Niet volledig overzicht, bedoeld als voorbeeld, van wat je moet kennen/kunnen

na het College Elektriciteit en Magnetisme, voorjaar 2005

Hoofdstuk 21.

-------------

Wat is elektrische inductie?

Hoe luidt de wet van Coulomb (incl. vector karakter)?

Wat betekent het superpositiebeginsel in de elektriciteitsleer?

Geef een simpel voorbeeld van hoe je het gebruikt.

Hoe is het elektrische veld gedefinieerd?

Het E-veld bij gegeven discrete ladingsverdeling kunnen berekenen mbv de wet van Coulomb.

Wat is een elektrisch dipoolmoment? Bereken het E-veld van een dipool langs de x- en y-as. Wat is de torsie op een dipool? Wat is de potentiële energie van een elektrische dipool?

Wat zijn polaire en niet-polaire moleculen?

Hoofdstuk 22.

-------------

Het E-veld bij gegeven continue (lijn, oppervlakte, of volume) ladingsverdeling kunnen berekenen mbv de wet van Coulomb.

Wat versta je onder de flux van het elektrische veld?

Mbv Gauss in integraal vorm het elektrische veld in aantal gevallen

kunnen uitrekenen, daarbij gebruik makend van bepaalde symmetrie.

Wat is de conditie voor continuïteit van het E-veld bij een oppervlakte ladingsdichtheid?

Wat geldt voor de ladingsverdeling van een geleider?

Hoofdstuk 23.

-------------

Hoe is de elektrische potentiaal gedefinieerd?

Hoe kun je V berekenen bij gegeven ladingsverdeling?

V kunnen uitrekenen vanuit E in aantal gevallen: puntladingen, elektrische dipool, lijnlading, vlakke plaat, bolschil, homogeen geladen bol.

Hoe bereken je E uit V? Wat is een gradient?

Hoofdstuk 24.

-------------

Hoe bereken je verrichte arbeid in een elektrisch veld?

Geef enkele formules/manieren om de energie van een ladingsverdeling

te berekenen.

Aan welke eigenschappen voldoen ladingen en E bij geleiders?

Wat versta je onder het begrip inductie en geïnduceerde lading in de

elektriciteitsleer? Geef een voorbeeld.

Hoe is de capaciteit van een (systeem van) geleider(s) gedefinieerd?

Bereken de capaciteit van een vlakke plaat, cilinder of bolcondensator.

Wat zijn geïnduceerde elektrische dipolen?

Hoe is de elektrische polariseerbaarheid van een atoom gedefinieerd?

Hoe zijn de elektrische permittiviteit en de diëlektrische constante

van een diëlektricum gedefinieerd? Welke relatie bestaat er tussen hen?

Geef aan wat er binnenin een diëlektricum gebeurt als je het in een homogeen elektrisch veld plaatst en welke krachten/koppels er dan werken. Dezelfde vraag in een inhomogeen veld.

Hoofdstuk 25.

-------------

De wet van Ohm is een empische wet. Hoe is deze microscopische af te leiden?

Wat is de weerstand van een draad? Hoe hangt die van de temperatuur af?

Geef een uitdrukking voor de energie in een elektrisch circuit. Wat is de warmte die in een weerstand wordt ontwikkeld?

Hoe combineer je een verzameling weerstanden? Wat is de equivalente waarde?

Welke behoudswetten liggen ten grondslag aan de wetten van Kirchhoff?

Hoe pas je de wetten van Kirchhoff toe?

Geef een beschrijving van het opladen en ontladen van een condensator in een RC schakeling. Hoe zit het met energiebehoud?

Hoofdstuk 26.

-------------

Wat is de Lorentz kracht? En welke formule geldt daarvoor?

Wat is de formule voor de kracht op een stroomgeleider die zich in

een magnetisch veld bevindt?

Geef een beschrijving van cyclotronbeweging. Wat is de cyclotronfrequentie?

Hoe heeft Thomson de verhouding q/m van het elektron bepaald?

Wat is een magnetisch dipoolmoment? Geef een uitdrukking voor de torsie en potentiele energie van een stroomkring in een magnetisch veld.

Wat is het Hall effect? Waarom is het belangrijk?

Hoofdstuk 27.

-------------

Met welke formule kun je het magnetisch veld van een stroomgeleider

berekenen?

Gebruik de wet van Biot-Savart en bereken het magnetisch veld van een stroomlus (cirkelvormig), en van een spoel en een rechte draad.

Leidt uit de 2 voorgaande formules de kracht af die 2 (oneindig lange)

rechte stroomgeleiders waarin stromen i1 en i2 lopen op elkaar

uitoefenen.

Welke wetten (in integraal vorm) gelden voor het magnetisch veld B?

Bereken hiermee het veld binnen een oneindig lange spoel met n windingen per lengteeenheid, waardoor een stroom I loopt. En in een toroide met straal R en diameter d<<R.

Welke randcondities gelden voor B?

Hoe is de magnetische vectorpotentiaal A gedefinieerd?

Wat is de formule voor div.A?

Wat is de eerste term die niet nul is in de reeksontwikkeling van A als

functie van 1/r?

Beschrijf de overeenkomsten van en de verschillen tussen het magnetisch

veld van een klein kringstroompje en het electrisch veld van een

fysische electrische dipool.

Welke krachten/koppels werken er op een kringstroompje in een

(in)homogeen magnetisch veld? Beschrijf deze in termen van het magnetisch dipoolmoment van het kringstroompje.

Wanneer spreekt men van lineaire magnetische materialen?

Hoe zijn de magnetische susceptibiliteit en de relatieve (magnetische)

permeabiliteit gedefinieerd? Welke relatie bestaat er tussen hen?

Wat is diamagnetisme? En paramagnetisme? En ferromagnetisme?

Geef de microscopische verklaring van alle drie.

Geef aan wat er binnenin een magnetisch materiaal gebeurt als je het in

een homogeen magnetisch veld plaatst en welke krachten/koppels

er dan werken. Onderscheid hierbij de 3 soorten magnetische materialen.

Dezelfde vraag in een inhomogeen veld.

Hoofdstuk 28.

-------------

Wat is de definitie en eenheid van magnetische flux?

Wat gebeurt er als de flux in de tijd veranderd? Wat is de geinduceerde EMF? Wat vertelt de wet van Lenz je nu?

Hoe kun je randstromen tegengaan? Waarom is een transformator uit lamellen opgebouwd?

Wat is inductie? Wat is zelf-inductie? Wat is de inductie van een spoel?

Geef een uitdrukking voor de magnetische energiedichtheid.

Geef de differentieelvergelijking die een RL schakeling beschrijft.

Hoofdstuk 29.

-------------

Wat is het principe van een wisselstroom generator?

Geef een beschrijving van de AC stroom door een weerstand? Waarom hebben we te maken met effectieve waarden voor stroom en spanning?

Leidt uitdrukkingen af voor de capacitieve en inductieve reactantie.

Beschouw een circuit met R, L en C componenten en geef een phasor-diagram. Waarom zijn er faseverschillen tussen de spanningen over de diverse componenten?

Gebruik de wet van Kirchhoff om een differentiaalvergelijking op de stellen voor de stroom door een LC of RLC schakeling. Wat zijn de belangrijkste eigenschappen van deze schakelingen?

Hoe kun je een RC schakeling gebruiken als laag-doorlaat of hoog-doorlaat filter?

Wat is het verschil tussen impedantie Z en weerstand R van een RLC serie-schakeling? Wat is de Q-factor van een dergelijk circuit? Wat heeft deze te maken met de energie die in een dergelijke schakeling is opgeslagen?

Waarom worden transformatoren gebruikt bij het transporteren van elektrische energie? Waarom niet gewoon lange leidingen met 230 V hierover?

Hoofdstuk 30.

-------------

Geef een afleiding van de verplaatsingsstroom van Maxwell.

Welke modificatie dienen we aan te brengen in de wet van Ampere?

Hoe luiden de Maxwell vergelijkingen? Hoe luiden deze voor de elektrostatica? En voor magnetostatica? Wat betekenen de diverse termen in deze vergelijkingen?

Waarom bestaat licht?

Wat zijn de belangrijkste eigenschappen van elektromagnetische golven.

Leg uit hoe een pooldiagram van de intensiteit van de elektromagnetische straling van een dipoolantennen geinterpreteerd dient te worden.

Waarom heeft licht energie en impuls? Wat is de energiedichtheid van een elektromagnetische golf?