Aanraken en delen: lading op metaal en plastic

Een educatief simulatiespel. Voorspel hoe lading zich verdeelt als metalen bollen elkaar raken, wat er gebeurt als metaal plastic raakt en hoe een draad lading verdeelt tussen een grote en een kleine bol, en kijk hoe de elektronen stromen.

GeleidersIsolatoren

AANRAKEN EN DELEN

Twee gelijke bollen

Klaar
Zet JavaScript aan om de bollen elkaar te laten raken. De uitleg en het uitgewerkte voorbeeld blijven leesbaar.
Positieve lading (+)Negatieve lading en elektronenstroom (−)Je voorspellingStandaards, draad en assen
DelenΣQ = ΣQ₀

Tijd

0.00 s

t

Lading op A

— nC

Q_A

Lading op B

— nC

Q_B

Lading op C

— nC

Q_C

Totale lading

— nC

Q_A + Q_B + Q_C

Voorspel voordat je start

Typ je voorspelling om de proef klaar te zetten. Start blijft uit tot er een antwoord is.

Voorspel waar de lading terechtkomt.

Missiescore—

Elk antwoord moet binnen 2 % zitten: elk levert 100 punten op. Goed bij de eerste proef geeft 50 extra. Een proef telt zodra hij begint.

✓ Goed antwoord① In één keer

Zo speel je Aanraken en delen

  1. Kies een test en lees de beginladingen op de kaart.
  2. Gelijke metalen bollen delen hun totaal eerlijk; bollen verbonden door een draad naar verhouding van hun straal; plastic neemt niets op.
  3. Typ je voorspelling, met een minteken als ze negatief is, en druk op Start. De bollen raken elkaar twee aan twee.
  4. Vergelijk het oranje streepje met de ladingsstaaf rechts.

Geleiders en isolatoren

In een metaal zitten sommige elektronen aan geen enkel atoom vast: ze bewegen vrij door het hele stuk. Dat maakt metalen tot geleiders. Als twee metalen voorwerpen elkaar raken, stromen die elektronen van het ene naar het andere tot beide dezelfde elektrische potentiaal hebben, en dan stoppen ze. Gelijke bollen eindigen met gelijke ladingen; een grote bol eindigt met meer dan een kleine, omdat hij bij dezelfde potentiaal meer lading kan vasthouden. In plastic, glas, rubber en droge lucht blijft elk elektron bij zijn atoom: dat zijn isolatoren, en lading die je erop zet, blijft waar ze is. Daarom staan geladen bollen op plastic, daarom hebben draden een plastic mantel, en daarom haal je bijna alle lading van een geladen metalen voorwerp als je het met je hand aanraakt, een geleider die verbonden is met de enorme aarde.

Een gericht leermodel

De bollen zijn gelijk, behalve in de test groot en klein, en staan op perfecte isolatoren. Lading beweegt alleen op het moment van aanraken en verdeelt zich tot beide dezelfde potentiaal hebben; daarna gaan de bollen uit elkaar zonder iets te verliezen. Bollen van verschillende grootte die elkaar echt raken, delen lading op een ingewikkeldere manier, dus de test groot en klein verbindt ze met een lange, dunne draad, waardoor elke bol praktisch alleen staat. Plastic neemt helemaal geen lading op. Er is ongeveer één teken per nC; standaards en bollen zijn niet op schaal, behalve de verhouding 3 : 1 van de stralen. Antwoorden binnen 2 % zijn goed.

Bij het wisselen van taal blijven je proef, voorspelling, pogingen en voortgang behouden.