Oefening bepalen lading

Stan Rooseleer stelde deze vraag op 09 januari 2024 om 11:38.
Hallo,

Volgende oefening wist ik niet zo goed hoe ik deze moest aanpakken, het hoofdstuk gaat over elektrische flux maar ik heb deze formule niet toegepast in mijn berekening, ik denk dat ik daar dus al fout zit.. Daarnaast vroeg ik me af of ik het elektrisch veld goed heb getekend? Kunnen jullie me verderhelpen om deze oefening op te lossen? (De vraag in onderstaande afbeeldingen is tweemaal hetzelfde, enkel de getallen zijn aangepast.)




Bedankt

Reacties

Jaap op 09 januari 2024 om 12:38
Dag Stan,
Het elektrisch veld is als indicatie goed getekend.
Er zijn twee schermafbeeldingen met deels verschillende waarden.
Bij je uitwerking a gebruik je waarden uit de ene schermafbeelding, bij b uit de andere.
Zal dit leiden tot een consistente uitkomst?
Uitwerking a en b: wat is er mis met de ingevulde veldsterkten?
Akkoord dat de lading op de geleidende bol geen invloed heeft op de berekening bij a.
Zou de lading op de isolerende bol wel of niet invloed hebben op de berekening bij b?
Groet, Jaap
Stan op 09 januari 2024 om 20:33
Beste Jaap,
Ik zie dat ik inderdaad de veldsterkte niet had omgezet naar N/C, daarnaast heb ik deze keer omwille van de consistentie dezelfde getallen gebruikt bij a) als bij b). De bedoeling was dus dat ik bij a) de lading op de isolerende bol zou berekenen, hieronder zie je mijn berekening. Bij b) moet ik nu de nettolading op de geleidende bolschil berekenen. Maar daar loop ik wat vast, ik had het berekend alsof dat de geleidende bolschil een puntlading was, maar dat klopt niet neem ik aan? Kunnen jullie me verder helpen?
Bedankt

Bijlagen:

Jaap op 09 januari 2024 om 20:44
Dag Stan,
Bij b mag je de geleidende bolschil wel behandelen als een puntlading.
Is er een fysiche reden waarom bij b de lading van de isolerende bol niet van invloed zou zijn?
Groet, Jaap
Stan op 09 januari 2024 om 20:53
Dag Jaap,
Ik snap niet zo goed wat je daarmee bedoelt, zou je me hier wat verder mee kunnen helpen?
Bedankt
Theo de Klerk op 09 januari 2024 om 21:28
Vanaf voldoende afstand mag je elke bol met lading ook als puntlading zien. Maar ook dichterbij kan zo'n bol als puntlading worden gezien omdat ladingen links/rechts tegengestelde werking hebben (vergelijk een massa bij een grote massabol zoals een planeet).
De buitenste holle bol heeft aan de buitenkant een negatieve lading. Die kun je dus ook geconcentreerd denken in het middelpunt van die holle bol
Jaap op 09 januari 2024 om 21:33
…en zou bij de berekening van de lading op de geleidende bolschil ook de lading van de daarbinnen aanwezige isolerende bol op enige wijze in rekening moeten worden gebracht?
Groet, Jaap
Stan op 09 januari 2024 om 22:02
Moet je de lading van de isolerende bol aftrekken van mijn eerste uitkomst bij b) opdat je de netto-lading verkrijgt? Of zie ik het verkeerd?
Theo de Klerk op 09 januari 2024 om 23:23
De negatieve lading veroorzaakt door influentie een netto positieve lading op de binnenkant van de holle bol en daardoor een negatieve lading aan de buitenkant.  Dus wat denk je?
Jaap op 10 januari 2024 om 00:04
Dag allen,

Er was eens een bol van piepschuim met een zeer sterk negatieve lading.
Daaromheen was een dikke bolschil van koper met een netto positieve lading.
De ruimte tussen het piepschuim en de bolschil was en bleef vacuüm: geen contact.
Buiten de bolschil werd de veldsterkte gemeten.
Keer op keer werd de bolschil vervangen door een dunner exemplaar, en telkens werd buiten de bolschil de veldsterkte gemeten. Totdat de schil nog slechts een atoom koper dik was.
Zou de veldsterkte buiten de bolschil wel of niet worden beïnvloed door de constante lading van de centrale bol?
Zou het voor een plaats buiten de bolschil wel of niet juist zijn om twee maal dezelfde formule toe te passen: een maal voor het piepschuim en eenmaal voor het koper? En dan optellen, rekening houdend met de richting van de veldsterkten?
Groet, Jaap
Stan op 10 januari 2024 om 20:22
Wel het lijkt mij dat een plaats buiten de bolschil geen effect zal hebben van de negatieve bol piepschuim, aangezien er een geleider rond begeeft die dit tegenhoudt lijkt me? Dus ik zie niet hoe ik rekening moet houden met deze negatieve bol?

Bedankt
Theo de Klerk op 10 januari 2024 om 20:32
Bedenk dat een geleider veldlijnen zal "beeindigen" waardoor een kool van Faraday ontstaat waarbinnen geen elektrisch veld zit (en dus geen telefoon- of radio-ontvangst) . Als de bron van binnen zit, dan is in die kooi wel een veld. En door influentie erbuiten ook.
Jaap op 10 januari 2024 om 23:51
Dag Stan,
Buiten de geleidende bol…
Tot het tegendeel blijkt, lijkt het me aannemelijk dat de lading van de isolerende bol moet worden meegerekend voor de veldsterkte buiten de geleidende bolschil.
Waarom de geleidende bolschil het veld van de isolerende bol zou tegenhouden, zie ik niet. In een gedachte-exeriment laat ik de bolschil steeds dunner worden. Op een zeker moment is de bolschil nog slechts een metaal-atoom dik. Nog meer atomen vluchten en de ruimte tussen naburige metaal-atomen wordt steeds groter. Het lijkt me niet realistisch dat zo'n bolschil in staat is de invloed van de isolerende bol 'tegen te houden'. En waarom zou tegenhouden wel lukken bij een dikke schil en niet bij een zeer dunne? Toegegeven, de redenering is simplistisch.

Op 43 cm vanaf het middelpunt is de veldsterkte ten gevolge van de isolerende bol

radiaal naar het middelpunt gericht.
De veldsterkte ten gevolge van beide ladingen samen is daar, radiaal naar buiten:


Zie ik het verkeerd, dan hoor ik het graag.
Groet, Jaap

Plaats een reactie

+ Bijlage

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

Roos heeft zeven appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Roos nu over?

Antwoord: (vul een getal in)