Hoofdstuk 5 Elektriciteit
Algemene regels:
Serieschakeling:
Itot = I1 = I2 = I3
Utot = U1 + U2 + U3
Rtot = R1 + R2 + R3
Parallelschakeling:
Itot = I1 +I2 + I3
Utot = U1 = U2 = U3
Gtot = G1 + G2 + G3
Stroomsterkte:
Q
I=
∆t
Spanning:
∆E
U=
Q
Weerstand:
l
R=p x
A
U
R=
I
Vermogen:
P=UxI
,Elektrische stroom en spanning
Een atoom is opgebouwd uit een atoomkern bestaand uit (positieve
protonen en neutrale neutronen) met daarom heen vrij bewegende
negatieve elektronen in elektronen schillen. Het zijn deze negatieve
ladingen die zorgen voor elektriciteit.
De positieve en de negatieve ladingen hebben de bijzondere eigenschap
dat ze elkaar aantrekken. Daarnaast is het zo ladingen van dezelfde soort elkaar
afstoten
De totale positieve lading in de atoomkern is gelijk aan de totale negatieve lading in
de elektroden schillen. Een atoom is van zichzelf dus elektrisch neutraal.
Een atoom met een bepaalde lading, heet een ion. Als een atoom elektroden
afstaat, krijgt het atoom een positieve lading. Als een atoom elektroden opneemt,
krijgt het een negatieve lading.
De atomen zijn gerangschikt in een rooster. Netto is er geen verplaatsing; het aantal
elektroden naar de ene kant, is gelijk aan het aantal elektroden naar de andere kant.
In een spanningsbron vindt er een chemische reactie plaats dat zorgt voor de
elektrische energie. Een spanningsbron is een voorwerp waarvan één onderdeel een
overschot aan negatieve ladingen bevat (de minpool) en een ander onderdeel een
overschot aan positieve ladingen bevat (de pluspool). Voorbeelden van
spanningsbronnen zijn de batterij, het stopcontact en de dynamo.
Onder invloed van een spanningsbron bewegen er meer elektroden naar de ene kant
dan naar de andere kant. Er wordt dan netto lading verplaatst. Het verplaatsen van
lading heet de elektrische stroom. Stroom verplaatst altijd van + naar –
Het zijn alleen de negatieve elektronen die door de elektriciteitsdraden stromen van
de min naar de plus. De positieve ladingen zitten immers goed vast in de
atoomkernen. Toch zeggen we (helaas) dat de stroom van plus naar min stroomt. In
werkelijkheid bewegen de elektronen dus precies de andere kant op! Deze
onhandigheid stamt nog uit de tijd voordat de elektronen ontdekt waren.
Als we de twee polen met elkaar verbinden, dan spreken we van een gesloten
stroomkring. Als gevolg gaan de negatieve ladingen naar de pluspool stromen. Het
bewegen van deze ladingen noemen we elektriciteit.
, In de onderstaande afbeelding is aan de stroomkring ook een gloeilamp en een
schakelaar toegevoegd. Een schakelaar is niet meer dan een klepje waarmee de
stroomkring geopend en gesloten kan worden. Alleen als de schakelaar gesloten is
gaan de ladingen van de min- naar de pluspool stromen. Aan de rechterkant zien we
ook een schematische weergave van deze schakeling
Stroom ontstaat dus doordat geladen deeltjes zich verplaatsen. Doordat de geladen
deeltjes botsen, wordt een deel van de elektrische energie omgezet in warmte.
Waardoor de temperatuur en de soortelijke weerstand stijgen en de weerstand
toeneemt.
De stroomsterkte (I) in A geeft aan hoeveel lading (Q) er per tijdseenheid (∆t) door
de draad passeert.
Q
I=
∆t
De spanningsbron dwingt de elektroden door de stroomkring te bewegen en geeft
daarbij elektrische energie af aan de elektroden. De spanning (U) in V is de
hoeveelheid elektrische energie (∆ E) die wordt meegegeven aan een lading van 1
coulomb (Q).
∆E
U=
Q
Praktisch: Het aansluiten van een multimeter
Om de stroomsterkte te meten, wordt de multimeter serie aan het voorwerp
aangesloten. Aangezien in een serieschakeling de stroomsterkte overal gelijk is.
Om de spanning te meten, wordt de multimeter parallel aan het voorwerp
aangesloten. Aangezien in een parallelschakeling de spanning overal gelijk is.
Algemene regels:
Serieschakeling:
Itot = I1 = I2 = I3
Utot = U1 + U2 + U3
Rtot = R1 + R2 + R3
Parallelschakeling:
Itot = I1 +I2 + I3
Utot = U1 = U2 = U3
Gtot = G1 + G2 + G3
Stroomsterkte:
Q
I=
∆t
Spanning:
∆E
U=
Q
Weerstand:
l
R=p x
A
U
R=
I
Vermogen:
P=UxI
,Elektrische stroom en spanning
Een atoom is opgebouwd uit een atoomkern bestaand uit (positieve
protonen en neutrale neutronen) met daarom heen vrij bewegende
negatieve elektronen in elektronen schillen. Het zijn deze negatieve
ladingen die zorgen voor elektriciteit.
De positieve en de negatieve ladingen hebben de bijzondere eigenschap
dat ze elkaar aantrekken. Daarnaast is het zo ladingen van dezelfde soort elkaar
afstoten
De totale positieve lading in de atoomkern is gelijk aan de totale negatieve lading in
de elektroden schillen. Een atoom is van zichzelf dus elektrisch neutraal.
Een atoom met een bepaalde lading, heet een ion. Als een atoom elektroden
afstaat, krijgt het atoom een positieve lading. Als een atoom elektroden opneemt,
krijgt het een negatieve lading.
De atomen zijn gerangschikt in een rooster. Netto is er geen verplaatsing; het aantal
elektroden naar de ene kant, is gelijk aan het aantal elektroden naar de andere kant.
In een spanningsbron vindt er een chemische reactie plaats dat zorgt voor de
elektrische energie. Een spanningsbron is een voorwerp waarvan één onderdeel een
overschot aan negatieve ladingen bevat (de minpool) en een ander onderdeel een
overschot aan positieve ladingen bevat (de pluspool). Voorbeelden van
spanningsbronnen zijn de batterij, het stopcontact en de dynamo.
Onder invloed van een spanningsbron bewegen er meer elektroden naar de ene kant
dan naar de andere kant. Er wordt dan netto lading verplaatst. Het verplaatsen van
lading heet de elektrische stroom. Stroom verplaatst altijd van + naar –
Het zijn alleen de negatieve elektronen die door de elektriciteitsdraden stromen van
de min naar de plus. De positieve ladingen zitten immers goed vast in de
atoomkernen. Toch zeggen we (helaas) dat de stroom van plus naar min stroomt. In
werkelijkheid bewegen de elektronen dus precies de andere kant op! Deze
onhandigheid stamt nog uit de tijd voordat de elektronen ontdekt waren.
Als we de twee polen met elkaar verbinden, dan spreken we van een gesloten
stroomkring. Als gevolg gaan de negatieve ladingen naar de pluspool stromen. Het
bewegen van deze ladingen noemen we elektriciteit.
, In de onderstaande afbeelding is aan de stroomkring ook een gloeilamp en een
schakelaar toegevoegd. Een schakelaar is niet meer dan een klepje waarmee de
stroomkring geopend en gesloten kan worden. Alleen als de schakelaar gesloten is
gaan de ladingen van de min- naar de pluspool stromen. Aan de rechterkant zien we
ook een schematische weergave van deze schakeling
Stroom ontstaat dus doordat geladen deeltjes zich verplaatsen. Doordat de geladen
deeltjes botsen, wordt een deel van de elektrische energie omgezet in warmte.
Waardoor de temperatuur en de soortelijke weerstand stijgen en de weerstand
toeneemt.
De stroomsterkte (I) in A geeft aan hoeveel lading (Q) er per tijdseenheid (∆t) door
de draad passeert.
Q
I=
∆t
De spanningsbron dwingt de elektroden door de stroomkring te bewegen en geeft
daarbij elektrische energie af aan de elektroden. De spanning (U) in V is de
hoeveelheid elektrische energie (∆ E) die wordt meegegeven aan een lading van 1
coulomb (Q).
∆E
U=
Q
Praktisch: Het aansluiten van een multimeter
Om de stroomsterkte te meten, wordt de multimeter serie aan het voorwerp
aangesloten. Aangezien in een serieschakeling de stroomsterkte overal gelijk is.
Om de spanning te meten, wordt de multimeter parallel aan het voorwerp
aangesloten. Aangezien in een parallelschakeling de spanning overal gelijk is.
