Hoofdstuk 3 - Elektriciteit
______________________________________________________
§3.1 Lading, spanning en stroom
Elektrische lading
Door wrijving kunnen voorwerpen elektrisch geladen worden en daardoor krachten
uitoefenen. Deze krachteffecten kun je verklaren door uit te gaan van twee soorten
lading, die men positief en negatief heeft genoemd. Gelijke ladingen stoten elkaar af
en tegengestelde ladingen trekken elkaar aan.
Lading is overal
Een atoom bestaat uit een positieve kern met daar omheen negatieve elektronen.
De kern bevat protonen en neutronen. Een atoom als geheel is neutraal: het bevat
evenveel positieve als negatieve lading.
Statische elektriciteit en spanning
Een statisch geladen voorwerp heeft een overschot of een tekort aan negatieve
lading. Het staat onder spanning. De lading stroomt pas weg naar de aarde als je het
voorwerp aanraakt.
Elektrische stroom
Metalen zijn geleiders. Ze bevatten vrije elektronen, die niet gebonden zijn aan één
atoom. De vrije elektronen maken een elektrische stroom mogelijk. Bij een
elektrische stroom lopen de elektronen van de minpool naar de pluspool. In een
isolator kunnen elektronen niet vrij bewegen. Bijna alle niet-metalen zijn isolatoren.
Lading, stroomsterkte en spanning
De stroomsterkte I is de hoeveelheid lading die per seconde door een draad gaat:
I = Qt . De stroomsterkte heeft als eenheid ampère (A), Q is de lading in coulomb (C)
en t de tijd in seconde (s). Eén ampère is dus één coulomb per seconde. De energie
van één coulomb lading heet de spanning U. De eenheid van energie is Joule (J).
De eenheid van spanning is dus joule per coulomb, een andere naam hiervoor is volt
(V). Dus 1 V = 1 J/C. Voor de spanning kun je schrijven: U = ΔEQ
. Stroom en
spanning worden vaak verward. De bron staat onder spanning, de stroom loopt door
de gebruiker.
Stroomsterkte en spanning meten
De stroomsterkte kan worden gemeten met een ampèremeter. De ampèremeter
staat in de stroomkring. De spanning wordt gemeten met een voltmeter. De
voltmeter staat over een deel van de stroomkring.