Kapitel 9: Elektricitet Elektrisk laddning Coulombs lag

Atomens uppbyggnad Kärna med protoner Hölje av elektroner Elektriskt neutral

Men vid gnidning... Negativt laddat Positivt laddat Ett föremål får ett överskott på elektroner Ett föremål får ett underskott på elektroner Negativt laddat Positivt laddat

Elektriska krafter + - Attraherar + + Repellerar - -

Tänk till! Hur skulle tygbiten och plaststaven påverka varandra? En glasstav gnids mot en bit tyg. Glasstaven attraherar sedan en plaststav. Hur skulle tygbiten och plaststaven påverka varandra?

Tänk till! Förklara varför Ibland när du borstar håret kan du se att hårstråna spretar isär och dras till borsten. Förklara varför

Coulombs lag 𝐹=𝑘 𝑄 1 𝑄 2 𝑟 2 k = 8,99 · 10 9 Nm/ 𝐶 2 (i vakuum) Kraften mellan två laddningar 𝑄 1 och 𝑄 2 på avstånd r beskrivs som: 𝐹=𝑘 𝑄 1 𝑄 2 𝑟 2 k = 8,99 · 10 9 Nm/ 𝐶 2 (i vakuum)

𝐹=𝑘 𝑄 1 𝑄 2 𝑟 2 k = 8,99 · 10 9 Nm/ 𝐶 2 (i vakuum) Coulombs lag Kraftens storlek beror på laddningarnas storlek och avståndet r Kraften är lika stor på båda laddningarna Kraftens riktning beror på laddningarnas tecken 𝑄 1 𝑄 2 𝑟

Till sist Elektrisk laddning har beteckningen Q Enhet för laddning är Coulomb, C Elementarladdningen 𝒆=𝟏,𝟔𝟎· 𝟏𝟎 −𝟏𝟗 𝐂 Laddningen hos en proton är lika stor men positiv

Sammanfattning Negativt laddat: överskott på elektroner Positivt laddat: underskott på elektroner Elektrisk laddning kan inte skapas eller försvinna. Summan av laddningarna är bevarad. Olika laddning dras till varandra – attraherar Lika laddning stöter bort varandra – repellerar Coulombs lag: 𝐹=𝑘 𝑄 1 𝑄 2 𝑟 2 , k = 8,99 · 10 9 Nm/ 𝐶 2

Starter Uppgift 9.08 Fullborda nedanstående figur med kraftpilar i samma skala som i figur A

www.menti.com Code: 96 26 75

Elektriska fält Område där elektriska krafter verkar på laddningar Fältlinjerna är riktade åt det håll som kraften på en positiv testladdning 𝑞 0 skulle ha Fältet är riktat utåt från en positiv laddning Fältet är riktat inåt mot en negativ laddning

Om det finns flera laddningar i närheten bestäms fältlinjerna av resultanten till de båda coulombkrafter som en testladdning skulle påverkas av

Elektrisk fältstyrka Beteckning E Definition: Elektrisk kraft per laddning 𝐸= 𝐹 𝑞 Enhet för elektrisk fältstyrka är newton per coulomb N/C

Elektrisk fältstyrka Uppgift 9.10

Homogent elektriskt fält + + + + + + + + - - - - - - - - - Elektriska fältstyrkan har samma riktning och storlek överallt + + + + + + + + - - - - - - - - -

+ + + + + + + + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - + + + + + + + + + + Laddningen påverkas av en elektrisk kraft. Laddningen förflyttas. Den elektriska kraften utför då ett arbete W + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Spänning Definition: Arbete per laddning Arbete: 𝑊=𝐹∙𝑠 Kraft: 𝐹=𝐸∙𝑞 Storhet Symbol Enhet Spänning U Volt (V) Arbete: 𝑊=𝐹∙𝑠 Arbete: 𝑊=𝐸∙𝑞∙𝑠 Kraft: 𝐹=𝐸∙𝑞 Spänning: 𝑈= 𝑊 𝑞 = 𝐸∙𝑞∙𝑠 𝑞 =𝐸∙𝑠

Fältstyrka i ett homogent elektriskt fält 𝑈=𝐸∙𝑠 𝐸= 𝑈 𝑠 s

Fältstyrka i ett homogent elektriskt fält Exempel 4 sida 259 𝑈=180 V 𝑠=0,025 m 2,5 cm 2 cm Hur stor är kraften som påverkar elektronen?

Fältstyrka i ett homogent elektriskt fält Exempel 4 sida 259 𝑈=180 V 𝑠=0,025 m 𝐸= 𝑈 𝑠 𝐹 𝑞 = 𝑈 𝑠 𝐹= 𝑈∙𝑞 𝑠 = 180∙1,60∙ 10 −19 0,025 N=1,2 · 10 −15 N 𝐸= 𝐹 𝑞 Hur stor är kraften som påverkar elektronen? 1,2 · 10 −15 N

Sammanfattning 𝑈= 𝑊 𝑞 =𝐸∙𝑠 𝐸= 𝑈 𝑠 Storhet Symbol Enhet Spänning U Volt (V) 𝑈= 𝑊 𝑞 =𝐸∙𝑠 𝐸= 𝑈 𝑠 Elektriska fältstyrkan har samma riktning och storlek överallt i ett homogent elektriskt fält