## 1.8 Veldlijnen

Veldlijnen tekenen

Om meer grip op het "onzichtbare" elektrisch veld te krijgen, is nagedacht over een manier om het veld te kunnen visualiseren. We gebruiken daarvoor de constructie van veldlijnen. Bekijk bijvoorbeeld de positieve lading q in figuur 1.8.1.

Om de lading heen zie je enkele veldlijnen getekend. Een veldlijn geeft het pad aan waarlangs een lading zou gaan bewegen, als deze in het veld geplaatst wordt. In dit geval dus in een rechte lijn - naar q toe als het een negatieve lading is, of van q vandaan als het een positieve lading is. Een pijlpunt in de veldlijnen geeft aan wat de richting van het elektrisch veld is, volgens de afspraak zoals die in paragraaf 1.5 is uitgelegd.

Het elektrisch veld van twee of meer ladingen is in feite samengesteld uit de losse velden van de afzonderlijke ladingen. In figuur 1.8.2 zie je bijvoorbeeld het veldlijnenpatroon van twee positieve ladingen. Dat van een negatieve en een positieve lading staat in figuur 1.8.3.

Al met al is er een viertal ‘regels' waaraan een elektrisch veldlijnenpatroon moet voldoen:

1. De richting van veldlijnen is altijd van positieve lading naar negatieve lading.
2. Veldlijnen snijden elkaar nooit.
3. Veldlijnen staan loodrecht op het oppervlak van een lading.
4. Hoe dichter de veldlijnen op elkaar staan, des te sterker het veld daar is.

Het aantal veldlijnen dat je tekent, is niet bijzonder van belang. Zolang ze maar een goed beeld geven van het veld en natuurlijk aan de bovenstaande regels voldoen.

In figuur 1.8.4 zie je een aantal veldijnenpatronen. Deze patronen zijn gemaakt met behulp van geladen griesmeeldeeltjes in een vloeistof, die zich richten in een elektrisch veld.

IJshockey met ladingen

Bekijk het onderstaande applet.

Klik hier: http://phet.colorado.edu/sims/electric-hockey/electric-hockey_en.jnlp

Je kan positieve (rode) en negatieve (blauwe) ladingen met je muis binnen het veld schuiven, waardoor de zwarte puck resp. afgestoten en aangetrokken wordt.
Verricht de volgende handelingen en kijk wat er gebeurt:

1. Begin met de eenvoudigste situatie ("practice") en breng door het plaatsen van 1 positieve lading de zwarte puck in de goal.
2. Ga na wat er met de krachtvector gebeurt als gevolg van de afstand van jouw lading tot de puck. Hoeveel keer langer wordt de vector als je de afstand tussen de ladingen halveert?
3. Let tijdens de beweging van de puck op zijn versnelling.
4. Zet nu ook het veld (=field) aan.
5. Wat valt op als je 2 tegengestelde ladingen op een afstandje van elkaar loslaat en ze even volgt?

Opgave 16)

Bekijk het veldlijnenpatroon in figuur 1.8.5

a. Geef aan in welke richting de elektrische kracht op een positieve lading staat als die zich in punt A bevindt. En in punt B en C?

b. Rangschik de punten A, B en C in volgorde van aflopende veldsterkte (dus het sterkste veld eerst).

Opgave 17)

In figuur 1.8.6 zijn de veldlijnen van een niet-uniform elektrisch veld getekend.

Orden de veldsterkte in de punten A, B, ..., F van de hoogste waarde tot de laagste.
Grootste veldsterkte ..., ..., ..., ..., ..., ... kleinste veldsterkte.
In situatie(s) ..., ..., ..., ..., ..., ... is de veldsterkte even groot.
Leg telkens duidelijk uit hoe je tot je antwoord komt.