Werkcollege 1, opgaven

1.
Bereken de gradiënt van de volgende functies:
a)
b)
c)
2.
De vector heeft lengte en richting . Laat zien dat
a)
b)
c) Wat is de algemene formule voor ?

3.
Bereken de divergentie en de rotatie van de volgende vectorvelden:
a)
b)
c)
4.
a) Bereken het vektorveld van de elektrische veldsterkte voor de statische ladingsverdelingen:
I)
II)
III)
b) Bereken het vektorveld van het magnetische veld voor de stationaire stroomverdeling gegeven door:
I)
II)

5.
a) Bereken het elektrische veld binnen en buiten een homogeen geladen bolvormige schil (straal R, totale lading Q).
b) Doe hetzelfde voor een massieve bol.

6.
Een stroom I stroomt door een lange cylindrische draad (straal R). Bereken het magnetische veld binnen en buiten de draad voor twee gevallen:
a) De stroom is homogeen verdeeld over het buitenste oppervlak van de draad.
b) De stroomdichtheid is evenredig met de afstand tot de as van de draad.

7.
Beschouw een massieve, lange, rechte cilinder met straal a die coaxiaal is omgeven door een holle cilinder met binnenstraal b en buitenstraal c.
a) De cilinders bestaan uit niet-geleidend materiaal. De binnenste is geladen met homogene ladingsdichtheid . De elektrische veldsterkte in het materiaal van de andere is radieel gericht en constant in grootte. Bepaal welke ladingsverdeling in de holle cilinder hiervoor nodig is.
b) De cilinders bestaan uit geleidend materiaal. De binnenste draagt een uniforme stroomdichtheid . De magnetische inductie in de buitenste is tangentieel gericht en constant in grootte. Bepaal de hiervoor benodigde stroomverdeling in de buitenste cilinder.