TLP 1: Medische Techniek

Toetsvoorbereiding TLP 1 Toets 2 Medische Techniek

Elektriciteit: algemeen

 Geef uitleg aan de begrippen statische elektriciteit, lading, spanning, stroomsterkte
en weerstand, elektrisch vermogen en elektrisch energieverbruik.
Statische elektriciteit:
Stoffen bestaan uit atomen.
Een atoom, met protonen en neutronen in de kern en een elektronenwolk, is in totaal
neutraal: er zijn evenveel protonen in de kern als elektronen in de elektronenwolk
eromheen. Wanneer dit niet het geval is, dan is een atoom / voorwerp statisch geladen.
Voorbeelden van statische elektriciteit zijn:
- Haren kammen bij heel droog weer.
- Trui over je hoofd trekken.
- Over hoogpolig tapijt lopen bij zeer droog weer.
- Een ballon opwrijven.
- Een beeldbuis die aanstaat.
- Onweer.
Gevaren van statische elektriciteit zijn:
- Elektrische schok (schrik reactie).
- Elektrische vonk.
- Brand en explosie, bij makkelijk ontvlambare gassen en bij de aanwezigheid van
zuurstof.

Lading:
Een neutron heeft geen lading. Een proton heeft een positieve eenheidslading. Een elektron
heeft een negatieve eenheidslading. De eenheidslading is 1,6 x 10-19 Coulomb. Bij een
ongeladen voorwerp heffen de ladingen van protonen en elektronen elkaar op.
Lading ontstaat wanneer er een verschil ontstaat tussen protonen en elektronen: een
voorwerp staat elektronen af of neemt ze op.
Gelijksoortige ladingen stoten elkaar af. Ongelijksoortige ladingen trekken elkaar aan. Een
geladen voorwerp trekt ook ongeladen voorwerpen aan: in een ongeladen voorwerp trekken
de elektronen naar een andere kant als het bij een statisch negatief geladen voorwerp
gehouden wordt, zodat ook de protonen bij elkaar komen te liggen en aangetrokken worden
door het negatief geladen voorwerp.
Hoe groter de lading, hoe groter het effect. Hoe kleiner de afstand, hoe groter het effect
(kwadratisch).

Spanning:
De potentiaal van een bol gaat in Volt. De potentiaal is afhankelijk van de lading, en van de
oppervlakte waarop die lading zit (concentratie).
Potentiaalverschil heet ook wel spanning: het gaat dan om het verschil in potentiaal/lading
tussen twee punten. De eenheid is ook in Volt. Het symbool voor spanning is U.
Een batterij of accu zorgt voor een vast potentiaalverschil: gelijkspanning.

Stroomsterkte:

, Elektronen lopen van de min- naar de pluspool. Elektrische stroom loopt van de pluspool
naar de minpool (volgens afspraak). Het symbool voor stroom is I. De eenheid is Ampere.

Weerstand:
Het begrip weerstand bepaalt hoezeer de stroom belemmerd wordt. Dit is ook afhankelijk
van de kracht van de accu/batterij (de spanning). M.a.w.: de weerstand bepaalt bij een
bepaalde spanning hoeveel stroom er loopt.
Het symbool van de weerstand is R, deze wordt gemeten in Ohm (Ω).
De weerstand in een stroomdraad wordt bepaald door
- De soortelijke weerstand van het materiaal.
- De lengte van de draad.
- De dwarsdoorsneden oppervlak (dikte) van de draad.

Elektrisch vermogen:
Het elektrisch vermogen (P) is de elektrische energie die een apparaat in 1 seconde kan
leveren. Dit is afhankelijk van de spanning en de stroomsterkte (VoltAmpere = Watt =
Joule/sec).

Elektrisch energieverbruik:
Het elektrisch energieverbruik (E) is het energieverbruik gedurende een bepaalde tijd
(seconden of uren  Wattseconden / Joules of kiloWattuur).

 Leg uit hoe deze begrippen met elkaar in verband staan en voer er eenvoudige
berekeningen mee uit.
Statische elektriciteit:
Ontstaat doordat er lading over een voorwerp komt te staan: elektronen verplaatsing zich
van voorwerp A naar voorwerp B.

Lading:
-

Spanning:
Het verschil in lading tussen twee punten, mede bepaalt door de oppervlakte waarop deze
lading zich bevindt.
U=IxR

Stroomsterkte:
De hoeveelheid stroom die er loopt, wordt bepaald door de weerstand en de spanning: I = U
/R

Weerstand:
De weerstand bepaalt bij een bepaalde spanning hoeveel stroom er loopt.
R=U/I

Elektrisch vermogen:
Vermogen P = U x I
Dit wordt gegeven in Watt (=VoltAmpere).