Samenvatting natuurkunde 4 vwo H4 + 6.1 + 6.2

1.1 – Introductie

Geleiders > materialen die elektrische stroom doorlaten

Isolatoren > materialen die geen elektrische stroom doorlaten.

In een gesloten stroomkring:
- Elektrische stroom loopt van de pluspool naar de minpool van de spanningsbron;
- De stroom wordt in beweging gehouden door de spanning van de spanningsbron, die bij de
pluspool elektronen aantrekt en bij de minpool elektronen wegduwt;
o Elektronen gaan van de minpool naar de pluspool.

De grootte van de elektrische stroom meet je met een stroommeter (ampèremeter)
- De elektrische stroom moet door de meter heen, dus moet de meter in serie worden
geschakeld met het apparaat waardoor je de stroomsterkte wilt meten.
De eenheid van stroomsterkte (I) in ampère (A).

De spanning over een elektrisch apparaat meet je met een spanningsmeter (voltmeter).
- Voltmeter moet parallel worden geschakeld aan het apparaat waarover je de spanning wilt
meten.
De eenheid van spanning (U) is volt (V).

1.2 – Energie en vermogen

Het elektrisch vermogen > de hoeveelheid elektrische energie, in joule (J) ,dat een apparaat per
seconde verbruikt.
- Elektrisch vermogen heeft de eenheid watt (W)
o 1 W = 1 J/s

De hoeveelheid elektrisch energie dat een apparaat verbruikt (energieverbruik)hangt af van het
vermogen en de tijd dat het apparaat gebruikt wordt.
- De eenheid voor energie is kilowattuur (kWh)
o 1 kWh = 3,6 MJ
E=P x t Of E=P x t
Waarbij: Waarbij:
- E = de energie (in J) - E = de energie (in kWh)
- P = het vermogen (in W of J/s) - P = het vermogen (in kW)
- t = de tijd (in s). - t = de tijd (in uur (h))

Het rendement (η) van een apparaat is het percentage van de ingaande energie dat wordt omgezet in
nuttige energie.
Enuttig Pnuttig
η= x 100 %= x 100 %
Ein Pin


1.3 – Spanning en stroomsterkte

In een metaal bewegen alleen vrije elektronen > elektronen die niet gebonden zijn aan een atoom en
daardoor vrij door het metaal kunnen bewegen.

In een geleidende vloeistof zijn er positief en negatief geladen ionen.

, - In een vloeistof bestaat de elektrische stroom dus uit ionen en niet elektronen.
De spanning in een gesloten stroomkring geeft aan hoe hard er ‘geduwd’ wordt.
- De elektronen kunnen pas gaan stromen als er een gesloten stroomkring is tussen de
negatieve en de positieve pool.

De elektrische stroomsterkte door een apparaat geeft aan hoeveel lading Q er per seconde door dat
apparaat gaat.
- Elektrische lading wordt gemeten in coulomb (C).
o 1 A = 1 C/s

Q
I=
t
Waarbij:
- I = stroomsterkte (in A)
- Q = lading (in C)
- t = tijd (in s).

Een elektron heeft een elektrische lading van 1,60 x 10 -19 C
- kleinst mogelijk lading > elementaire lading (e)


De spanning (in volt) geeft aan hoeveel elektrische energie de bron meegeeft per coulomb elektrische
lading
- 1 V = 1 J/C
- De spanning over het aangesloten apparaat is gelijk aan de hoeveelheid elektrische energie
die per coulomb in dat apparaat wordt omgezet.

P=U x I
Waarbij:
- P = vermogen (in W)
- U = spanning (in V)
- I = stroomsterkte (in A)


Spanning en energie:
ΔE
U=
Q
Waarbij:
- U = spanning (in V of J/C)
- Δ E = de omgezette elektrische energie (in J)
- Q = de lading (in C)

1.4 – Weerstand

De weerstand bepaalt hoeveel stroom er loopt bij een bepaalde spanning.

Wet van Ohm: U =I x R
Waarbij:
- U = spanning (in V)
- I = stroomsterkte (in A)
- R = weerstand (in Ω)