[fysica] vraag ivm elektrodynamica

klaasde

Het gaat over een proef ivm de weerstand van geleiders. De opstelling: 2 polen met daartussen een koperen draad en 2 andere polen met daartussen een ijzeren draad. Wanneer er elektrische stroom door de draden gestuurd wordt, buigen ze beiden door. Dit is door de hoge temperatuur die de draad krijgt, ontstaan door elektronen die botsen met protonen, waarbij hun kinetische energie omgezet wordt in licht- en warmte-energie. Bij ijzer heb je echter een veel grotere stroomsterkte nodig dan bij koper. Koper gloeit al bij lage stroomsterktes. Als het gloeien ontstaat door het botsen van de elektronen met de protonen, waarom wordt koper dan zoveel sneller warm dan ijzer? Ik ga er juist van uit dat door kopers veel betere geleidbaarheid dan ijzer, er minder elektronen botsen, en koper dus minder snel warm krijgt. Of heeft het te maken met het feit dat door de betere geleidbaarheid van koper, de elektronen sneller zich kunnen verplaatsen door de stroomkring en dus een grotere kinetische energie krijgen? Een beetje zoals bij kortsluiting, wanneer er zeer weinig weerstand is, en waarbij de kinetische energie van de elektronen steeds groter wordt. Klopt dit? Of is er een andere verklaring?

Jan van de Velde

.....//...... Of heeft het te maken met het feit dat door de betere geleidbaarheid van koper, de elektronen sneller zich kunnen verplaatsen door de stroomkring en dus een grotere kinetische energie krijgen? Een beetje zoals bij kortsluiting, wanneer er zeer weinig weerstand is, en waarbij de kinetische energie van de elektronen steeds groter wordt.

Dit is zowat de beste verklaing. Weet je hoe je het elektrisch vermogen van een weerstand berekent?

klazon

Bij ijzer heb je echter een veel grotere stroomsterkte nodig dan bij koper.

Bedoel je echt wat daar staat? Volgens mij bedoel je dat je er bij ijzer meer spanning op moet zetten om dezelfde stroomsterkte te krijgen. De soortelijke elektrische weerstand van ijzer is nl. ruim 5 keer zo groot als van koper.

Daardoor zal in het ijzer (bij gelijke stroomsterkte) meer warmte ontwikkeld worden. Dus zal het ijzer sneller in temperatuur stijgen.

De warmtecapaciteit van ijzer en koper zijn vrijwel gelijk, die van ijzer is ongeveer 15% meer.

Daarom denk ik dat je een fout maakt bij de interpretatie van je meetresultaten, want wat jij denkt dat er gebeurt is iets anders dan wat ik verwacht.

Jan van de Velde

Daarom denk ik dat je een fout maakt bij de interpretatie van je meetresultaten, want wat jij denkt dat er gebeurt is iets anders dan wat ik verwacht.

Ik denk dat er twee even dikke draden zijn waarop dezelfde spanning staat. Dan moet die koperdraad vanwege de hogere stroomsterkte toch (veel) warmer worden? Ik denk dus niet aan een fout in interpretatie van meetwaarden, maar in gebruik van grootheden en eenheden.

klaasde

Sorry voor het misverstand. Ik bedoelde inderdaad niet stroomsterkte maar spanning. De formule voor weerstand of resestiviteit van een geleider (als het dat is wat je bedoelt) ken ik; maar wat dat betreft snap ik de formule. Bedankt voor de reacties.

groeten

klaasde

Jan van de Velde

Sorry voor het misverstand. Ik bedoelde inderdaad niet stroomsterkte maar spanning.

Niet handig de twee te verwarren, vooral niet als je met een proef(werk) bezig bent.

De formule voor weerstand of resestiviteit van een geleider (als het dat is wat je bedoelt)

Nee, die bedoel ik niet. De draad wordt warm, dat komt omdat er elektrisch vermogen (P) wordt ontwikkeld.

Die hangt af van stroomsterkte en weerstand: P= I²R.

Kun je nou eens gaan nadenken waarom bij gelijke spanning die koperdraad warmer wordt dan die ijzerdraad.

klaasde

Grote warmte = groot vermogen. Bij koper is de weerstand minder, dus R bij koper is kleiner dan R bij ijzer. I heeft echter een grotere waarde bij koper, er stromen meer elektronen per seconde door koper, dan door ijzer. Koper heeft namelijk een kleinere weerstand. Door het kwadraat van I krijgt koper dus een grotere waarde voor P en is dus warmer. Klopt dit ongeveer?

klazon

Het klopt wel, maar het verschil spreekt meer aan als je er een getallenvoorbeeld bij haalt.

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

[fysica] vraag ivm elektrodynamica

[fysica] vraag ivm elektrodynamica

Re: [fysica] vraag ivm elektrodynamica

Re: [fysica] vraag ivm elektrodynamica

Re: [fysica] vraag ivm elektrodynamica

Re: [fysica] vraag ivm elektrodynamica

Re: [fysica] vraag ivm elektrodynamica

Re: [fysica] vraag ivm elektrodynamica

Re: [fysica] vraag ivm elektrodynamica