fisiese wetenskap - media24
TRANSCRIPT
FISIESE WETENSKAPELEKTROSTATIKA
STATIESE ELEKTRISITEIT
β’ Rustende elektrisiteit
β’ Voorwerp met βn positiewe lading
β’ Voorwerp met βn negatiewe lading
β’ Ongelyksoortige ladings
β’ Gelyksoortige ladings
β’ Voorwerpe word elektriese gelaai deur:
β’ Wet van behoud van lading
β’ Kwantifisering van lading
STATIESE ELEKTRISITEITβ’ Statiese elektrisiteit is rustende lading.
β’ Voorwerp met βn positiewe lading het elektrone verloor.
β’ Voorwerp met βn negatiewe lading het elektrone bygekry.
β’ Ongelyksoortige ladings trek mekaar aan.
β’ Gelyksoortige ladings stoot mekaar af.
β’ Voorwerpe word elektriese gelaai deur: WRYWING, AANRAKING EN INDUKSIE
β’ Wet van behoud van lading: Lading kan nie geskep of vernietig word nie, dit kan
net oorgedra word van een voorwerp na βn ander.
β’ Kwantifisering van lading: Elke lading in die heelal is βn heelgetalveelvoud van βn
elektron se lading.
ELEKTRONOORDRAG
πΈππππ =πΈπ +πΈπ
π
βπΈ = πΈπ βπΈπ
ππππππ πβ ππππππ ππ = π =βπΈ
ππ
COULOMB SE WET
Coulomb se wet: Die grootte van die elektrostatiese krag wat een puntlading(Q1) op 'n ander puntlading (Q2) uitoefen, is direk eweredig aan die produk van die groottes van die ladings en omgekeerd eweredig aan die kwadraat van die afstand (r) tussen hulle.
π =ππΈππΈπ
ππ
COULOMB SE WET
Coulomb se wet: Die grootte van die elektrostatiese krag wat een puntlading(Q1) op 'n ander puntlading (Q2) uitoefen, is direk eweredig aan die produk van die groottes van die ladings en omgekeerd eweredig aan die kwadraat van die afstand (r) tussen hulle.
π =ππΈππΈπ
ππ
COULOMB SE WET: TOEPASSING I
Die diagram hieronder toon twee klein, identiese metaalsfere,
R en S, wat elk op 'n houtstaander geplaas is. Sfeer R en S dra
ladings van + 8 ΞΌC en - 4 ΞΌC onderskeidelik.Sfeer R en S word vir 'n kort tydjie in kontak gebring en dan deur 'n kort afstand geskei.
Bereken die nettolading op elk van die sfere na aanraking.
COULOMB SE WET: TOEPASSING
Die diagram hieronder toon twee klein, identiese metaalsfere, R en S, wat elk
op 'n houtstaander geplaas is. Sfeer R en S dra ladings van + 8 ΞΌC en - 4 ΞΌC
onderskeidelik.Sfeer R en S word vir 'n kort tydjie in kontak gebring en dan deur 'n kort afstand geskei.
Bereken die nettolading op elk van die sfere na aanraking.
πΈππππ =πΈπΉ +πΈπΊ
π
πΈππππ =π Γ ππβπ + βπ Γ ππβπ
ππΈππππ = π Γ ππβππͺ
COULOMB SE WET: TOEPASSING Nadat R en S in kontak met mekaar was en weer geskei is,
word 'n derde sfeer, T, met 'n lading van + 1 ΞΌC, nou tussen
hulle geplaas soos in die diagram hieronder aangetoon.
Bereken die netto elektrostatiese krag wat deur T ondervind
word as gevolg van R en S.
COULOMB SE WET: TOEPASSING Nadat R en S in kontak met mekaar was en weer geskei is, word 'n derde
sfeer, T, met 'n lading van + 1 ΞΌC, nou tussen hulle geplaas soos in die
diagram hieronder aangetoon.
Bereken die netto elektrostatiese krag wat deur T ondervind word as gevolg
van R en S.
ππΉ ππ π» =ππΈπΉπΈπ»
ππ
COULOMB SE WET: TOEPASSING Nadat R en S in kontak met mekaar was en weer
geskei is, word 'n derde sfeer, T, met 'n lading van
+ 1 ΞΌC, nou tussen hulle geplaas soos in die diagram
hieronder aangetoon.
Bereken die netto
elektrostatiese krag wat deur T
ondervind word as gevolg van
R en S.
ππΉ ππ π» =ππΈπΉπΈπ»
ππ
ππΉ ππ π» =π Γ πππ π Γ ππβπ π Γ ππβπ
π, π π
ππΉ ππ π» = π, ππ΅ ππ ππππ
ππΊ ππ π» =π
ππ, π = π, πππ΅ ππ πππππ
ππππ = π, π β π, ππ = π, πππ΅ ππ ππππ
ELEKTRIESE VELD
'n Elektriese veld is 'n gebied in die ruimte waarin 'n elektriese lading 'n krag ondervind. Die rigting van die elektriese veld by 'n punt is die rigting waarin 'n positiewe toetslading wat by die punt geplaas is, sal beweeg.
Die elektriese veld by 'n punt: Die elektriese veld by 'n punt is die elektrostatiese krag wat per eenheidspositiewe lading by daardie punt ondervind word.
ELEKTIESE VELDPATRONE
β’ Elektriese veldlyne begin en eindig loodreg op die oppervlak van die gelaaide voorwerp.
β’ Elektriese veldlyne kruis mekaar nooit.
β’ Elektriese veldlyne is die digste waar die elektriese veld die sterkste is.
β’ Elektriese veldlyne se rigting volgens konvensie is vanaf positief na negatief.
β’ Elektriese veldlyne omring βn gelaaide voorwerp in drie dimensies.
ELEKTRIESE VELDSTERKTE
Elektriese veldsterkte by βn punt in βn elektrieseveld is die krag per positiewe eenheidslading(dws +1C) by daardie punt.
π¬ =π
π
ELEKTRIESE VELDSTERKTE
Elektriese veldsterkte by βn punt in βn elektrieseveld is die krag per positiewe eenheidslading(dws +1C) by daardie punt.
π =ππΈππ
ππ
π¬ =π
ππ¬π = π
π¬π =ππΈππ
ππ
π =ππΈπ
ππEenheid: N.C-1
ELEKTRIESE VELDSTERKTE: TOEPASSING IBereken die grootte van die krag wat uitgeoefen word op βn lading van +5pC by βn punt in βn elektriese veld waar die veldsterkte3,5x103 N.C-1 is.
ELEKTRIESE VELDSTERKTE: TOEPASSING IBereken die grootte van die krag wat uitgeoefen word op βn lading van +5pC by βn punt in βn elektriese veld waar die veldsterkte3,5x103 N.C-1 is.
ELEKTRIESE VELDSTERKTE: TOEPASSING IBereken die grootte van die krag wat uitgeoefen word op βn lading van +5pC by βn punt in βn elektriese veld waar die veldsterkte3,5x103 N.C-1 is.
π¬ =π
π
π, π Γ πππ =π
π Γ ππβππ
π = π, ππ Γ ππβππ΅
ELEKTRIESE VELDSTERKTE: TOEPASSING II
Twee klein sfere, B met lading van +5 nC en A met lading van -4 nC, word βn afstand van mekaar, in βn vakuum geplaas, soos in die sketsgetoon.
P is βn punt tussen sfere A en B. Punt P is βn afstand r vanaf sfeerA en afstand 2r vanaf sfeer B soos in die diagram hierondergetoon. Die netto elektriese veld by punt P is 1181,25 N.C-1 .
ELEKTRIESE VELDSTERKTE: TOEPASSING II
P is βn punt tussen sfere A en B. Punt P is βn afstand r vanaf sfeeren afstand 2r vanaf sfeer A soos in die diagram hieronder getoon. Die netto elektriese veld by punt P is 1181,25 N.C-1 .
ELEKTRIESE VELDSTERKTE: TOEPASSING II
P is βn punt tussen sfere A en B. Punt P is βn afstand r vanaf sfeer en afstand 2r vanaf sfeer A soos in die diagram hieronder getoon. Die netto elektrieseveld by punt P is 1181,25 N.C-1 na links .
π¬πππ = π¬π¨ + π¬π©
π¬πππ =ππΈπ¨
ππ+ππΈπ©
ππ
ππππ, ππ =π Γ πππ(π Γ ππβπ)
ππ+π Γ πππ(π Γ ππβπ)
ππ π
π = π, π π
ELEKTRIESE VELDSTERKTE: TOEPASSING IV
Drie ladings is geleΓ« op die hoekpunte van 'n gelykbenige driehoek soos hieronder getoon.
Wat is die grootte en rigting van die resulterende elektriese veld by die middelpunt M van AC?
ELEKTRIESE VELDSTERKTE: TOEPASSING IV
Drie ladings is geleΓ« op die hoekpunte van 'n gelykbenige driehoek soos hieronder getoon.
Wat is die grootte en rigting van die resulterende elektriese veld by die middelpunt M van AC?
ELEKTRIESE VELDSTERKTE: TOEPASSING IV
π¬πππ = π¬π¨ + π¬π© + π¬πͺ
π¬π¨ = π¬π© ππ ππππππππππππππ ππ πππππππ ππ
ππππππππππ πππ
π¬π© =ππΈπ©
ππ©π
ELEKTRIESE VELDSTERKTE: TOEPASSING IVπ¬πππ = π¬π¨ + π¬π© + π¬πͺ
π¬π¨ = π¬π© ππ ππππππππππππππ ππ πππππππ ππ
ππππππππππ πππ
ππ΄π© = π Γ πππππΒ° = π, ππππβ¦ππ
π¬π© =ππΈπ©
ππ©π
π¬π© =π Γ πππ Γ π Γ ππβπ
π, ππ Γ ππβπ π
= π, ππ Γ ππππ΅. πͺβπ
ππΒ° ππ π ππ πππ π¨π©
EINDE VAN SESSIE 15