Vraag 15

Slaag gegarandeerd met ExamenBoost

Oefen examens van de afgelopen 5 jaar met extra uitleg door docenten bij examenvragen
Extra uitleg en oefenen voor elk onderwerp uit je examen
Stel vragen en krijg direct antwoord

Bestand aan het laden...

In 1909 voerden Robert Millikan en Harvey Fletcher een experiment uit waarmee ze de lading van het elektron bepaalden. In figuur 1 staat een opstelling voor dit experiment afgebeeld. In figuur 2 is de opstelling schematisch weergegeven. In het bovenste gedeelte wordt olie verneveld tot kleine druppeltjes. De druppeltjes krijgen met behulp van ioniserende straling een lading. Door een kleine opening in de bovenste van twee platen kunnen enkele druppels omlaag vallen in het onderste gedeelte. Tussen deze platen kan een homogeen elektrisch veld gecreëerd worden door een spanningsbron aan te sluiten op de platen. Wanneer daar geen spanning over staat, vallen de druppels naar beneden. Als er wel een spanning staat kunnen de druppels ook omhoog bewegen. Tijdens het experiment lieten Millikan en Fletcher een druppel een aantal keren op en neer bewegen.

Om de lading van één zo'n druppel te bepalen moet eerst de straal van die druppel bepaald worden. Deze kan bepaald worden door de valsnelheid van de druppel te meten op het moment dat er geen spanning over de platen staat. Tijdens het vallen werken er dan twee krachten op de druppel, de zwaartekracht$F_{\mathrm{z}}en de wrijvingskracht$F_{\mathrm{w}}.

Voor de wrijvingskracht geldt:

F_{\mathrm{w}}=6 \pi \eta r v(1)

Hierin is:

•\eta$\quad \etade viscositeit van de lucht, ook wel stroperigheid genoemd

•$rde straal van de druppel

•$vde snelheid van de druppel

3 punten

Open vraag

Door de ioniserende-stralingsbron ontstaan er in het bovenste gedeelte van de opstelling vrije elektronen in de lucht. Deze elektronen hechten aan de oliedruppel, waardoor de druppel een lading krijgt.

Om het homogene elektrisch veld te maken wordt een spanning aangesloten tussen de platen. Zie figuur 2.

Voor de elektrische veldsterkte tussen de platen geldt:

E=\frac{U}{d}(3)

Hierin is:

•$Ede sterkte van het elektrisch veld

•$Ude spanning

•$dde afstand tussen de platen

De gebruikte spanning is5{,}1\text{ kV}5{,}15{,}15{,}15{,}15{,}15{,}15{,}15{,}15{,}15{,}15{,}15{,}1k$5{,}1 \mathrm{kV}. De afstand tussen de platen is16\text{ mm}1616161616161616161616161616m. De richting van het elektrisch veld is zodanig dat de druppel uiteindelijk met een constante snelheid omhoog beweegt.

Een deel van figuur 2 staat ook op de uitwerkbijlage.

Voer de volgende opdrachten uit:

•Teken in de figuur op de uitwerkbijlage het elektrisch veld tussen de platen. Gebruik daarbij minimaal vijf veldlijnen.

•Toon aan dat de grootte van het elektrisch veld tussen de platen gelijk is aan3{,}2\cdot10^5\text{ NC}^{-1}3{,}2\cdot10^5^{-1}3{,}2\cdot10^5^{-1}3{,}2\cdot10^5^{-1}3{,}2\cdot10^5^{-1}3{,}2\cdot10^5^{-1}3{,}2\cdot10^5^{-1}3{,}2\cdot10^5^{-1}3{,}2\cdot10^5^{-1}3{,}2\cdot10^5^{-1}3{,}2\cdot10^5^{-1}3{,}2\cdot10^5^{-1}3{,}2\cdot10^5N^{-1}$3{,}2 \cdot 10^{5} \mathrm{NC}^{-1}.

Beoordeling

voorbeeld van een antwoord:

•

•Invullen van formule (1) geeft:E=\frac{U}{d}=\frac{5{,}1 \cdot10^{3}}{16 \cdot10^{-3}}=3{,}2\cdot10^5\text{ NC}^{-1}E=\frac{U}{d}=\frac{5{,}1 \cdot10^{3}}{16 \cdot10^{-3}}=3{,}2\cdot10^5^{-1}E=\frac{U}{d}=\frac{5{,}1 \cdot10^{3}}{16 \cdot10^{-3}}=3{,}2\cdot10^5^{-1}E=\frac{U}{d}=\frac{5{,}1 \cdot10^{3}}{16 \cdot10^{-3}}=3{,}2\cdot10^5^{-1}E=\frac{U}{d}=\frac{5{,}1 \cdot10^{3}}{16 \cdot10^{-3}}=3{,}2\cdot10^5^{-1}E=\frac{U}{d}=\frac{5{,}1 \cdot10^{3}}{16 \cdot10^{-3}}=3{,}2\cdot10^5^{-1}E=\frac{U}{d}=\frac{5{,}1 \cdot10^{3}}{16 \cdot10^{-3}}=3{,}2\cdot10^5^{-1}E=\frac{U}{d}=\frac{5{,}1 \cdot10^{3}}{16 \cdot10^{-3}}=3{,}2\cdot10^5^{-1}E=\frac{U}{d}=\frac{5{,}1 \cdot10^{3}}{16 \cdot10^{-3}}=3{,}2\cdot10^5^{-1}E=\frac{U}{d}=\frac{5{,}1 \cdot10^{3}}{16 \cdot10^{-3}}=3{,}2\cdot10^5^{-1}E=\frac{U}{d}=\frac{5{,}1 \cdot10^{3}}{16 \cdot10^{-3}}=3{,}2\cdot10^5^{-1}E=\frac{U}{d}=\frac{5{,}1 \cdot10^{3}}{16 \cdot10^{-3}}=3{,}2\cdot10^5^{-1}E=\frac{U}{d}=\frac{5{,}1 \cdot10^{3}}{16 \cdot10^{-3}}=3{,}2\cdot10^5N^{-1}$E=\frac{U}{d}=\frac{5{,}1 \cdot 10^{3}}{16 \cdot 10^{-3}}=3{,}2 \cdot 10^{5} \mathrm{NC}^{-1}.

➤ Indien correct 1 punt:

Oefen vraag

Examenroute

Alle onderwerpen die je voor je examen moet kennen op een rijtje gezet.

Bekijk examenroute

Op deze pagina behandelen we vraag 15 van het centraal examen natuurkunde vwo 2025 – tijdvak 2. Deze vraag is onderdeel van Experiment van Millikan, en is 3 punten waard.

Je kunt hier zelf het antwoord invullen en vervolgens direct de uitwerking en uitleg bekijken.

Daarnaast kun je:

Oude antwoorden terugzien
Extra uitleg vragen aan onze AI-hulp via de knop "Stel je vraag"
Klikken op de bijbehorende onderwerpen uit de examenroute om verdieping te vinden