) en je kogel door een lading en je hebt deze situatie. (Afhankelijk van het teken van de lading wordt het richting E of juist tegengesteld afgebogen).

Beetje duidelijk?

Als de lading parallel aan E bewoog, is het natuurlijk vergelijkbaar met een kogel die verticaal omlaag geschoten wordt: het heeft een beginsnelheid in de y-richting en wordt alleen nog maar versneld in die richting.
Never express yourself more clearly than you think.

- Niels Bohr -
Omhoog

Bericht 16-04-'08, 16:28

Lin.

Berichten: 19

Re: Beweging van ladingen in een elektrisch veld

Oké, heel erg bedankt!

Dat klinkt natuurlijk allemaal weer heel logisch, maar wat fysica betreft, ben ik nogal onzeker en aangezien het heel belangrijk is dat het antwoord juist is (ik heb namelijk niemand om me te corrigeren), ben ik blij dat ik hier hulp heb gevonden! :D
Omhoog

Bericht 16-04-'08, 17:16

Phys

Gebruikersavatar
Berichten: 7.556

Re: Beweging van ladingen in een elektrisch veld

Klopt, het klinkt vaak logisch, maar je moet zelf ervaring krijgen in de redeneringen. Uiteindelijk moet je het zelf kunnen bedenken. Lukt het ook wanneer je naar een magneetveld kijkt? Dat is iets lastiger, omdat de Lorentzkracht (zoals je waarschijnlijk weet) loodrecht op de snelheidsvector staat.
Never express yourself more clearly than you think.

- Niels Bohr -
Omhoog

Bericht 17-04-'08, 09:58

Lin.

Berichten: 19

Re: Beweging van ladingen in een elektrisch veld

Zou het kunnen dat het voor een magnetisch veld net andersom is?

Door de Lorentzkracht wordt een lading die evenwijdig aan het veld beweegt, afgebogen en een lading die loodrecht op het veld beweegt wordt versneld...?
Omhoog

Bericht 17-04-'08, 12:36

Phys

Gebruikersavatar
Berichten: 7.556

Re: Beweging van ladingen in een elektrisch veld

Nee, dat klopt niet. (Ik ga er even vanuit dat er nu louter een B-veld is, dus niet ook nog een E-veld)
\(\mathbf{F}_{mag}=q(\mathbf{v}\times\mathbf{B})\)
. Als v en B parallel zijn, is het uitproduct nul, dus wordt er helemaal geen kracht uitgeoefend op het deeltje!

Als v en B loodrecht op elkaar staan, is er wel een kracht loodrecht op v én loodrecht op B, dus wordt het deeltje afgebogen op dezelfde manier als hierboven bij het E-veld.

Je bent toch wel bekend met het uitprodukt en de Lorentzkracht, of niet?
Never express yourself more clearly than you think.

- Niels Bohr -
Omhoog

Bericht 17-04-'08, 13:41

Lin.

Berichten: 19

Re: Beweging van ladingen in een elektrisch veld

Ik moet eerlijk toegeven dat ik nog nooit van de term "uitproduct" heb gehoord... :D Misschien ken ik het wel, maar dan onder een andere naam ofzo...?

Van de Lorentzkracht heb ik natuurlijk al wel gehoord.
Omhoog

Bericht 17-04-'08, 13:45

Phys

Gebruikersavatar
Berichten: 7.556

Re: Beweging van ladingen in een elektrisch veld

uitproduct, vectorieel product, uitwendig produkt, cross product... zie hier

Maar misschien maak ik het zo iets te ingewikkeld. Wat is jouw definitie van Lorentzkracht? Hoe staat het in jouw boek? (wat is je niveau van zelfstudie? middelbare school, universiteit...)
Never express yourself more clearly than you think.

- Niels Bohr -
Omhoog

Bericht 17-04-'08, 15:32

Lin.

Berichten: 19

Re: Beweging van ladingen in een elektrisch veld

Vectoriëel product ken ik :D Maar zoals veel zaken in de fysica vrees ik dat ik dit ook niet helemaal doorheb...

In mijn boek staat de Lorentzkracht omschreven als: F = B . |Q| . v . (sin B,v)

(boven die laatste B en v moeten dus nog vectorpijltjes, maar ik weet niet hoe dat moet...)

En het niveau zou middelbaar (ASO) moeten zijn, maar soms heb ik het gevoel dat er veel meer verwacht wordt...
Omhoog

Bericht 17-04-'08, 18:40

stoker

Berichten: 2.746

Re: Beweging van ladingen in een elektrisch veld

dat is eigelijk ook niveau van het ASO, als je iets van wetenschappen hebt gedaan in het middelbaar, moet je dat zeker gezien hebben.
F = B . |Q| . v . (sin B,v)

(boven die laatste B en v moeten dus nog vectorpijltjes, maar ik weet niet hoe dat moet...)
hier haal je het een beetje door elkaar, zoek eens op hoe een vectorproduct gedefineerd is (bvb wikipedia)

als je de definitie toepast, krijg je daar inderdaad die sinus, maar dan moet je vermenigvuldigen met de grootte van de vectoren, niet meer met de vectoren zelf. Dus die pijltjes die je daar wilde zetten, mogen hier niet staan!
Omhoog

Bericht 17-04-'08, 18:41

Phys

Gebruikersavatar
Berichten: 7.556

Re: Beweging van ladingen in een elektrisch veld

Vectoriëel product ken ik :D Maar zoals veel zaken in de fysica vrees ik dat ik dit ook niet helemaal doorheb...
Je moet er een paar keer (of eigenlijk nog vaker :P ) mee gewerkt hebben voordat je het doorhebt. Maar het lijkt er dus op dat je het vectorieel product bij wiskunde, en niet bij natuurkunde gezien hebt? Dan kunnen we het er hier beter niet bij betrekken denk ik, dat zou het alleen maar lastiger maker voor je denk ik.
In mijn boek staat de Lorentzkracht omschreven als: F = B . |Q| . v . (sin B,v)

(boven die laatste B en v moeten dus nog vectorpijltjes, maar ik weet niet hoe dat moet...)
Dat lijkt me onwaarschijnlijk. De sinus van het B-veld is erg vreemd. Bedoel je niet
\(F=BQv\sin\theta\)
o.i.d? Je zou namelijk de sinus van de hoek tussen B en v moet nemen. Schrijf eens de letterlijke definitie van de Lorenzkracht uit je boek op, als je wilt?
Never express yourself more clearly than you think.

- Niels Bohr -
Omhoog
Reageer

Terug naar “Elektriciteit en Magnetisme”