34 ]
Elektriciteit
•
Een geleider in een elektrisch veld Een geleider bevat vrije elektronen en vaste positieve roosterionen. In een elektrisch veld ondervinden de vrije elektronen de coulombkracht, waardoor ze zich in de geleider naar één kant zullen verplaatsen. Er ontstaat zo een negatieve en een positieve zijde. Als de geleider in elektrostatisch evenwicht is (d.w.z. als de vrije elektronen niet meer opschuiven), geldt: 1 De veldlijnen staan loodrecht op de geleider Mocht dat niet het geval zijn, dan zou de elektrische kracht immers een component hebben langs het oppervlak en zouden de vrije elektronen opschuiven.
–
––
++
+
–
+ +
– –
+
–
F
+ –
– –
+ +
+
2 Binnen in de geleider is het elektrisch veld nul Mocht er in de geleider toch nog een veld zijn, dan zouden de vrije elektronen hierdoor een kracht ondervinden en zich verplaatsen. Men noemt dat elektrische schermwerking. Die schermwerking treedt ook op als de geleider hol is of zelfs open is zoals een kooi. Zo’n kooi die beschermt tegen uitwendige elektrische velden, noemt men een kooi van Faraday. Dat heeft belangrijke toepassingen: - voor tv-distributie gebruikt men coaxkabels: de buitenkant is van gevlochten metaaldraad, zodat het signaal niet verstoord wordt door externe elektrische velden. - in een auto zit je veilig tijdens een onweer, omdat de metalen ‘carrosserie’ zich gedraagt als een kooi van Faraday.
Veilig in de auto!?!