Zie afbeelding hieronder. Elektrische veldlijnen lopen altijd van positief naar negatief. Omdat het veld homogeen is lopen de veldlijnen parallel en op gelijke afstanden van elkaar.
Opgave b
Positieve ladingen ondervinden een kracht in de richting van de veldlijnen, negatieve ladingen ondervinden een kracht tegengesteld aan de richting van de veldlijnen. Aangezien op de druppeltjes een kracht naar boven moet werken om de zwaartekracht te compenseren moeten de druppeltjes negatief geladen zijn.
Ook aan de geladen platen is te zien dat de druppeltjes negatief moeten zijn. De onderste plaat stoot negatief geladen deeltjes af en de de bovenste plaat trekt negatief geladen deeltjes aan.
Opgave c
Voor een zwevend druppeltje geldt dat de elektrische kracht even groot is als de zwaartekracht. De massa van het druppeltje is 4,167 picogram. Dit is gelijk aan 4,167·10-12 g = 4,167·10-15 kg. Voor de zwaartekracht op het druppeltje geldt
Afgerond op drie cijfers is dit 4,09·10-14 N. Richting is omhoog.
Opgave d
Voor de grootte van de kracht op een geladen deeltje in een elektrisch veld geldt
F = E·q
Hieruit volgt
q = F/E = 4,087827·10-14 / 2630 = 1,554307·10-17 C. Het gaat hier om een negatieve lading dus dit wordt -1,554307·10-17 C. Afgerond op drie cijfers is dit -1,55·10-17 C.
Opgave e
Door het doen van veel metingen aan druppeltjes met telkens weer een andere lading kwam Millikan er achter dat de lading altijd een veelvoud was van wat wij nu kennen als het elementair ladingskwantum (1,602176565·10-19 C). Hiermee was ook meteen de lading van één elektron bekend.
Opgave f
De lading van één elektron is -1,602176565·10-19 C. In het druppeltje is dus een overschot van -1,554307·10-17 / -1,602176565·10-19 = 97,0122069 elektronen. Aangezien dit alleen een heel aantal elektronen kan zijn wordt dit 97 elektronen.
Vraag over opgave "Millikan"?
Hou mijn naam verborgen voor andere bezoekers
Sorry
: (
Als je een vraag wil stellen moet je eerst inloggen.
Eerder gestelde vragen | Millikan
Op dinsdag 9 jun 2020 om 20:04 is de volgende vraag gesteld Hoi Erik,
Ik heb moeite met het vinden van de juiste afronding. Betekent dit dat zelfs als we een taak hebben met a,b,c,d,e..etc en de laagste hoeveelheid significante cijfers bij a hebben, we dan ook in taak b,c,d,e met deze significante cijfers afronden? Bij voorbaat dank :)
Erik van Munster reageerde op dinsdag 9 jun 2020 om 20:25 Ja dat klopt. Als je bij vraag a de uitkomst afrondt op een bepaald aantal significante cijfers en je hebt die uitkomst nodig bij vraag b, dan rond je je antwoord van b ook af op datzelfde aantal significante cijfers.
Op zondag 26 jan 2020 om 12:58 is de volgende vraag gesteld Waarom wordt er bij vraag d afgerond op 3 cijfers en niet op 4 cijfers? Want in die vraag wordt een niet afgerond getal wordt gebruikt (Fel) en de 2630 van E. Dus dan is het laagste aantal significante cijfers toch 4?
Erik van Munster reageerde op zondag 26 jan 2020 om 20:35 We rekenen in vraag d inderdaad verder met het niet afgeronde Fel uit vraag c. Maar in vraag c hebben we dit afgerond op 3 cijfers. Vandaar dat Fel ook geldt als getal met 3 significante cijfers. Vandaar dat we het eindantwoord bij d ook afronden op 3 cijfers.
