elektrostatica het is het deel van het elektriciteitsgebied dat elektrische ladingen bestudeert zonder beweging, dat wil zeggen in een staat van rust.
Elektrostatisch schild
Elektrostatische afscherming maakt het elektrische veld nul. Dit gebeurt als gevolg van de verdeling van overtollige elektrische ladingen in een geleider. Ladingen van hetzelfde teken hebben de neiging om weg te gaan totdat ze tot rust komen.
Dat bewees Michael Faraday met de with De kooi van Faraday. In dit experiment zat de chemicus in een kooi die werd onderworpen aan een elektrische ontlading en verliet het zonder dat er iets met hem gebeurde.
Lees ook over:
- De wet van Faraday
- Constante van Faraday
Kracht en elektrostatische energie
Elektrostatische kracht is de kracht van elektrostatische interactie tussen twee elektrische ladingen door aantrekking en afstoting.
Het wordt berekend door Wet van Coulombmb, die wordt uitgedrukt door de volgende formule:
Waar,
k = elektrostatische constante
q1 en q2 = elektrische ladingen
r = afstand tussen ladingen
De elektrostatische constante, ook wel de Coulomb-constante genoemd, wordt beïnvloed door de omgeving waar de elektrische ladingen elkaar ontmoeten. Zo beïnvloedt de elektrostatische constante de krachtwaarde.
Meestal in een vacuüm is de waarde 9,109 Nm2 /Ç2, maar het kan ook in andere media verschijnen, bijvoorbeeld:
- Water 1.1.108 Nm2 /Ç2
- benzeen 2.3.109 Nm2 /Ç2
- Olie 3.6.109 Nm2 /Ç2
Elektrostatische energie of elektrische potentiële energie is energie die wordt geproduceerd door overtollige elektrische ladingen in wrijving. Het wordt gemeten met de volgende formule:
Waar,
k = elektrostatische constante
Vraag = bronbelasting
wat = proef- of testbelasting
d = afstand tussen ladingen
Elektrisch veld
Elektrisch veld het is de plaats waar elektrische ladingen zijn geconcentreerd, waarvan de intensiteit wordt gemeten met behulp van de formule:
Waar,
EN = elektrisch veld
F = elektrische kracht
wat = elektrische lading
Elektrische lading
Bij elektrische ladingen ze zijn het resultaat van het aantrekken of afstoten van lasten. Gelijkaardige ladingen stoten elkaar af, terwijl tegengestelde ladingen elkaar aantrekken.
Ze worden gemeten in coulomb en de kleinste lading die in de natuur wordt gevonden, is de elementaire lading (e = 1.6 .10-19 ).
De elektrische ladingsformule is:
Q = n.e
Waar,
Vraag = elektrische lading
Nee = aantal elektronen
en = elementaire lading
formules
Naast de hierboven genoemde elektrostatische formules worden ook de volgende gebruikt:
elektrische potentiaal
Waar:
V = elektrische potentiaal
Ep = potentiële energie
Vraag = Elektrische lading
Potentieel verschil
U = vB -vDe
Waar,
u = potentiaalverschil
vDe = elektrische potentiaal in a
vB = elektrische potentiaal in b
Meer weten:
- Elektrische energie
- Elektrificatieprocessen
- Elektrische stroom
- Elektrostatica: Oefeningen
Elektrostatica versus elektrodynamica
Terwijl Electrostatics elektrische ladingen bestudeert zonder beweging, Elektrodynamica bestudeert het verplaatsen van lasten.
Elektrostatica en elektrodynamica zijn daarom studiegebieden in de natuurkunde die zijn gewijd aan verschillende aspecten van elektriciteit.
Naast deze gebieden is er ook de elektromagnetisme, die het vermogen van elektriciteit bestudeert om polen aan te trekken en te onderdrukken.
Toelatingsexamen Oefeningen
1. (UDESC-2013) Twee identieke bollen, A en B, gemaakt van geleidend materiaal, hebben ladingen +3e en -5e en zijn met elkaar in contact. Na evenwicht wordt bol A in contact gebracht met een andere identieke bol C, die een elektrische lading heeft van +3e. Controleer het alternatief dat de waarde van de uiteindelijke elektrische lading van bol A bevat.
a) +2e
b) -1e
c) +1e
d) -2e
e) 0e
c) +1e
Zie ook: Elektrisch opladen: oefeningen
2. (UFRR-2016) Een rechthoekig vlak van gebied A, in het internationale systeem (SI), is geladen met een elektrische lading +Q, gelijkmatig verdeeld over het hele oppervlak. Wat zal de elektrische ladingsdichtheid in deze regio zijn?
a) Variabele waarde in coulomb/m-eenheden
b) +Q/A coulomb/m2
c) +Q coulomb/m4
d) -Q coulomb/m5
e) 10 Q coulomb/m
b) +V/A coulomb/m2
Zie ook: Wet van Coulomb - Oefeningen
3. (UEL-2011) Het hydrofobe karakter van polyurethaan wordt geassocieerd met de elektrostatische afstotingskracht tussen de moleculen van het materiaal en watermoleculen, een fysiek fenomeen dat optreedt tussen lichamen met elektrische ladingen van hetzelfde teken. Het is juist om te zeggen dat de elektrostatische afstotingskracht
a) het heeft de tegenovergestelde richting van de elektrostatische aantrekkingskracht tussen elektrisch neutrale lichamen;
b) groter is tussen twee lichamen met dezelfde elektrische lading +Q dan tussen twee lichamen met dezelfde elektrische lading -Q
c) zal twee keer zo groot zijn als de afstand tussen de beladen lichamen wordt gehalveerd
d) neemt toe met het kwadraat van de afstand tussen elektrisch geladen lichamen
e) is recht evenredig met de hoeveelheid lading voor elektrisch geladen lichamen
e) is recht evenredig met de hoeveelheid lading voor elektrisch geladen lichamen.
Zie ook: elektrische energie
