ontlading en influentie

Ro stelde deze vraag op 05 mei 2011 om 16:18.

Kan iemand mij uitleggen wat 'ontlading' en 'influentie' is aan de hand van een paar voorbeelden? Ik heb al op internet gezocht, maar daar kreeg ik heel ingewikkelde informatie die ik niet begreep.

Alvast bedankt.

Reacties

Theo op 05 mei 2011 om 20:19

Ontlading: een verplaatsing van lading van een positief geladen omgeving naar een negatieve omgeving (of omgekeerd): potentiaalverschil.
Resultaat daarbij is een gehele of grotendeels verwijderen van het ladingsverschil en opheffen van het potentiaalverschil.   Ontlading kan alleen als ladingen van de ene naar de andere plek kunnen bewegen.

Bliksem is zo'n ontlading. Groot potentiaalverschil tussen wolken en grond. Aanvankelijk is de lucht een te goede isolator om ladingen te laten bewegen. Maar naarmate het potentiaalverschil toeneemt vindt er uiteindelijk een doorslag: de bliksem waarmee veel lading van wolk naar grond beweegt (stroom).

Influentie (bijlage) is de beinvloeding van lading op het ene lichaam op lading op een ander lichaam.



Een neutrale metalen bol heeft evenveel positieve als negatieve lading, allemaal evenredig verdeeld. Door een positief geladen voorwerp in de buurt van de bol te brengen worden negatieve ladingen van die bol aangetrokken en bewegen zich over het bolkoppervlak naar een plek in de richting van dat geladen voorwerp. Daar ontstaat een overschot aan negatieve lading op de bol tegenover het positief geladen voorwerp.

Haal je het positief geladen voorwerp weg dan verdelen de ladingen op de bol zich weer evenredig en heeft de bol overal evenveel positieve als negatieve ladingen.

Ro op 05 mei 2011 om 23:42

Bedankt voor de uitleg, ik snap het nu een stuk beter.

Ik snap alleen niet zo goed het verschil tussen:

ladingsverschil en potentiaalverschil.

En als ik het goed begrijp is het samengevat: ontlading = opheffen van potentiaalverschil

 

Ik ben nu trouwens bezig met een opgave over influentie, ik snap de theorie nu wel, maar het antwoord op de vraag weet ik niet zo goed.

http://havovwo.nl/vwo/vna/bestanden/vna1209iiopg5.pdf

het gaat om opgave 23.

Ik heb de uitwerking al gelezen, maar ik dacht juist omdat het aluminiumfolie negatief is, gaan de elektronen juist naar de aarde toe en niet richting het aluminiumfolie.

En hoe kan er eigenlijk opeens zo'n positieve lading onstaan?

Theo op 06 mei 2011 om 10:15

Ro, 5 mei 2011

Ik snap alleen niet zo goed het verschil tussen: ladingsverschil en potentiaalverschil.

En als ik het goed begrijp is het samengevat: ontlading = opheffen van potentiaalverschil

Dat zijn ook twee aparte zaken, die wel elkaar beinvloeden. Sommige deeltjes in de natuur, zoals electronen, bezitten lading. Velen bij elkaar veroorzaken daarmee een lading op of in een voorwerp. Lading komt in positieve en negatieve variant. Een ladingsverschil tussen twee voorwerpen geeft aan hoeveel het ene voorwerp meer aan lading heeft dan het andere. Bij een voorwerp dat 20 C aan positieve lading heeft en een ander met "maar" 15 C zit een ladingsverschil van 5 C. En had dat voorwerp een lading van -15C  dan is het ladingsverschil (20 - (-20)) = 40C

Potentiaal is de mogelijkheid (de potentie) van een voorwerp om arbeid te verrichten. Potentiele energie heeft een voorwerp op enige hoogte: het kan vallen en die energie gebruiken. Zoals vallend water een turbine kan aandrijven (arbeid verrichten) en electriciteit kan opwekken (=de potentiele energie omzetten in electrische energie).

Electrische potentiaal is de mogelijkheid van een lading om arbeid te verrichten. Dat komt omdat er andere ladingen (in de buurt) zijn die die lading aantrekken of afstoten. Blijft onze lading vast staan, dan gebeurt er niets. Laten we hem los dan zal die lading gaan bewegen (aangetrokken of afgestoten worden door die andere ladingen). Met het bewegen komt energie vrij. De energie die vrijkomt bij bewegen van punt A naar B hangt af van het potentiaalverschil tussen die punten. Als het potentiaalverschil tussen A en B gelijk is aan  V Volt (= VA - VB), dan is de energie die vrijkomt als een lading q van A naar B beweegt gelijk aan U = q.V

(Zoals de energie die vrijkomt als een rotsblok van bovenop de berg naar beneden valt afhankelijk is van hoever zo'n rotsblok valt: tot halverwege of tot in het dal. Het zwaartekracht potentiaalverschil tussen top en dal is groter dan tussen top en midden van de berghoogte)

Electrische potentiaal is er alleen voor geladen voorwerpen: die kunnen bewegen als gevolg van electrische krachten. Een blok hout of ander niet-electrisch geladen voorwerp doet niets in zo'n veld en heeft dan ook geen electrische potentiele energie.

Ontlading is een beweging van electrisch geladen deeltjes naar een plek met een tekort aan die deeltjes (of overvloed van omgekeerd geladen deeltjes) om dit verschil (zoveel mogelijk) op te heffen. En ze bewegen omdat er een potentiaalverschil is tussen beide plekken.
Dit is ook de reden waarom een batterij uit zichzelf langzaam "leegloopt": ondanks maatregelen ertegen zien de negatieve ladingen toch kans naar de positieve ladingen te komen en tezamen "nul" geladen te worden.

In dagelijkse taal hoor je ook wel eens dat iemand "even moet ontladen" : die is dan zo gespannen (!), opgeladen (!) of boos dat hij moet afreageren (ontladen), zijn energie kwijt moet.

Theo op 06 mei 2011 om 10:48

Ro, 5 mei 2011

http://havovwo.nl/vwo/vna/bestanden/vna1209iiopg5.pdf

het gaat om opgave 23.

Ik heb de uitwerking al gelezen, maar ik dacht juist omdat het aluminiumfolie negatief is, gaan de elektronen juist naar de aarde toe en niet richting het aluminiumfolie.

En hoe kan er eigenlijk opeens zo'n positieve lading onstaan?


De positieve lading op de binnenkant van het glas induceert een negatieve lading in het aluminium aan de buitenkant. Als het aluminium nergens aan bevestigd is dan is het als blad neutraal. Maar door de influentie zullen meer electronen (negatief) aan de glaskant van het aluminium gaan zitten en daardoor automatisch meer pluslading (feitelijk gebrek aan electronen) aan de andere kant. Netto als blad nog steeds neutraal maar niet gelijkelijk verdeeld.

Als je nu een verbinding maakt tussen Aarde en aluminium dan wordt de situatie anders.



 Electronen in de Aarde "zien" de positieve lading aan de ene kant van het aluminium en worden daarheen aangetrokken en neutraliseren het. Er gaan dus electronen van Aarde naar aluminium (en aangezien stroom is afgesproken als omgekeerd in richting als electronen, loopt er stroom van aluminium naar Aarde). Het aluminium heeft dus nu electronen aan de glaskant en "neutraal" aan de andere kant. Netto zitten er nu dus teveel electronen op het aluminium om als blad neutraal te zijn. Dat zie je ook: als je de verbinding met Aarde verbreekt dan kunnen de toegestroomde electronen niet meer terug naar de Aarde en het blad aluminium is als geheel negatief geladen geworden. Een electroscoop kan dat ook aantonen.

Doordat de Aarde een paar electronen afgestaan heeft aan het blad zou je denken (terecht) dat de Aarde nu te weinig heeft om neutraal te zijn en dus positief geladen is. Klopt. Maar de Aarde is zo groot tov dat aluminium blad en heeft zo'n enorm aantal landingen dat die "paar" electronen nauwelijks gemist worden en de Aarde als geheel neutraal lijkt en blijft. Men stelt ook wel eens dat de Aarde een onuitputtelijke bron van lading is en zelf altijd neutraal blijft. Niet helemaal waar maar voor praktische toepassingen wel.  Net als bij zwaartekracht: de appel trekt ook de Aarde aan, maar die beweging is zo goed als nul.

Theo op 06 mei 2011 om 10:51

Waarschijnlijk bedacht je dit zelf ook al: als je het negatief geladen blad met een draadje weer met Aarde verbindt, dan stromen het overschot aan negatieve lading weer terug naar Aarde en is het blad weer neutraal als voorheen. (je kunt het ook zien alsof nu positieve lading vanuit de Aarde naar het blad gaat en daarmee alles neutraliseert).

Ro op 07 mei 2011 om 00:00

Bedankt!

Bart op 07 mei 2011 om 20:12

hallo,

ik heb nog een vraagje die hier een beetje aansluit.

Ik lees heel vaak magnetische influentie en elektrische influentie, zijn deze twee dingen hetzelfde? En zo niet, kunt u misschien een paar voorbeelden geven om het te verduidelijken?

Theo op 07 mei 2011 om 23:07

Het woord influentie is hetzelfde en betekent ook hetzelfde: invloed uitoefenen op (zoals het Engelse werkwoord "to influence")

Maar voor electrische ladingen betekent dit dat een geladen voorwerp bij een ander voorwerp de ladingdragers zo doet herrangschikken dat het voorwerp als geheel neutraal is, maar de concentratie van positieve ladingdragers (en elders van negatieve ladingdragers) lokaal hoger is dan elders. Influentie is dan altijd zo dat een postief geladen voorwerp op een ander voorwerp een negatieve ladingsconcentratie veroorzaakt. (want + en - trekken elkaar aan, + en + of - en - stoten elkaar af). Haal je de lading weg dan zullen in het beinvloede voorwerp de ladingdragers weer gelijkmatig verdeeld worden en is de influentie verdwenen.  Voorbeelden zijn in eerdere antwoorden en vraagstelling al gegeven.

Bij magnetische voorwerpen kan een noordpool bij een ander voorwerp een zuidpool veroorzaken door influentie.Noord en zuid trekken elkaar aan. Permanent magnetisme ontstaat doordat op moleculair niveau magnetische polen zich zo uitlijnen dat er een rij ontstaat van (noord-zuid) (noord-zuid) (noord-zuid) enz waarbij elk haakjespaar een molecuul voorstelt. Als een stof ook uit moleculaire magneetjes bestaat maar deze wijzen normaal gesproken in willekeurige richtingen dan is het materiaal als geheel niet magnetisch. Bijvoorbeeld weekijzer. Als een permanente magneet zijn invloed laat gelden (zijn magneetveld dringt door het weekijzer) dan gaan de moleculen zich alsnog richten. En wel zo dat het als kompasnaaldjes in een zelfde richting gaat wijzen. Een permanente noordpool zal in het weekijzer tegenover zich een zuidpool veroorzaken door influentie. En daarmee ontstaat aan de andere kant van het weekijzer een noordpool.  Halen we de magneet weg dan gaan de moleculen in weekijzer weer alle kanten op staan en verdwijnt het magnetisme weer.

Soms is een materiaal (ijzer) zodanig dat een permanente magneet een aantal moleculen richt die na weghalen van de magneet gericht blijven: het ijzer is dan magnetisch gemaakt.  

Dit laatste wordt wel gemaakt om kompasnaaldjes te magnetiseren: je strijkt steeds met een vloeiende beweging met een permanente magneet met zijn noordpool over het ijzer van achteren naar voren. Uiteindelijk is het kompasje dan ook magnetisch (met voorkant zuid) 

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Noortje heeft dertig appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Noortje nu over?

Antwoord: (vul een getal in)