Examen fysica - juni 2025

Waarvoor zorgt de beweging van een lading?

voor een magnetisch veld

Wat gebeurt er als je een lading in een magnetisch veld beweegt?

er ontstaat een kracht

Hoe ziet de rechterhandregel eruit? (vingers, duim, palm)

• vingers: B (magnetisch veld)

• duim: v (snelheid)

• palm: F_l (Lorentzkracht)

• elke letter heeft een pijl boven hem (kon ik gewoon niet tekenen)

Waar staat F_l voor?

Lorentzkracht (in Newton)

Waar staat Q voor?

lading van het voorwerp (in Coulomb)

Waar staat v voor?

snelheid van het voorwerp (in meter/seconde)

Waar staat B voor?

grootte van magnetische inductie (in Tesla)

Waar staat θ voor?

hoek tussen vector v en vector B

Hoe kunnen we gemakkelijk geladen deeltjes laten bewegen?

elektrische stroom = stroom van elektronen

Waar staat l voor? (de letter L)

lengte van geleider in magnetisch veld (in meter)

Waar staat I voor? (de letter i)

stroomsterkte door geleider (in Ampère)

Waar staat B voor?

grootte magnetische inductie (in Tesla)

Waar staat α voor?

de hoek tussen I (i) en B (in graden)

Wat is magnetische flux?

de hoeveelheid veldlijnen die door een oppervlakte gaan

Wat is het symbool van magnetische flux + de eenheid?

φ (in Weber (Wb))

Waar staat φ voor?

magnetische flux (in Weber)

Waar staat A voor?

oppervlakte (in vierkante meter)

Waar staat B voor?

magnetische inductie (in Tesla)

Waar staat α voor?

de hoek tussen B en A (in graden)

Magnetische flux:

Stel:

α = 90°

Wat is φ?

φ = normaal

Magnetische flux:

Stel:

α = 45°

Wat is φ?

φ = kleiner

Magnetische flux:

Stel:

α = 0°

Wat is φ?

φ = 0

Magnetische flux:

Stel:

φ = normaal

Wat is α?

α = 90°

Magnetische flux:

Stel:

φ = kleiner

Wat is α?

α = 45°

Magnetische flux:

Stel:

φ = 0

Wat is α?

α = 0°

Wat doet een transformator?

Een transformator kan via inductie een wisselspanning van een bepaalde grootte omzetten in een wisselspanning van een andere grootte.

Waaruit bestaat een transformator?

uit 2 spoelen die in elkaars magnetisch veld zitten

Wat is de inductiewet van Faraday? (in woorden)

Als een magnetisch veld in een spoel verandert, wordt er een spanning opgewekt. Hoe sneller die verandering, hoe groter de spanning.

Wat is de inductiewet van Faraday (berekening)

Wat is de wet van Lenz?

De inductiestroom is steeds gericht dat deze de oorzaak van zijn ontstaan tegenwerkt.

Hoe kun je een wisselspanning omvormen?

Wat is een wisselspanning?

• stopcontact

• hoogspanning

• elk elektrisch net

• …

Wat is een gelijkspanning?

• batterij

Teken de grafiek van een wisselspanning en van een gelijkspanning.

Waar staat F_g voor?

gravitatiekracht (in Newton)

Waar staat m₁ voor?

massa van voorwerp 1 (in kg)

Waar staat m₂ voor?

massa van voorwerp 2 (in kg)

Waar staat r voor?

afstand tussen de middelpunten van de massa’s

Waar staat G voor?

de universele gravitatieconstante

Wat is de universele gravitatieconstante (G)?

Waar staat E_g voor?

gravitatieveld

Duid aan: Hoe dichter bij de aarde, hoe hoger/lager het gravitatieveld is.

hoger

Duid aan: De planeet de aarde is een radiaal veld/homogeen veld.

radiaal veld

Duid aan: Op de aarde zelf (in bv. een stad) is er een radiaal veld/homogeen veld.

homogeen veld

Hoe komt men tot de conclusie dat 1u = 1,660566 ∙ 10^-27 kg?

Wat is het massadefect?

Het massadefect is het verschil tussen de massa van een object en de som van de massa's van de samenstellende deeltjes.

Bv.:

• massa ¹²C: 12u

• massa samenstellende deeltjes ¹²C:

  • 6 ∙ massa proton + 6 ∙ massa elektron + 6 ∙ massa neutron

  • = 6,043656u + 0,003294u + 6,05199u

  • = 12,0984u

• 12,0984u - 12u = 0,984u

• Conclusie: massadefect van ¹²C = 0,984u

Wat is de formule van Einstein?

E = m ∙ c²

Waar staat E voor (in de formule van Einstein)?

specifieke rustenergie (de energie die een deeltje heeft door gewoon te bestaan)

Waar staat c voor?

de snelheid van licht in een vacuüm: 3,0 ∙ 10⁸ m/s

Hoe weten we dat E = 1eV?

Hoe weten we wat ΔE is voor 1 unit?

Wat is de formule voor de algemene bindingsenergie en hoe komen we hierop?

Wat is de formule voor de specifieke bindingsenergie:?

Waar staat A voor in de formule van de specifieke bindingsenergie?

# protonen + # neutronen

Waar staat ΔE voor in de formule van de specifieke bindingsenergie?

bindingsenergie

Duid aan: Hoe groter de specifieke bindingsenergie, hoe minder stabiel/stabieler de kern.

stabieler

Geef een voorbeeld van een element met een zeer stabiele specifieke bindingsenergie.

ijzer (Fe)

Geef een voorbeeld van een element met een minder stabiele specifieke bindingsenergie.

waterstof (H) en helium (He)

Wat is radioactiviteit?

de metamorfose van een atoom (het vervallen van een onstabiele toestand naar een stabiele toestand) en het daarbijhorende uitzenden van ioniserende straling

Wat is ioniserende straling?

een vorm van straling met voldoende energie om elektronen uit atomen te verwijderen, waardoor ze worden geïoniseerd (positief geladen)

Welke soorten straling zijn er?

• α-straling

• β⁺ - straling

• β^- - straling

• γ-straling

Kenmerken van α-straling:

• uitzending α-deeltje ( = een heliumkern)

• vaak bij zware kernen

  • transmutatieregel van Soddy:

Kenmerken van α-deeltjes:

• = een He-kern

• 2 protonen en 2 neutronen

• 15 000 à 20 000 km/s

• groot ioniserend vermogen

  • kan ons DNA kapotmaken

  • deeltjes in aangeslagen toestand brengen

  • kan veel schade aanrichten

• laag doordringingsvermogen

  • botst bijna overal tegen

  • staat praktisch stil

Wat wordt er bij β-straling uitgezonden?

een deeltje met de massa van een elektron

Kenmerken van β⁺ - straling:

• uitzending e⁺ ( = positron → omgekeerde van een elektron)

• kern heeft te weinig neutronen voor stabiliteit

• transmutatieregel van Soddy:

Kenmerken van β⁺ - deeltjes:

• = een positron ( = het omgekeerde van een elektron → een positief geladen elektron)

• 250 000 km/s

• massa: ~ α/8000

• gemiddeld ioniserend vermogen

• gemiddeld doordringingsvermogen

  • kan door papier

  • kan niet door aluminium (van enkele mm)

Kenmerken van β^- - straling:

• uitzending e^-

• gebeurt als de kern te veel neutronen heeft

• transmutatieregel van Soddy:

Kenmerken van β^- - deeltjes:

• = een elektron

• 250 000 km/s

• massa: ~ α/8000

• gemiddeld ioniserend vermogen

• gemiddeld doordringingsvermogen

  • kan door papier

  • kan niet door aluminium (van enkele mm)

Kenmerken γ-straling:

• het kwijtraken van energie door een kern in aangeslagen toestand (de aangeslagen toestand wordt verkregen door α-verval en β-verval)

  • de energie die de kern dan kwijtgeraakt, zorgt voor γ-straling

• transformatieregel van Soddy:

Kenmerken γ-deeltjes:

• energie → foton

• 300 000 km/s (even snel als het licht)

• laag ioniserend vermogen

• hoog doordringingsvermogen

  • kan door papier

  • kan door aluminium (van enkele mm)

  • kan niet door lood van enkele cm

Wat zijn doeleinden van radioactieve deeltjes (β- en γ-deeltjes)? Geef 2 voorbeelden.

• steriliseren van medische apparatuur

• steriliseren van voedsel

Wat is de halveringstijd?

de tijd waarin de helft van de oorspronkelijk aanwezige radioactieve kernen vervallen

Wat is het symbool van halveringstijd?

T_1/2

Wat is de formule van halfwaardetijd?

Teken kernfusie en kernfissie.

Wat is een synoniem van kernfissie?

kernsplijting

Wat is een synoniem van kernsplijting?

kernfissie

Wat is kernfissie?

het uit elkaar vallen van onstabiele kernen na impact van een neutron (hierbij komt energie vrij)

Hoe bereken je de energie die vrijkomt bij kernsplijting?

1) je berekent de massa van alle deeltjes voor de kernsplijting

2) je berekent de massa van alle deeltjes na de kernsplijting

3) je berekent het verschil tussen de 2 massa’s

4) je berekent ΔE

Wat gebeurt er met de energie die vrijkomt bij kernsplijting?

die wordt terug meegegeven aan de splijtingsproducten als kinetische energie

Welke types kernsplijting bestaan er?

gestimuleerde splijting en spontane splijting

Wat is gestimuleerde kernsplijting?

treedt op wanneer in een laboratorium, in een reactor of in een wapen atoomkernen worden beschoten met andere deeltjes zoals neutronen

Wat is spontane kernsplijting?

het natuurlijke proces waarbij de kern van een atoom uiteenvalt in twee kleinere kernen, zonder dat er een externe trigger, zoals een neutronenbotsing, nodig is

Wat zijn de voordelen van kernenergie?

• hoeveelheid grondstof is laag

• productie is zeer CO₂-laag

  • milieuvriendelijk

• de grondstof is veilig te ontginnen

• laten draaien van kerncentrale, energieproductie, elektriciteitsproductie = zeer goedkoop

Wat zijn de nadelen van kernenergie?

• radioactief afval

• zeer duur om te bouwen → beschermingsmateriaal tegen ioniserende straling

• duur om af te breken

• kans op oncontroleerbare kettingreacties

Wat is kernfusie?

atomen komen samen tot een andere, zwaardere kern (hier komt energie bij vrij)

Wat zijn de voordelen van kernfusie?

• geen uitstoot van:

  • broeikasgassen

  • radioactief afval

• grondstofvoorraad is oneindig

• zeer grote opbrengst van energie

• zeer veilig: geen kans op kettingreactie

Wat zijn de nadelen van kernfusie?

• technisch zeer moeilijk

• hoge bouwkost

• er worden een paar radioactieve stoffen gemaakt door neutron

Wanneer kernfusie en wanneer kernfissie?

De natuur wilt alles zo stabiel mogelijk: grote ΔE/A

• Wat kunnen kleine deeltjes (H, He, Li…) doen om een grote ΔE/A te krijgen?

  • samenvoegen om ΔE/A groter te maken → fusie

• Wat kunnen grote kernen (U, Pu..) doen om een grote ΔE/A te krijgen?

  • splitsen om kleinere delen te maken → fissie

• Element met grootste ΔE/A? → ijzer (Fe)

  • zie grafiek

Teken de werking van een kerncentrale.