Startpagina / Samenvattingen / Overal Natuurkunde (6VWO) / elektrodes-deel-kinetisch

Elektrisch veld - Energie en spanning

6 belangrijke vragen over Elektrisch veld - Energie en spanning

Wanneer bezit een voorwerp over het algemeen potentiële energie?

In het algemeen geldt dat een voorwerp potentiële energie bezit als het voorwerp zo’n positie inneemt dat de veldkracht arbeid kan verrichten. Zo bezit een geladen deeltje dat in een elektrisch veld kan versnellen elektrische energie. Een proton dat je vlak bij een positief geladen voorwerp loslaat, wordt door de elektrische kracht afgestoten en versneld. De kinetische energie neemt toe en de elektrische energie neemt evenveel af. Elektrische energie is ook een voorbeeld van potentiële energie, net zoals zwaarte-energie.

Hoe kan je positief geladen deeltjes afremmen?

Gooi je een voorwerp omhoog, dan beweegt het tegen de zwaartekracht in. De snelheid neemt af. Hierbij neemt de kinetische energie van het voorwerp af en de zwaarte-energie neemt evenveel toe. Zo kun je ook positief geladen deeltjes afremmen door ze tegen een elektrisch veld in te laten bewegen.

Hoe kan je de verandering in elektrische energie berekenen (bij een versnellend deeltje)?

Elektrische energie wordt (bij een versnelling) omgezet in kinetische energie. Het proton (lading e) doorloopt daarbij de spanning U tussen platen A en B. In hoofdstuk 2 staat: “De spanning U geeft aan hoeveel energie de spanningsbron aan iedere coulomb lading meegeeft.” Dit is potentiële energie. Versnelt een deeltje met lading q in een elektrisch veld over een spanning U, dan verliest het aan elektrische energie dus:

ΔE_el = q * U
- ΔE_el = de verandering van elektrische energie van een lading q (J)
- q = de lading (C)
- U = spanning (V)

Hoe kan je met behulp van de formule van de verandering in elektrische energie elektronvolt omrekenen naar Joule?

In hoofdstuk 5 ben je nog een andere eenheid voor energie, de elektronvolt (eV), tegengekomen. Een elektron (lading e) dat 1,0 V spanning doorloopt, krijgt hierdoor een energie van 1,0 eV. Met ΔE_el = q * U vind je: 1,0 eV = 1,6 * 10⁻¹⁹ C * 1,0 V = 1,6 * 10⁻¹⁹ J.

Waardoor botsen de geladen deeltjes in een lineaire versneller niet tegen de elektrodes?

Het veld is zodanig dat de geladen deeltjes niet tegen de elektrodes botsen, maar rechtdoor het midden van de elektrodes bewegen.

Waarom moeten de elektrodes van een lineaire versneller steeds langer worden?

Omdat de snelheid van de geladen deeltjes toeneemt, moeten de elektrodes steeds langer worden, zodat de verblijftijd in de elektrode (en dus de tijd om om te polen) steeds even groot is en je dus met een vaste wisselspanning kunt werken.

De vragen op deze pagina komen uit de samenvatting van het volgende studiemateriaal:

Overal Natuurkunde (6VWO)

Bekijk samenvatting