Brontekst bekijken van Algemene natuurkunde II

<b>Professor:</b> Michael Wübbenhorst<br> <b>Wat?</b> Hoorcollege, oefenzitting, practicum<br> <b>Studiepunten:</b> 6<br> <b>Examenvorm:</b> mondeling met schriftelijke voorbereiding, oefeningen zijn schriftelijk<br> <b>Examenperiode:</b> januari (sinds 2013-2014)<br> <i> Deze prof heeft een uitgesproken Duits accent, zo kan hij een hele les praten over 'sinus tette'. Deze prof doet zeer veel proefjes in zijn les, dat zijn natuurlijk de leukste momenten van de les, de rest van de les is nogal saai. Het is geen ramp om deze lessen te missen, alles is duidelijk uitgelegd in de cursus. (Het is trouwens een aanrader om gewoon uit de 'oude' cursus te leren die op Toledo staat ipv Giancoli.) Op het examen is hij zeer vriendelijk, hij leest gewoon je voorbereiding en stelt hierbij bijvragen om na te kijken dat je de leerstof wel degelijk begrijpt en niet gewoon van buiten hebt geleerd. </i> ===Januari 2023=== #Leg uit en geef de wet van Faraday en de wet van Lenz. Hoe werken transformatoren en geef ook voorbeelden. Hoe werkt een rem op basis van Foucaultstromen? #Geef de polarisatietoestanden van EM-straling. Absorptie, breking en verstrooiing uitleggen. Waarom is de zon bij zonsondergang rood en is de hemel blauw? # Er zijn 2 concentrische bolschillen met stralen R<sub>1</sub> en R<sub>2</sub> en ladingen q en -q. Wat is het potentiaalverschil tussen de bolschillen en wat is de capaciteit van de sferische condensator die gevormd werd. # Er is een solenoïde met een zelfinductie van 53mH en een weerstand van 0,35 Ohm die wordt aangesloten op een bron met spanning 12,0V. Bereken de energie opgewekt door de solenoïde na lange tijd (ook P berekenen hier) en de tijd wanneer de energie de helft was van de uiteindelijke energie opgewekt door het magneetveld. Hoeveel procent van het maximaal vermogen wordt er hier gebruikt? Zelfde examen dus als januari 2021. ===Augustus 2022=== Het examen was exact hetzelfde als in januari. <u>Theorie</u> #Beweging van lading in magnetisch veld. Ook massaspectrometer en cyclotron uitleggen. #Bespreek de werking en kenmerken van een intrinsieke halfgeleider en een gedopeerde halfgeleider (bandenmodel, ...). Leg ook de termen meerderheids- en minderheidsladingdragers uit. Hoe zijn deze halfgeleiders temperatuurafhankelijkheid (grafiek). <u>Oefeningen</u> #Gegeven is een RC-kring met R=100 kOhm; C=9,40 µF; en V(bron)=15,0 V. Na lang wachten (de condensator eerst helemaal laten opladen) verminderen we de afstand tussen condensatorplaten met 20%, in verwaarloosbaar tijdsinterval. a) Bereken potentiaalverschil over de condensator vlak voor (V1) en vlak na die verandering (V2). b) Bereken het potentiaalverschil over de condensator op lange tijd na de verandering (V3). c) Op welk tijdstip na de verandering zal de spanning over de weerstand gelijk zijn aan het gemiddelde van V2 en V3? #Natuurlijk licht met een golflengte van 600nm wordt loodrecht op een scherm geschenen. Beschouw twee evenwijdige lichtgolven die, in het begin, in fase zijn. Beide golven worden door een verschillend stuk glas gestuurd voor ze het scherm bereiken. De eerste straal wordt door een stuk gestuurd met l1 = 4.00µm en n1= 1.40. De tweede straal wordt door stuk gestuurd met l2 = 3.50µm en n2 = 1.60. Bereken nu het faseverschil in graden tussen beide golven als ze het scherm bereiken. Je mag aannemen dat de n van lucht exact gelijk is aan 1. ===Januari 2021=== <u>Theorie</u> # Bespreek de wet van Faraday en de wet van Lenz. Foucaultstromen: hoe werkt een rem op basis van wervelstromen? # Bespreek de mogelijke polarisaties van EM-straling. <u>Oefeningen</u> # Er zijn 2 concentrische bolschillen met stralen R<sub>1</sub> en R<sub>2</sub> en ladingen q en -q. Wat is het potentiaalverschil tussen de bolschillen en wat is de capaciteit van de sferische condensator die gevormd werd. # Er is een solenoïde (?) met een zelfinductie van 53mH en een weerstand van 0,35 Ohm die wordt aangesloten op een bron met spanning 12,0V. Bereken de energie opgewekt door de solenoïde (?) na lange tijd en de tijd wanneer de energie de helft was van de uiteindelijke energie opgewekt door het magneetveld. ===Januari 2019=== Dit waren EXACT dezelfde vragen als een jaar geleden. Zelfs de datum had hij niet aangepast. <u>Theorie</u> #Bespreek de beweging van een lading in een magnetisch veld. Leid een formule af voor de straal van de cirkel die de lading beschrijft. Leg de werking van een massaspectrometer en een cyclotron uit. #Leg aan de hand van een fasordiagram de RCL-kring uit. Leid een formule af voor de stroom en de impedantie. Resonantiefrequentie. <u>Oefeningen</u> #Condensator in water: gegeven: dipoolmoment water = 1,610*10^-30, massadichtheid 1 g/cm^3, diëlektrische constante water = 80. Stel dat de condensator zo opgeladen zou worden dat de dipolen in water zich oriënteren volgens het geïnduceerde elektrisch veld. Wat is de oppervlakteladingsdichtheid op de condensator? Stel dat de ladingsdichtheid 1/1000 is van de bekomen waarde, wat is dan de sterkte van het geïnduceerde elektrisch veld? #Micaplaatje d.m.v. de proef van Young: micaplaatje is tussen de 6-7 *10^-6 meter dik en bedekt één van de twee spleten. Het gebruikte licht heeft een golflengte van 532nm en n = 1,582. Op het scherm is een centraal maximum te zien. Bepaal de exacte dikte van het micaplaatje. ===Januari 2018=== <b>Reeks 1 - 17/01 voormiddag</b><br> <u>Theorie</u> #Beweging van lading in magnetisch veld. Ook massaspectrometer en cyclotron uitleggen. #RCL-kring <u>Oefeningen</u> #Dikte van een micaplaatje d.m.v. de proef van Young #Condensator in water <b>Reeks 2 - 29/01 voormiddag</b><br> <u>Theorie</u> #Leg volgende begrippen uit: #*Magnetische moment (vb in solenoïde) en magnetisatie #*Ferromagnetisme # Beschrijf het werkingsprincipe van een LASER, houd rekening met #*gestimuleerde en spontane emissie #*eigenschappen van laserlicht #*energieniveau's en bijzonderheden bij lasermateriaal <u>Oefeningen</u> # Gegeven is een RC-kring met R=100 kOhm; C=9,40 µF; en V(bron)=15,0 V. Na lang wachten (de condensator eerst helemaal laten opladen) verminderen we de afstand tussen condensatorplaten met 20%, in verwaarloosbaar tijdsinterval. a) Bereken potentiaalverschil over de condensator vlak voor (V1) en vlak na die verandering (V2). b) Bereken het potentiaalverschil over de condensator op lange tijd na de verandering (V3). c) Op welk tijdstip na de verandering zal de spanning over de weerstand gelijk zijn aan het gemiddelde van V2 en V3? # We weten van een micaplaatje dat het tussen de 6 en de 7 µm dik is. Om de dikte exact te bepalen gebruiken we de proef van Young, waarbij we het micaplaatje voor één van de spleten zetten (n=1,582). Er verschijnt een centraal maximum wanneer we golflengte 539 nm gebruiken. Wat is dus de precieze dikte van het micaplaatje? ===Januari 2017=== <b>Reeks 2 - 20/01 voormiddag</b><br> <u>Theorie</u> #Wet van Ampere met uitbreiding. #RLC-kring <u>Oefeningen</u> #Geleidende bol en bolschil. Lading en potentiaal op bol bepalen. #Wit licht tussen bepaalde golflengtes, welke golflengtes gaan door een vierkant gat op het scherm? <b>Reeks 1 - 16/01 voormiddag</b><br> <u>Theorie</u> #Beweging van lading in magnetisch veld. Ook massaspectrometer en cyclotron uitleggen. #RCL-kring <u>Oefeningen</u> #Mica ##De ruimte tussen de platen tussen een condensator wordt helemaal opgevuld met zuiver water. Het dipoolmoment van een watermolecule is 6.10x10<sup>-30</sup>Cm. Water heeft een dichtheid van 1.00g/cm³ en een molaire massa van 18g. De diëlektrische constante van water is 80. Het getal van Avogadro is 6.02x10<sup>23</sup>. #*Veronderstel dat de condensator zodanig opgeladen zou kunnen worden dat alle elektrische dipolen perfect uitgelijnd zouden kunnen zijn met het elektrisch veld. Wat zou dan de geïnduceerde oppervlakteladingsdichtheid aan het wateroppervlak zijn? #*Veronderstel dat de condensator zodanig opgeladen wordt, dat die geïnduceerde oppervlakteladingsdichtheid één duizendste bedraagt van de hierboven berekende waarde. Hoe groot is dan het elektrisch veld in de condensator? # We weten van een micaplaatje dat het tussen de 6 en de 7 µm dik is. Om de dikte exact te bepalen gebruiken we de proef van Young, waarbij we het micaplaatje voor één van de spleten zetten (n=1,582). Er verschijnt een centraal maximum wanneer we golflengte 539 nm gebruiken. Wat is dus de precieze dikte van het micaplaatje? ===Januari 2016=== <b>Reeks 1 - 12/01 voormiddag</b><br> <u>Theorie</u> #RCL-kring #beweging van lading <u>Oefeningen</u> #Mica ##De ruimte tussen de platen tussen een condensator wordt helemaal opgevuld met zuiver water. Het dipoolmoment van een watermolecule is 6.10x10<sup>-30</sup>Cm. Water heeft een dichtheid van 1.00g/cm³ en een molaire massa van 18g. De diëlektrische constante van water is 80. Het getal van Avogadro is 6.02x10<sup>23</sup>. #*Veronderstel dat de condensator zodanig opgeladen zou kunnen worden dat alle elektrische dipolen perfect uitgelijnd zouden kunnen zijn met het elektrisch veld. Wat zou dan de geïnduceerde oppervlakteladingsdichtheid aan het wateroppervlak zijn? #*Veronderstel dat de condensator zodanig opgeladen wordt, dat die geïnduceerde oppervlakteladingsdichtheid één duizendste bedraagt van de hierboven berekende waarde. Hoe groot is dan het elektrisch veld in de condensator? <b>Reeks 1 - 11/01 namiddag</b><br> <u>Theorie</u> #RCL- kring #Wet van Ampère <u>Oefeningen</u> #spleet, berekenen welke golflengtes er in het vierkant vallen (zie oudere examenvragen of bij chemica?) #oude examenvraag ===Januari 2015=== <b>Reeks 1 - 12/01 namiddag</b><br> <u>Theorie</u> # Bespreek de werking van een zuivere halfgeleider en een gedopeerde halfgeleider (bandenmodel, temperatuurafhankelijkheid). Leg uit wat de pn-junctie is. # Geef en verklaar de wet van Biot-Savart. Pas deze daarna toe op een oneindig lange, rechte stroomvoerende draad. <u>Oefeningen</u> # Gegeven: een tekening met twee bolschillen die concentrisch zijn opgesteld, de binnenste bolschil heeft straal R1 en een lading q, de buitenste bolschil heeft straal R2 en een lading -q. Gevraagd: a) Geef het potentiaalverschil tussen deze twee bolschillen b) Geef de capaciteit van deze zogenoemde 'sferische' condensator. # Natuurlijk licht met een golflengte van 600nm wordt loodrecht op een scherm geschenen. Beschouw twee evenwijdige lichtgolven die, in het begin, in fase zijn. Beide golven worden door een verschillend stuk glas gestuurd voor ze het scherm bereiken.De eerste straal wordt door een stuk gestuurd met l1 = 4.00µm en n1= 1.40. De tweede straal wordt door stuk gestuurd met l2 = 3.50µm en n2 = 1.60. Bereken nu het faseverschil in graden tussen beide golven als ze het scherm bereiken. ===Januari 2014=== <b>Reeks 1</b><br> <u>Theorie</u> # Bespreek de werking van een halfgeleider en een gedopeerde halfgeleider. Leg uit wat de pn-junctie is. # Bespreek de verschillende soorten polarisatie van em-golven (lineair, circulair, elliptisch), de manieren om te polariseren moet je niet uileggen. <u>Oefeningen</u> # Gegeven: een tekening met twee bolschillen die concentrisch zijn opgesteld, de eerste bolschil heeft straal R1, de tweede bolschil heeft straal R2 (R2>R1). De dikte van de bolschillen is verwaarloosbaar. De binnenste bol heeft lading q, de buitenste bol lading -q. Gevraagd: a) geef E in functie van r, (met 0<r<oneindig) b) geef V in functie van r, de potentiaal is nul op oneindig # Een solenoïde heeft een zelfinductie van 53 mH en een elektrische weertand van 0,35 Ohm. De bron heeft een potentiaal van 12,0 V. a) Bereken de stroom door de self wanneer we lang wachten. Welk vermogen moet de bron op dat moment nog leveren? b) Bereken hoe lang het duurt tot de magnetische energie de helft heeft van de maximum waarde (energie als t=oneindig). Welk vermogen moet de bron leveren op dat tijdstip? Hoe groot is het percentage van het magnetische vermogen t.o.v. het totale vermogen? ===Juni 2013=== <b>Reeks 2 - 10/06 - 's middags</b><br> <u>Theorie</u> # Geef de wet van Biot Savart en pas dit toe op een oneindig lange stroomvoerende draad # Wat is een virtueel beeld? Kan je dat vormen met een vlakken spiegel? Holle spiegel? Bolle spiegel? Welke omstandigheden? <u>Oefeningen</u> # Dieje kubus (zie oude examenvragen) # Iets met een RLC kring met uitzonderlijke omstandigheden, R gegeven, wat is de capaciteit en de inductie in de kring. Uitzondelijke omstandighede dus da de ampitude van uw weerstand = amplitude zelfinductie = amplitude condensator = amplitude van de bron, en ge had ook een frequentie gegeve? <b>Reeks 1 - 10/06 - 's ochtends</b><br> <u>Theorie</u> # Magnetisatie & magnetische susceptibiliteit # Methodes om te polariseren (verstrooiing, absorptie etc...) <u>Oefeningen</u> # Gegeven is een RC-kring met R=100 kOhm; C=9,40 µF; en V(bron)=15,0 V. Na lang wachten (de condensator eerst helemaal laten opladen) verminderen we de afstand tussen condensatorplaten met 20%, in verwaarloosbaar tijdsinterval. a) Bereken potentiaalverschil over de condensator vlak voor (V1) en vlak na die verandering (V2). b) Bereken het potentiaalverschil over de condensator op lange tijd na de verandering (V3). c) Op welk tijdstip na de verandering zal de spanning over de weerstand gelijk zijn aan het gemiddelde van V2 en V3? # We weten van een micaplaatje dat het tussen de 6 en de 7 µm dik is. Om de dikte exact te bepalen gebruiken we de proef van Young, waarbij we het micaplaatje voor één van de spleten zetten (n=1,582). Er verschijnt een centraal maximum wanneer we golflengte 539 nm gebruiken. Wat is dus de precieze dikte van het micaplaatje? ===Juni 2012=== <b>Reeks 1</b><br> <u>Theorie</u> #Formuleer en verduidelijk de wet van Biot-Savart. Gebruik de wet om het magneetveld te berekenen dat ontstaat in de buurt van een (oneindig) lange, rechte draad met een elektrische stroom. #Leg uit wat een virtueel beeld is. Is het mogelijk om een dergelijk, dus virtueel, beeld van een reëel voorwerp te bekomen met een vlakke spiegel? Met een holle spiegel? Met een bolle spiegel? Onder welke omstandigheden? <u>Oefeningen</u> #De ruimte tussen de platen tussen een condensator wordt helemaal opgevuld met zuiver water. Het dipoolmoment van een watermolecule is 6.10x10<sup>-30</sup>Cm. Water heeft een dichtheid van 1.00g/cm³ en een molaire massa van 18g. De diëlektrische constante van water is 80. Het getal van Avogadro is 6.02x10<sup>23</sup>. #*Veronderstel dat de condensator zodanig opgeladen zou kunnen worden dat alle elektrische dipolen perfect uitgelijnd zouden kunnen zijn met het elektrisch veld. Wat zou dan de geïnduceerde oppervlakteladingsdichtheid aan het wateroppervlak zijn? #*Veronderstel dat de condensator zodanig opgeladen wordt, dat die geïnduceerde oppervlakteladingsdichtheid één duizendste bedraagt van de hierboven berekende waarde. Hoe groot is dan het elektrisch veld in de condensator? #In een RLC-serieketen met een sinusoïdale wisselspanningsbron blijkt bij een frequentie van 1.73kHz de amplitude van de spanning over de weerstand gelijk te zijn aan de amplitude van de spanning over de zelfinductie en gelijk aan de amplitude van de spanning over de condensator en bovendien gelijk aan de amplitude van de bronspanning. De weerstand in een kring is R=700Ω. Bepaal de zelfinductie en de capaciteit in de kring. <b>Reeks 2</b><br> <u>Theorie</u> #Wat is magnetisatie en magnetische susceptibiliteit? #Leg de LASER uit. <u>Oefeningen</u> #RC-kring met gegeven bronspanning (15V), weerstand (100000Ω) en begincapaciteit (9 nF) van condensator. de condensator wordt volledig opgeladen en op een bepaald moment wordt de afstand tussen de platen van de condensator ineens met 20% verkort. #*Wat is de spanning over de condensator net voor en net na de verkorting? #*Wat is de spanning over de condensator na opnieuw lang wachten? #*Wanneer is de spanning over de weerstand de gemiddelde waarde tussen a (net na) en b (lang wachten)? #Een tweespletenexperiment waarvan 1 spleet wordt afgedekt met micaplaatje (met gegeven brekingsindex). Het micaplaatje is tussen 6 en 7µm dik. Voor een gegeven golflengte is er in het centrum van het waarnemingsscherm een intensiteitsmaximum. Bereken de exacte dikte van het micaplaatje. <b>Reeks 3</b><br> <u>Theorie</u> #Bespreek de beweging van een geladen deeltje in een magneetveld. Leg bij wijze van voorbeeld de werking uit van een massaspectrometer en een een cyclotron. #Leg het begrip 'effectiefspanning' uit en bereken deze grootheid voor een sinusoïdale wisselspanning. <u>Oefeningen</u> #Een geleidende bol (straal R0 : 4.00cm is concentrisch omsloten door een volle geleidende bol (stralen R1 : 6.00cm en R2 : 7.00cm). Het geheel is elektrisch neutraal maar er is een zekere hoeveelheid lading van de bol overgezet op de bolschil. Als gevolg daarvan is er aan het oppervlak van de bol een elektrisch veld van 150kV/m naar het centrum van de bol gericht. #*Bereken de lading op de bol #*Bereken de elektrische potentiaal aan het oppervlak van de bol, met de conventie dat de potentiaal 0 wordt genomen op oneindige afstand van het centrum. #Wit licht met een golflengtebereik van 400-700 nm valt loodrecht in op een diffractierooster dat 200 lijnen met mm telt. Een waarnemingsscherm staat 30cm verder. In dat scherm wordt een vierkant gat gesneden met een zijde van 10 mm en met de dichtste zijde op 50 mm van het centrale maximum. De zijden van het vierkant zijn evenwijdig met de lijnen op het rooster. Welke golflengtes vallen door het gat? ===Juni 2010=== <b>Reeks 1</b><br> <u>Theorie</u> #RLC-keten met wisselspanning uitleggen #Wat is het verschil tussen een zuivere halfgeleider en een gedopeerde halfgeleider? geef uitleg over de pn-junctie. <u>Oefeningen</u> #Een solenoïde met een L en een R die verbanden zijn aan een batterij. L, R en V waren gegeven en men vroeg de energie van de spoel op t= oneindig en vermogen dat de batterij moest leveren. #2 stralen door glas met 2 verschillende n, met uiteindelijk de vraag: wat is het faseverschil van de 2 stralen aan het scherm achter het doorlopen van het glas? <b>Reeks 2</b> #Geef de verschillende polarisatietoestanden (niet de manieren om te polariseren maar zo lineair gepol. golf, circulair gepol. golf en eliptisch gepol. golf) #Hoe beweegt een deeltje zich in een magneetveld. (afleiding van de straal geven) toon dit verder aan adhv de werking van een massaspectrometer en een cyclotron. <b>Reeks 3</b> #Formuleer en verduidelijk de wet van Biot-Savart. Gebruik de wet om het magneetveld te berekenen dat ontstaat in de buurt van een (oneindig) lange, rechte draad met een elektrische stroom. #Leg de LASER uit. ===Juni 2009=== <b>Reeks 1</b> #Geef de wet van Ampère + voorbeeld.. en geef ook de uitgebreide wet van Ampère en leg uit. #Hoe worden elektromagnetische oscillaties opgewekt in een LC-kring. <b>Reeks 2</b><br> <u>Theorie</u> #Wat zijn de gelijkenissen en de verschillen tussen de RC en de RL keten? (niet vergeten om ook de energie en energiedichtheid te geven) #De verschillende polarisatietoestanden geven. <u>Oefeningen</u> #Zaagtandspanning waarvan V<sub>eff</sub> moet gegeven worden in de veronderstelling dat V<sub>0</sub> gekend is. <b>Reeks 3</b><br> <u>Theorie</u> #Leg uit was elektrische potentiaal is en illustreer met een paar voorbeelden. #Leg uit wat de wet van Biot-Savart betekent en gebruik deze wet om het magneetveld te berekenen op een punt van de symmetrieas van een cirkelvormige stroomlus <u>Oefeningen</u> #Een intervalschakelaar voor de ruitenwisser van een auto kan gebasseerd zijn op een RC-kring. In de gekentende schakeling wordt de spanning over de condensator gemeten en zodra deze groter is dan 9V wordt een hulpschakeling geactiveerd die de ruitenwisser doet bewegen. Tevens wordt dan op zeer korte tijd de condensator ontladen. De gebruikte condensator heeft een capaciteit van 4.7 microfarat. Met een knop op het dashbord kan de bestuurder de weerstand veranderen. Tussen welke waarden moet R kunnen instellen omdat de tussen de 2 opeenvolgende bewegingen van de ruitenwisser zo kunnen ingesteld worden tussen de 1 en 10 seconden. De bronspanning bedraagt 12V. #Een solenoïde heeft een diameter van 2cm, 20 cm lang en 100 windingen. Coaxiaal daarme en in het midden is er een spoeltje opgesteld van 1 enkele winding met een diameter van 1.5 cm. Dit spoeltje is verbonden aan een weerstand van 33 ohm. De stroom Is door de grote solenoïde is tijdsafhankelijk en wordt gegeven in de figuur. Bereken en schets de structuur van de stroom in het 2e spoeltje als functie van de tijd. De stroom stijgt lineair van 0 tot 30A in 0.3 s en daalt dan weer lineair van 30 naar 0A in de daaropvolgende 0.3s. ===Augustus 2008=== <b>Reeks 1</b><br> <u>Theorie</u> #Leg de wet van Ampere uit en de uitgebreide wet van Ampere. #Bespreek de Proef van Young . <u>Oefeningen</u> #Twee niet geleidende platen met oneindig groot oppervlak staan loodrecht op elkaar (maken een kruis) en dragen een lading van -3 C/m2. Bereken het veld in punt A en B en duid aan hoe deze gericht is. Bereken ook hoe groot het potentiaalverschil is en welk punt op het grootste potentiaal zit. #Iets met een stroom in de tijd meten en een draad die steeds korter wordt ofzoiet. <b>Reeks 2</b><br> <u>Theorie</u> #Bespreek de polarisatie van een diëlektricum.( ongeveer de zelfde vraag als ik in 1zit had) #Leg uit wederzijdse inductie en zelf inductie. <u>Oefeningen</u> #Er is een homogeen E veld (omgekeert aan x’as )en een proton met begegin snelheid v°(geg) vertekt in A en gaat naar B (ABC ligen op de X’as) hier is v=o . je kent de massa. En q en de afstant van AB en AC is geg. Geef het potentiaal verschiel tussen A en B en waar is het het hoogst. Geef E. Geef de snelhied als het proton weer in A is en als het in C is. #Je krijgt N d van een spoel. Veff wisselspanning en een toerental=1500van de spoel. Een spoel kan roteren op een verticale as die in de spoel prikt. Deze draait onder invloed van het aard magnetisch veld. Wat kun je met deze gegevens zegen over B horizontaal en B vertikaal van de aarde.(van de stroom weet je niks. Hoe ze vloeit) ===Juni 2008=== <b>Reeks 1</b><br> <u>Theorie</u> #Bespreek wet Biot-Savart en gebruik om magneetveld rond oneindig lange draad met stroom af te leiden. #Leg uit wat een virtueel beeld is. Is het mogelijk om dit van een reëel voorwerp te bekomen bij een vlakke/holle/bolle spiegel. Onder welke omstandigheden? (hier vroeg hij bij het mondelinge deel een bewijs waarom de gereflecteerde stralen achter de spiegel in een punt (virueelbeeld) samen komen ) <u>Oefeningen</u> #De ruimte tussen een condensator is helemaal gevuld met water. Water heeft een dipoolmoment 6.10*10<sup>-30</sup> Cm. De molaire massa van water is 18. De dichtheid is 1g/cm<sup>3</sup>. Water heeft een dielektrische constante van 80. #*bepaal de geïnduceerde oppervlakteladingsdichtheid wanneeer alle dipolen zich volgens E uitlijnen. #*stel dat de geïnduceerde oppervlakteladingsdichtheid 1/1000 is van die hierboven, wat is dan het elektrisch veld? #In een RLCkring is de frequentie 1.73kHz. De amplitude van de spanning over de weerstand, de amplitude van de spanning over de condensator, de amplitude van de inductie en de amplitude van de bronspanning zijn allen gelijk. R = 700 ohm. Bepaal L en C. <b>Reeks 2</b><br> <u>Theorie</u> #Wat is het verschil tussen halfgeleiders en gedopeerde halfgeleiders? Bespreek de pn-junctie. #Bespreek de RLC-keten. <u>Oefeningen</u> #Een spoel (L = 53mH) met een weerstand van 0,35 Ohm staat in een keten met een batterij die een spanning aanlegt van 12,0V. #*Wat is de opgeslagen energie in de spoel als we t zeer groot nemen? #*Wat is het vermogen dat de batterij dan moet leveren? <b>Reeks 3</b><br> <u>Theorie</u> #Bespreek hoe oppervlaktelading ontstaat in een diëlektricum. Leg uit wat elektrische polarisatie is en geef de relasie hier tussen #Bespreek enkele methoden van polarisatie (van licht) <u>Oefeningen (ongeveer)</u> #Aarde is een geladen bol met daarrond een tweede anders geladen bol (ionosfeer). Elektrisch veld naar de aarde is 100. Straal aarde is 6400km en afstand tot ionosfeer 100km. #*bereken de netto lading die Belgie heeft (oppervlakte 30.500km³ ofzoiets) #*bereken de potentiaal op het oppervlak. Je mag de potentiaal op oneindig gelijk aan 0 stellen. #Twee gevallen. #*Een oneindig lange draad met in het midden een lus in die parallel aan de draad lag. Bereken de grootte, richting en zin van het magnetische veld in het centrum van de lus. #*hetzelfde, maar dan die lus loodrecht op de draad (het was dus dezelfde draad maar dan zo wa gek gedraaid) theoretisch oplossen (veronderstel I en staal R zijn gekent) ===Juni 2007=== <b>Reeks 1</b> [[Bestand:FysicaII2007.png]] <b>Reeks 2</b><br> <u>Theorie</u> #bespreek het verschil tussen een capaciteit en een zelfinductie bij wisselstroom #leg uit wat diffractie is en hoe optische resolutie hierdoor beperkt wordt <u>oefeningen</u> #moeilijke over een kring zoals in de cursus vlak voor de wet van faraday met een staaf die met een constante snelheid voortbeweegt en die aan geleidende buizen vasthangt met een niet-homogeen magneetveld en dan moest ge de stroom door de kring berekenen #makkelijke oef over polarisatie: #*ge hebt gepolariseerd licht en ge wilt da draaien over 90°. Hoeveel polarisatoren heb je minstens nodig #*zelfde als vraag a maar je moet 60% intensiteit behouden #*zelfde als b maar je moet rekening houden met 1% absorbtie bij elke polarisator <b>Reeks 3</b><br> <u>Theorie</u> #Hoe dopering leidt tot een betere geleidbaarheid. En de pn-junctie uitleggen. #Wat is zelfinductie en wederkerige inductie en geef voor elke vorm een voorbeeld. <u>Oefeningen</u> #De eerste oefening ging over een RLC-keten en de tweede over een lus in de vorm van een halve maan waar een stroom door vloeit en waarbij het magnetisch veld gevraagd werd. <b>Reeks 4</b> #Elektrische polarisatie + invloed van dielektricum op condensator #methodes van polarisatie <b>Reeks 5</b> #elektrische polarisatie en invloed van diëlektricum op cond #TOESTANDEN (niet methodes) van polarisatie <b>Reeks 6</b> #kompasnaald is 20° naar oosten georienteerd volgens het aardmagneetveld van 0,5e(-4) Tesla. Uw kompas staat in de Oorsprong van uw assenstelsel. Op 12 cm ten westen van uw kompasnaald staat een loodrechte geleider. Deze voert een stroom en uw kompasnaald gaat 55° naar het oosten staan: welke stroom voert deze geleider? #laten zien dat er totale inwendige reflectie is in een prisma ===Juni 2006=== <u>Hoofdvragen</u> #Leg het begrip elektrische susceptibiliteit uit. #Geef enkele manieren om gepolariseerd licht te bekomen. <u<Oefeningen</u> #Twee kabels zijn evenwijdig gespannen op een hoogte van 30m, met een afstand van 3 m tussen de kabels. Er stroomt een wisselspanning door met een Veff van 20 kV. Het vermogen is ??? MW. Bereken het magneetveld in het punt P op de grond in het midden van de kabels. #Je hebt een zender aan de ene oever van het meer op 70 m die golven uitzend naar een ontvanger op hoogte x aan de andere kant van het meer. Het meer is 1 km lang. Welke minimale x heb je bij een maximum. (Hoe rekening met de weerkaatsing van de golven op het opp en vierkantswortel (1+e) = 1+E/2) ===Januari 2004=== #elektrische potentiaal rond een puntlading #bespreek ferromagnetisme. #een oefening die we in de oefenzitting hadden gemaakt en een andere die op zich ni zo moeilijk was maar wel de tekening die je erbij moest geven. ===Juni 2004=== <u>Theorie</u> #intensiteitsverdeling van euh een youngexperiment en een me 3 openingen. met fasoren doen. #laser <u>oefeningen</u> #Twee masten staan op een lengte L van elkaar. Beide zijn 75 meter hoog, Eén fungeert als zender en de ander als ontvanger. Er wordt uitgezonden met een freq van 113MHz. De straal kan rechtstreeks van zender naar ontvanger en een andere manier is via weerkaatsing tegen de grond. Het is dan mogelijk dat in de ontvanger destructieve interferentie optreedt. Vraag: wat is de maximale (maar eindige) lengte L tussen de masten waarbij destructieve interferentie optreedt. Neem aan dat dat de brekingsindex van de grond significant verschilt van die van lucht. (Denk dus, denk ik, aan fasedraaiing) Mijn antwoord: rond 4300 meter #Gegeven 2 lenzen, 1 convergerende met onbekende brandpuntsafstand en 1 divergerende met een bekende brandpuntsafstand (getal weet ik niet meer). De stralen afkomstig van de zon (dus v=oneindig) komen terecht op een gegeven punt. (getal weet ik niet meer). Neem aan dat de lenzen elkaar raken. #*bereken de brandpuntsfstand van de convergerende lens (mijn antwoord: 1/f=1/f1+1/f2) #*De lenzen worden nu 5 cm uit elkaar geschoven. Bereken opnieuw de plaats van het beeld. (mijn antwoord: eerst beeld voor 1e berekenen en vervolgens dit als voorwerp laten dienen bij de tweede) (Maakt het uit of eerst de convergerende of eerst de divergerende wordt getroffen?) (Nee, denk ik want stralengang is omkeerbaar) ===Januari 2005=== <b>Reeks 1</b> #Wederzijdse inductiecoëfficiënt, wat is dat? Pas toe op 2 coaxiale solenoïden. #Leg uit hoe je aan magnetisch krachtmoment komt a.d.h.v. een rechthoekige stroomlus in een magnetisch veld. <b>Reeks 2</b><br> <u>Theorie</u> #Leg de emk uit van een bewegende geleider. Leg aan de hand hiervan ook de wet van Faraday en de wet van Lenz uit. #Leg de RLC-serieketen uit met een wisselspanningsbron. <u>Oefeningen</u> #Er vertrekt een bundel elektronen vanuit de oorsprong van een 3D assenstelsel in de y-richting met snelheid v(0)= 6x10(tot de 7e). Er is een magnetisch veld dat volgens de z-as ligt en dat gelijk is aan 6 microTesla.(kan zijn dat deze waarde fout is) Op een afstand van y(0) = 40 centimeter , ligt een vlak dat evenwijdig is met het XZvlak. ((e= 1.6x10(tot de -19e)Coulomb en m(elektron)= 1.611x10(tot de -31e) kilogram. #*Waar ligt dan het centrum van de baan van de bundel? #*Welke hoek maakt deze baan als het op het vlak terecht komt? #*Bepaal de coördinaten van waar ze terecht komen op het vlak. #Stel dat een lading q op afstand x(0) van een rechte , niet-geleidende homogeen geladen staaf ligt. De heeft een lengte van 0 tot oneindig Bepaal de kracht die deze staaf dan op deze lading. <b>Reeks 3</b><br> #Bereken het electrisch veld van een lange dunne draad met homogene ladingsdichtheid. Zowel zonder als met de stelling van Gauss #Bespreek paramagnetisme en diamagnetsime #wat is polarisatie en bespreek de invloed op de capaciteit van een condensator. #wat is de wederzijdse inductiecoëfficiënt? Leid deze af voor 2 solenoïdes. <u>Oefeningen</u> #wat is de spanning over iedere condensator in volgend schema, als: #*schakelaar B geopend wordt en daarna schakelaar A gesloten (daarmee wordt de spanningsbron aangeschakeld) #*vervolgens A geopend wordt en B gesloten? (daarmee wordt de spanningsbron afgeschakeld en een extra condensator parallel gezet over een andere. #*alle condensatoren worden eerst ontladen, vervolgens wordt B gesloten en dan wordt A gesloten. Wat is de spanning over iedere condensator. bij deze oef. heb je enkel symbolisch V en je weet dat C1=C2=C3=C4=C Dus volledig symbolisch uit te werken! #Bereken de magnetische flux door volgend plaatje (hoogte b, breedte a) op een afstand c van een draad waardoor een stroom I= ... (geg.) loopt. Het plaatje staat volledig evenwijdig met de draad en in het vlak van de draad. ===Juni 2005=== <b>Reeks 1</b> #Hoe hangt beeldvorming af van brekingsindex. gebruik deze afleiding om de Lenzenformule van Newton te bepalen. #Interferometer van Michelson en Holografie uitleggen <b>Reeks 2</b><br> <u>Theorie</u> #geef de intensiteitsverdeling bij diffractie aan 1 opening #bespreek transmissie en refractie bij overgang van optisch ijl naar optisch dicht <u>oefeningen</u> #Door een ruit kijken die 8mm dik is. erachter staat een voorwerp. wordt da door de waarnemer dichter bij of verder weg gezien. en zo ja, hoeveel is dan het verschil (afstand waarnemer-beeld en afstand waarnemer voorwerp) #de scheidingshoek berekenen tussen de eerste en tweede orde maximum van een diffractierooster en ik had nog zo op de laser gehoopt. <b>Reeks 3</b><br> <u>Theorie</u> #Leg het energietransport van em-golven uit? #Leg uit wat het f-getal is? Leg ook uit hoe een vergrootglas werkt? <u>Oefeningen</u> #Een berg die op grote afstand staat wordt door een convergerende lens bekeken. Deze lens geeft een beeldafstand van 38cm voor de berg. #*Bepaal de brandpuntsafstand? Kan er een virtueel beeld gevormd worden? Kan er een reëel beeld gevormd worden? #*Als we nu voor de lens een dennenappel leggen met een voorwerpsafstand van 75cm, wat is dan de positie en de aard van het beeld van de dennenappel? #Een interfentieproef waarbij ge met behulp van de breedte tussen de puntbronnen en het faseverschil, de maximale intensiteit op een scherm moet gaan berekenen. Dus onder welke hoek een maximale intensiteit optreedt. ===September 2004=== #bespreek zelfinductie en wederkerige inductie. Van welke parameters hangen ze af? Toon aan aan de hand van 1 resp 2 spoel(en). Toon aan dat de stijging/daling van de stroom een tijdsconstante heeft. #bespreek 4 verschillende manieren om van ongepolariseerd licht gepolariseerd licht te krijgen. Een straal valt in op een prisma, parallel aan de prismahoek : bespreek hoe het licht uit het prisma komt. #oefening gelijkend op oef. 5 van werkzitting 2 #10 kleine vraagjes over impedantie, radio's, zonnebrillen, antennes en zo voort ===Juni 2004=== <u>Theorie</u> #Bespreek polarisatie(niet de methoden van polarisatie). [Dus vlakke polarisatie, circulaire en elliptische] #Leg uit hoe een LASER werkt. <u>Oefeningen</u> #ivm golflengte en 1 ivm lenzen (en met dioptrie)