verband elektrische veldsterkte en veldlijnen
stelde deze vraag op 29 november 2021 om 23:04.Reacties
Dag Sandra,
veldlijnen: Het is een grafische weergave van het "veld".
Misschien het duidelijkst uit te leggen aan de hand van de veldlijnen rond een magneet.
Op een raster met punten rond een magneet stel je dan een hoop kompasjes op. Die geven dan op elke plaats rond de magneet de richting van de magnetische kracht (=het magneetveld) aan:
Zo werkt dat ook voor een elektrisch veld: op een raster van punten zou je op elk punt de richting van de coulombkracht (afspraak: de kracht op een positief proefladinkje) kunnen weergeven met een pijltje.
Verbindt pijltjes die ongeveer naar elkaar wijzen met vloeiende lijnen, et voilà, veldlijnen:
Met meerdere ladingen bij elkaar in de buurt wordt aan de hand van die richtingen vlot duidelijk of twee ladingen elkaar afstoten of aantrekken:
Waar lijnen dichter naast elkaar lopen is het veld sterker.
Kun je je er nu een voorstelling bij maken?
Groet, Jan
veldlijnen: Het is een grafische weergave van het "veld".
Misschien het duidelijkst uit te leggen aan de hand van de veldlijnen rond een magneet.
Op een raster met punten rond een magneet stel je dan een hoop kompasjes op. Die geven dan op elke plaats rond de magneet de richting van de magnetische kracht (=het magneetveld) aan:
Zo werkt dat ook voor een elektrisch veld: op een raster van punten zou je op elk punt de richting van de coulombkracht (afspraak: de kracht op een positief proefladinkje) kunnen weergeven met een pijltje.
Verbindt pijltjes die ongeveer naar elkaar wijzen met vloeiende lijnen, et voilà, veldlijnen:
Met meerdere ladingen bij elkaar in de buurt wordt aan de hand van die richtingen vlot duidelijk of twee ladingen elkaar afstoten of aantrekken:
Waar lijnen dichter naast elkaar lopen is het veld sterker.
Kun je je er nu een voorstelling bij maken?
Groet, Jan
Elektrische veldlijnen geven aan hoe een (positieve) eenheidslading zou bewegen als gevolg van de aanwezigheid van de lading die de veldlijnen veroorzaakt. De kracht waarmee die eenheidslading wordt aangetrokken of weggeduwd is niet steeds hetzelfde. Zie het als een auto die van een + naar een - garage rijdt en eerst hard rijdt, dan langzamer en dan weer harder. De weg (de veldlijn) is bekend, de versnelling waarmee hij rijdt (de elektrische kracht) varieert.
Om nu een makkelijke waarde aan die kracht te geven, wordt die kracht uitgedrukt alsof het op een eenheidslading werkt. Dus een kracht druk je uit in newton, een elektrische veldsterkte als N/C . Daardoor is het makkelijk om voor een willekeurige lading te bepalen hoe groot die kracht is.
Stel bijv. dat de veldsterkte in een punt 5 N/C is en dat je in dat punt een lading van 2 C plaatst. Dan is de kracht 5 x 2 = 10 N
Veldlijnen zijn "bedacht" door Michael Faraday omdat hij wilde visualiseren hoe krachten tussen twee ladingen er voor elke positie in de ruimte uitzien. Als hij voor 1 punt (x,y,z) (maar vaak in een plat vlak alleen (x,y) de sterkte had bepaald, dan wijst die kracht ook in een bepaalde richting. Dan wist hij ook de waarde (en richting) voor een punt vlakbij in die richting. En zo kon je veldlijnen tekenen. Alsof je elke lading een krijtje geeft en zijn baan laat tekenen.
Elke positie in de ruimte tussen twee ladingen heeft een veldsterkte. We tekenen alleen niet alle veldlijnen door alle punten want dat zou een zwart plaatje geven van die miljarden veldlijnen. Dus is er een tekenafspraak dat we alleen een paar veldlijnen tekenen. Maar wel dat als de veldlijnen dichter bij elkaar getekend zijn, dat het veld daar sterker is: bij een enkele lading is het veld veel sterker vlak bij een lading dan ver er vandaan: de veldlijnen "stralen" uiteen.
In de tekening hieronder zie je de oranje lijnen als veldlijnen. Als je op al die veldlijnen punten van gelijke sterkte verbindt dan krijg je "potentiaallijnen". Die staan loodrecht op de veldlijnen. En zijn in feite lijnen van alle punten die een gelijke elektrische energie hebben. En potentiaal is net als met veldlijnen: de grootte wordt gegeven voor de eenheidslading. Voor veldlijnen kracht/C, voor potentiaallijnen elektrische energie/C ofwel J/C, ook wel "volt" genoemd.
Om nu een makkelijke waarde aan die kracht te geven, wordt die kracht uitgedrukt alsof het op een eenheidslading werkt. Dus een kracht druk je uit in newton, een elektrische veldsterkte als N/C . Daardoor is het makkelijk om voor een willekeurige lading te bepalen hoe groot die kracht is.
Stel bijv. dat de veldsterkte in een punt 5 N/C is en dat je in dat punt een lading van 2 C plaatst. Dan is de kracht 5 x 2 = 10 N
Veldlijnen zijn "bedacht" door Michael Faraday omdat hij wilde visualiseren hoe krachten tussen twee ladingen er voor elke positie in de ruimte uitzien. Als hij voor 1 punt (x,y,z) (maar vaak in een plat vlak alleen (x,y) de sterkte had bepaald, dan wijst die kracht ook in een bepaalde richting. Dan wist hij ook de waarde (en richting) voor een punt vlakbij in die richting. En zo kon je veldlijnen tekenen. Alsof je elke lading een krijtje geeft en zijn baan laat tekenen.
Elke positie in de ruimte tussen twee ladingen heeft een veldsterkte. We tekenen alleen niet alle veldlijnen door alle punten want dat zou een zwart plaatje geven van die miljarden veldlijnen. Dus is er een tekenafspraak dat we alleen een paar veldlijnen tekenen. Maar wel dat als de veldlijnen dichter bij elkaar getekend zijn, dat het veld daar sterker is: bij een enkele lading is het veld veel sterker vlak bij een lading dan ver er vandaan: de veldlijnen "stralen" uiteen.
In de tekening hieronder zie je de oranje lijnen als veldlijnen. Als je op al die veldlijnen punten van gelijke sterkte verbindt dan krijg je "potentiaallijnen". Die staan loodrecht op de veldlijnen. En zijn in feite lijnen van alle punten die een gelijke elektrische energie hebben. En potentiaal is net als met veldlijnen: de grootte wordt gegeven voor de eenheidslading. Voor veldlijnen kracht/C, voor potentiaallijnen elektrische energie/C ofwel J/C, ook wel "volt" genoemd.
