Vraag 17

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

Millikan heeft op deze manier de lading voor veel verschillende druppels bepaald. Hij kwam erachter dat de lading elke keer een veelvoud van hetzelfde getal was. Dit getal is het elementair ladingsquantum. In figuur 3 staat de lading van 15 verschillende druppels op een horizontale as. De streepjes boven de as geven de verschillende metingen aan. Je mag aannemen dat het elementair ladingsquantum uit deze metingen te bepalen is.

In 1909 drukte men de lading standaard uit in ESU. Er geldt:

1\text{ ESU}=3{,}34\cdot10^{-10}\text{ C}1\text{ ESU}=3{,}34\cdot10^{-10}1\text{ ESU}=3{,}34\cdot10^{-10}1\text{ ESU}=3{,}34\cdot10^{-10}1\text{ ESU}=3{,}34\cdot10^{-10}1\text{ ESU}=3{,}34\cdot10^{-10}1\text{ ESU}=3{,}34\cdot10^{-10}1\text{ ESU}=3{,}34\cdot10^{-10}1\text{ ESU}=3{,}34\cdot10^{-10}1\text{ ESU}=3{,}34\cdot10^{-10}1\text{ ESU}=3{,}34\cdot10^{-10}1\text{ ESU}=3{,}34\cdot10^{-10}1\text{ ESU}=3{,}34\cdot10^{-10}1\text{ ESU}=3{,}34\cdot10^{-10}1\text{ ESU}=3{,}34\cdot10^{-10}1\text{ ESU}=3{,}34\cdot10^{-10}1\text{ ESU}=3{,}34\cdot10^{-10}1\text{ ESU}=3{,}34\cdot10^{-10}1\text{ ESU}=3{,}34\cdot10^{-10}1\text{ ESU}=3{,}34\cdot10^{-10}1\text{ ESU}=3{,}34\cdot10^{-10}1\text{ ESU}=3{,}34\cdot10^{-10}1\text{ ESU}=3{,}34\cdot10^{-10}1\text{ ESU}=3{,}34\cdot10^{-10}1\text{ ESU}=3{,}34\cdot10^{-10}1\text{ ESU}=3{,}34\cdot10^{-10}1\text{ ESU}=3{,}34\cdot10^{-10}1\text{ ESU}=3{,}34\cdot10^{-10}C1=3{,}34\cdot10^{-10}C1=3{,}34\cdot10^{-10}C1=3{,}34\cdot10^{-10}C1=3{,}34\cdot10^{-10}C1=3{,}34\cdot10^{-10}C1=3{,}34\cdot10^{-10}C1=3{,}34\cdot10^{-10}C1=3{,}34\cdot10^{-10}C1=3{,}34\cdot10^{-10}C1=3{,}34\cdot10^{-10}C1=3{,}34\cdot10^{-10}C1=3{,}34\cdot10^{-10}C$1 \mathrm{ESU}=3{,}34 \cdot 10^{-10} \mathrm{C}.

Bepaal met behulp van figuur 3 het elementair ladingsquantum in coulomb. Noteer je antwoord in drie significante cijfers.

Beoordeling

uitkomst:1{,}62\cdot10^{-19}\text{ C}1{,}62\cdot10^{-19}1{,}62\cdot10^{-19}1{,}62\cdot10^{-19}1{,}62\cdot10^{-19}1{,}62\cdot10^{-19}1{,}62\cdot10^{-19}1{,}62\cdot10^{-19}1{,}62\cdot10^{-19}1{,}62\cdot10^{-19}1{,}62\cdot10^{-19}$1{,}62 \cdot 10^{-19} \mathrm{C}, met een marge van0{,}05\cdot10^{-19}\text{ C}0{,}05\cdot10^{-19}0{,}05\cdot10^{-19}0{,}05\cdot10^{-19}0{,}05\cdot10^{-19}0{,}05\cdot10^{-19}0{,}05\cdot10^{-19}0{,}05\cdot10^{-19}0{,}05\cdot10^{-19}0{,}05\cdot10^{-19}0{,}05\cdot10^{-19}$0{,}05 \cdot 10^{-19} \mathrm{C}

voorbeeld van een antwoord: De afstand tussen twee streepjes is steeds een veelvoud van het elementair ladingsquantum. De kleinste afstand tussen twee streepjes komt dan overeen met het elementair ladingsquantum. Deze kleinste afstand past 33 keer tussenen160\cdot10^{-10}\text{ ESU}160\cdot10^{-10}\text{ ESU}160\cdot10^{-10}\text{ESU}160\cdot10^{-10}\text{E SU}160\cdot10^{-10}\text{ESU}160\cdot10^{-10}160\cdot10^{-10}160\cdot10^{-10}160\cdot10^{-10}160\cdot10^{-10}160\cdot10^{-10}160\cdot10^{-10}160\cdot10^{-10}160\cdot10^{-10}160\cdot10^{-10}160\cdot10^{-10}160\cdot10^{-10}160\cdot10^{-10}$160 \cdot 10^{-10}. Dus er geldt:

33e=160\cdot10^{-10}\cdot3{,}34\cdot10^{-10}\text{ C}33e=160\cdot10^{-10}\cdot3{,}34\cdot10^{-10}33e=160\cdot10^{-10}\cdot3{,}34\cdot10^{-10}33e=160\cdot10^{-10}\cdot3{,}34\cdot10^{-10}33e=160\cdot10^{-10}\cdot3{,}34\cdot10^{-10}33e=160\cdot10^{-10}\cdot3{,}34\cdot10^{-10}33e=160\cdot10^{-10}\cdot3{,}34\cdot10^{-10}33e=160\cdot10^{-10}\cdot3{,}34\cdot10^{-10}33e=160\cdot10^{-10}\cdot3{,}34\cdot10^{-10}33e=160\cdot10^{-10}\cdot3{,}34\cdot10^{-10}33e=160\cdot10^{-10}\cdot3{,}34\cdot10^{-10}33e=160\cdot10^{-10}\cdot3{,}34\cdot10^{-10}$33 e=160 \cdot 10^{-10} \cdot 3{,}34 \cdot 10^{-10} \mathrm{C}.

Duse=1{,}62\cdot10^{-19}\text{ C}e=1{,}62\cdot10^{-19}e=1{,}62\cdot10^{-19}e=1{,}62\cdot10^{-19}e=1{,}62\cdot10^{-19}e=1{,}62\cdot10^{-19}e=1{,}62\cdot10^{-19}e=1{,}62\cdot10^{-19}e=1{,}62\cdot10^{-19}e=1{,}62\cdot10^{-19}e=1{,}62\cdot10^{-19}e=1{,}62\cdot10^{-19}e=1{,}62\cdot10^{-19}$e=1{,}62 \cdot 10^{-19} \mathrm{C}.

➤ 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 17 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