Elektromagnetisme
Lading in B-veld
Schuif de snelheid van de proeflading — de magnetische kracht F = qv×B verschijnt in de aflezingen.
Lading in B-veld — interactieve Elektromagnetisme-simulatie. Schuif de snelheid van de proeflading — de magnetische kracht F = qv×B verschijnt in de aflezingen. Gratis virtueel natuurkundelab in de browser met live SI-metingen en een begeleide rondleiding.
Magnetische kracht
Schuif de snelheid van de proeflading — de magnetische kracht F = qv×B verschijnt in de aflezingen.
Een proeflading q die beweegt met snelheid v in uniform B voelt de magnetische kracht F_B = q(v×B), loodrecht op zowel v als B. De voorinstelling gebruikt een uniform B-gebied (geen stroomdraad), dus alleen de Lorentzkracht geldt. Gele F_E- en paarse F_B-pijlen splitsen elektrisch en magnetisch deel; samen F = F_E + F_B. Druk op Start om beweging langs v te zien.
- F = qv×B
- F ⊥ v and B
Onderzoeksnota
Plan de vraag voordat je het lab opent
De samenvatting spiegelt de voorgerenderde pagina: leidende vraag, concurrerende voorspellingen, rollen van variabelen, bepalende wetten, opstelling, analyse- en verdiepingsvragen blijven zichtbaar en in deze volgorde.
Leidende vraag
Een geladen deeltje beweegt door een gebied met een homogeen magnetisch veld. Hangt de magnetische kracht erop af van de snelheid van het deeltje, of alleen van de veldsterkte?
Voorspellingen om te wegen
- De kracht hangt alleen af van de veldsterkte, niet van de snelheid.
- De magnetische kracht hangt van geen van beide grootheden op een simpele manier af.
- De kracht hangt af van zowel de veldsterkte als de snelheid van het deeltje — snellere deeltjes voelen een sterkere magnetische kracht.
Rollen van variabelen
Wat je instelt:
- Snelheidscomponent x v_x (m/s)
- Snelheidscomponent y v_y (m/s)
Wat je meet:
- Krachtgrootte F (µN)
Hoe het onderzoek verloopt
- Open de voorinstelling qv-cross-b en druk op Herstel. Het veldgebied heeft een vaste Bz = 0.12 T; de proeflading is q = 3×10⁻¹⁰ C.
- Zet de aflezing van de krachtgrootheid op de proeflading aan.
- Stel voor elke meting de snelheidscomponenten van de proeflading in en noteer de krachtgrootheid.
Leidende vergelijking
Lorentzkracht (magnetisch) — F_B = q·v×B
Een lading q die met snelheid v door een magnetisch veld B beweegt ondervindt een kracht F = qv×B, loodrecht op zowel zijn snelheid als het veld. Zijn grootte is |F| = |q||v||B| wanneer v loodrecht op B staat.
Wat het uitprintbare werkblad leerlingen laat uitwerken
- Reken voor één meting |F| = |q|·|B|·|v| uit met q = 3×10⁻¹⁰ C, B = 0.12 T, |v| = √(v_x² + v_y²). Vergelijk met de tabel.
- Leg uit waarom de grootte van de magnetische kracht afhangt van de totale snelheid |v| van het deeltje en niet van de richting van zijn snelheid — ook al hangt de richting van de kracht wél af van welke kant hij op beweegt.
Waar dit buiten het lab opduikt
- De magnetische kracht staat altijd loodrecht op de snelheid (F = qv×B), dus hij kan de richting van een deeltje veranderen maar nooit zijn snelheid. Leg uit waarom een magnetisch veld alleen een geladen deeltje nooit kan versnellen of vertragen, maar het alleen kan sturen.
- Een geladen deeltje dat loodrecht op een homogeen magnetisch veld beweegt volgt een cirkel, omdat de magnetische kracht altijd naar het middelpunt van de cirkel wijst. Leg met F = qvB uit waarom een sneller deeltje in hetzelfde veld een grotere cirkel beschrijft.
- AP Physics 2 — Unit 12: Magnetism and Electromagnetism
- AP Physics C: Electricity and Magnetism — Unit 12: Magnetic Fields and Electromagnetism
- IB Physics — D.3 Motion in electromagnetic fields
- General High School Physics — Magnetism & electromagnetism
- NGSS High School Physics — Electric current and magnetic fields
- Welkom bij qv×B
- Selecteer de proeflading
- Druk op Start
- Kracht op een bewegende lading
- Open het eigenschappenpaneel
- Gelukt!
Open de interactieve simulatie om de scène te bouwen, druk op Start en verken met live metingen en een begeleide rondleiding.