Samenvatting Natuurkunde
Hoofdstuk 2
Paragraaf 1
Elektronen
o De negatieve lading die naar de buis is overgesprongen, bestaat uit kleine deeltjes:
elektronen. Deze elektronen bezitten elk de allerkleinste hoeveelheid lading die in de
natuur kan voorkomen: de elementaire lading e.
o Een neutraal voorwerp wordt positief geladen als elektronen het voorwerp verlaten.
o Gelijkmatige ladingen stoten elkaar af, ongelijknamige ladingen trekken elkaar aan.
Atoommodel
o Alleen de kern en een aantal kleine deeltjes, de elektronen die om de kern heen
bewegen, hebben massa.
o Het atoom zelf is elektrisch neutraal, maar zowel de kern als de elektronen zijn
elektrisch geladen.
o Elektronen zijn negatief geladen, de kern is positief.
o Doordat elektronen en kern tegengesteld geladen zijn, worden de elektronen in het
atoom vastgehouden.
o Het atoom dat zonder buitenste elektron achterblijft, is positief geladen. Je noemt
het atoom een (positief) ion. Als een atoom juist een elektron te veel krijgt, dan is dat
atoom negatief geladen en is het een negatief ion.
o Metalen met veel vrije elektronen heten geleiders.
o Als lading zich in een stof niet kan verplaatsen, wordt die stof een isolator genoemd.
Bij een isolator kunnen de buitenste elektronen niet overstappen doordat ze krachtig
aan hun atoom zijn gebonden, of doordat de atomen in die stof zich te ver van elkaar
bevinden.
De grootheid lading
o Het symbool van de elektrische grootheid lading is Q. De lading Q wordt uitgedrukt in
eenheid coulomb (C). De lading van een elektron is zeer klein: -1,60x10-19. In Binas
tabel 7A vind je deze natuurconstante terug als elementair ladingsquantum e.
Paragraaf 2
Richting van de stroom
o Elektronen lopen van de negatief geladen bol naar de positief geladen bol. Als beide
bollen van tevoren even sterk geladen waren, stopt deze elektronenstroom als beide
bollen neutraal zijn.
o Als er een elektronenstroom loopt, is er sprake van een elektrische stroom.
Elektrische stroom is eigenlijk niets anders dan lading die zich verplaatst.
o Het symbool van de spanningsbron bestaat uit 2 verticale streepjes. De minpool is
het korte dikke streepje en de pluspool het lange streepje.
o De richting waarin de positieve lading zich zou bewegen, heeft men de richting van
de elektrische stroom genoemd.
o De elektrische stroom loopt van de pluspool naar de minpool van de spanningsbron.
In werkelijkheid bewegen er juist elektronen van de min- naar de pluspool
Grootte van de stroom
o De grootte van de stroom, de stroomsterkte I, is de hoeveelheid lading die per
seconde door een dwarsdoorsnede van een draad stroomt.
, o I=Q/t
o Hierin is:
I de stroomsterkte in coulomb per seconde (C s-1); deze eenheid wordt
ampère (A) genoemd;
Q de lading die passeert in coulomb (C)
T de tijdsduur waarin die lading passeert in seconde (s)
o In de formule wordt Q altijd positief ingevuld.
Stroomsterkte meten
o De stroomsterkte wordt gemeten met een stroommeter die ook wel ampèremeter
wordt genoemd. Je moet de stroommeter dus in serie zetten met het lampje.
o Er kan in een schakeling pas een stroom lopen als er aan de volgende voorwaarden is
voldaan:
In de schakeling moet een spanningsbron zijn opgenomen.
De stroomkring moet gesloten zijn.
De stroomkring moet zijn opgebouwd uit geleidende materialen.
Spanning
o De spanning U van een spanningbron geeft de hoeveelheid energie aan die 1
coulomb lading meekrijgt. De spanning wordt uitgedrukt in volt (V).
Spanning meten
o De spanning wordt gemeten met een spanningsmeter die ook wel voltmeter wordt
genoemd.
o Als je de spanning van een spanningsbron wilt meten, moet je de spanningsmeter
parallel schakelen aan deze spanningbron.
o De spanningsmeter staat dus niet in de stroomkring.
Spanning over een lampje
o Een spanningsmeter laat vrijwel geen stroom door. Als je dus een spanningsmeter
parallel aan een lampje schakelt, verandert de stroomsterkte door dat lampje niet. Je
zegt dan dat er spanning staat over een lampje en dat er stroom loopt door een
lampje.
o Een multimeter zit een knop waarmee je kunt instellen wat je wilt meten.
Paragraaf 3
De grootheid weerstand
o Een voorwerp waar een stroom doorheen gaat, noem je een elektrische component.
o De grootheid weerstand geeft aan hoeveel hinder de stroom ondervindt. Stoffen met
een grote weerstand noem je isolatoren: stoffen met een kleine weerstand heten
geleiders.
o Weerstand wordt aangeduid met het symbool R.
o De weerstand is de spanning die nodig is om een stroom van 1 ampère door de
component te laten lopen.
o R = U/I
o Hierin is:
R de weerstand in volt per ampère (V A-1); deze eenheid wordt ohm genoemd
U de spanning in volt (V)
I de stroomsterkte in ampère (A)
, o Dit verband wordt de formule van Ohm genoemd. Je kunt de formule van Ohm ook
schrijven als U = I x R.
Wet van Ohm
o Een rechte lijn door de oorsprong in een (I,U)-diagram. Dan betekent dat spanning en
stroomsterkte recht evenredig zijn met elkaar. Recht evenredig betekent dat:
De grafiek een rechte lijn door de oorsprong is
Als de ene grootheid nx zo groot wordt, de andere grootheid ook nx zo groot
wordt
Als je beide grootheden op elkaar deelt, er steeds dezelfde waarde uit komt.
o Een diagram dat bij een bepaald soort component hoort, wordt een karakteristiek
genoemd.
o Een component waarbij de spanning recht evenredig is met de stroomsterkte, wordt
een ohmse weerstand genoemd. De helling of steilheid van de grafiek blijft gelijk, dus
de weerstand is constant. Als je de formule toepast, is de spanning bij elke spanning
gelijk. Als dit het geval is, noem je de formule van Ohm: de wet van Ohm.
o Als de helling of steilheid niet recht is, dan is het niet constant. De weerstand
verandert bij toenemende spanning. Dit is dus geen ohmse weerstand.
Geleidbaarheid
o De mate waarin de stroom wordt doorgelaten, spreek je over de geleidbaarheid G.
o Geleidbaarheid is dus het omgekeerde van weerstand:
G = 1/R
Hierin is:
G de geleidbaarheid in 1/ohm
R de weerstand in ohm
o Je kan ook U = I x R schrijven als:
U=I/G
Hierin is:
U de spanning in volt (V)
I de stroomsterkte in ampère (A)
G de geleidbaarheid in siemens (S)
Paragraaf 4
Weerstand van een metaaldraad
o De weerstand van een metaaldraad hangt van 3 grootheden af:
De lengte van de draad
De doorsnede van de draad
Het materiaal waarvan de draad is gemaakt
o Als de lengte l van de draad groter wordt, neemt de weerstand toe. De draad geleidt
de stroom moeilijker. Bij een draad geld dus dat de weerstand recht evenredig is met
de lengte.
o Weerstand van een draad is ook afhankelijk van de doorsnede A van de draad. Hoe
dikker de draad, hoe gemakkelijker de draad de stroom geleidt en des te kleiner de
weerstand.
o Doordat een draad de vorm van een cilinder heeft, is de doorsnede ervan meestal de
oppervlakte van een cirkel.
Hoofdstuk 2
Paragraaf 1
Elektronen
o De negatieve lading die naar de buis is overgesprongen, bestaat uit kleine deeltjes:
elektronen. Deze elektronen bezitten elk de allerkleinste hoeveelheid lading die in de
natuur kan voorkomen: de elementaire lading e.
o Een neutraal voorwerp wordt positief geladen als elektronen het voorwerp verlaten.
o Gelijkmatige ladingen stoten elkaar af, ongelijknamige ladingen trekken elkaar aan.
Atoommodel
o Alleen de kern en een aantal kleine deeltjes, de elektronen die om de kern heen
bewegen, hebben massa.
o Het atoom zelf is elektrisch neutraal, maar zowel de kern als de elektronen zijn
elektrisch geladen.
o Elektronen zijn negatief geladen, de kern is positief.
o Doordat elektronen en kern tegengesteld geladen zijn, worden de elektronen in het
atoom vastgehouden.
o Het atoom dat zonder buitenste elektron achterblijft, is positief geladen. Je noemt
het atoom een (positief) ion. Als een atoom juist een elektron te veel krijgt, dan is dat
atoom negatief geladen en is het een negatief ion.
o Metalen met veel vrije elektronen heten geleiders.
o Als lading zich in een stof niet kan verplaatsen, wordt die stof een isolator genoemd.
Bij een isolator kunnen de buitenste elektronen niet overstappen doordat ze krachtig
aan hun atoom zijn gebonden, of doordat de atomen in die stof zich te ver van elkaar
bevinden.
De grootheid lading
o Het symbool van de elektrische grootheid lading is Q. De lading Q wordt uitgedrukt in
eenheid coulomb (C). De lading van een elektron is zeer klein: -1,60x10-19. In Binas
tabel 7A vind je deze natuurconstante terug als elementair ladingsquantum e.
Paragraaf 2
Richting van de stroom
o Elektronen lopen van de negatief geladen bol naar de positief geladen bol. Als beide
bollen van tevoren even sterk geladen waren, stopt deze elektronenstroom als beide
bollen neutraal zijn.
o Als er een elektronenstroom loopt, is er sprake van een elektrische stroom.
Elektrische stroom is eigenlijk niets anders dan lading die zich verplaatst.
o Het symbool van de spanningsbron bestaat uit 2 verticale streepjes. De minpool is
het korte dikke streepje en de pluspool het lange streepje.
o De richting waarin de positieve lading zich zou bewegen, heeft men de richting van
de elektrische stroom genoemd.
o De elektrische stroom loopt van de pluspool naar de minpool van de spanningsbron.
In werkelijkheid bewegen er juist elektronen van de min- naar de pluspool
Grootte van de stroom
o De grootte van de stroom, de stroomsterkte I, is de hoeveelheid lading die per
seconde door een dwarsdoorsnede van een draad stroomt.
, o I=Q/t
o Hierin is:
I de stroomsterkte in coulomb per seconde (C s-1); deze eenheid wordt
ampère (A) genoemd;
Q de lading die passeert in coulomb (C)
T de tijdsduur waarin die lading passeert in seconde (s)
o In de formule wordt Q altijd positief ingevuld.
Stroomsterkte meten
o De stroomsterkte wordt gemeten met een stroommeter die ook wel ampèremeter
wordt genoemd. Je moet de stroommeter dus in serie zetten met het lampje.
o Er kan in een schakeling pas een stroom lopen als er aan de volgende voorwaarden is
voldaan:
In de schakeling moet een spanningsbron zijn opgenomen.
De stroomkring moet gesloten zijn.
De stroomkring moet zijn opgebouwd uit geleidende materialen.
Spanning
o De spanning U van een spanningbron geeft de hoeveelheid energie aan die 1
coulomb lading meekrijgt. De spanning wordt uitgedrukt in volt (V).
Spanning meten
o De spanning wordt gemeten met een spanningsmeter die ook wel voltmeter wordt
genoemd.
o Als je de spanning van een spanningsbron wilt meten, moet je de spanningsmeter
parallel schakelen aan deze spanningbron.
o De spanningsmeter staat dus niet in de stroomkring.
Spanning over een lampje
o Een spanningsmeter laat vrijwel geen stroom door. Als je dus een spanningsmeter
parallel aan een lampje schakelt, verandert de stroomsterkte door dat lampje niet. Je
zegt dan dat er spanning staat over een lampje en dat er stroom loopt door een
lampje.
o Een multimeter zit een knop waarmee je kunt instellen wat je wilt meten.
Paragraaf 3
De grootheid weerstand
o Een voorwerp waar een stroom doorheen gaat, noem je een elektrische component.
o De grootheid weerstand geeft aan hoeveel hinder de stroom ondervindt. Stoffen met
een grote weerstand noem je isolatoren: stoffen met een kleine weerstand heten
geleiders.
o Weerstand wordt aangeduid met het symbool R.
o De weerstand is de spanning die nodig is om een stroom van 1 ampère door de
component te laten lopen.
o R = U/I
o Hierin is:
R de weerstand in volt per ampère (V A-1); deze eenheid wordt ohm genoemd
U de spanning in volt (V)
I de stroomsterkte in ampère (A)
, o Dit verband wordt de formule van Ohm genoemd. Je kunt de formule van Ohm ook
schrijven als U = I x R.
Wet van Ohm
o Een rechte lijn door de oorsprong in een (I,U)-diagram. Dan betekent dat spanning en
stroomsterkte recht evenredig zijn met elkaar. Recht evenredig betekent dat:
De grafiek een rechte lijn door de oorsprong is
Als de ene grootheid nx zo groot wordt, de andere grootheid ook nx zo groot
wordt
Als je beide grootheden op elkaar deelt, er steeds dezelfde waarde uit komt.
o Een diagram dat bij een bepaald soort component hoort, wordt een karakteristiek
genoemd.
o Een component waarbij de spanning recht evenredig is met de stroomsterkte, wordt
een ohmse weerstand genoemd. De helling of steilheid van de grafiek blijft gelijk, dus
de weerstand is constant. Als je de formule toepast, is de spanning bij elke spanning
gelijk. Als dit het geval is, noem je de formule van Ohm: de wet van Ohm.
o Als de helling of steilheid niet recht is, dan is het niet constant. De weerstand
verandert bij toenemende spanning. Dit is dus geen ohmse weerstand.
Geleidbaarheid
o De mate waarin de stroom wordt doorgelaten, spreek je over de geleidbaarheid G.
o Geleidbaarheid is dus het omgekeerde van weerstand:
G = 1/R
Hierin is:
G de geleidbaarheid in 1/ohm
R de weerstand in ohm
o Je kan ook U = I x R schrijven als:
U=I/G
Hierin is:
U de spanning in volt (V)
I de stroomsterkte in ampère (A)
G de geleidbaarheid in siemens (S)
Paragraaf 4
Weerstand van een metaaldraad
o De weerstand van een metaaldraad hangt van 3 grootheden af:
De lengte van de draad
De doorsnede van de draad
Het materiaal waarvan de draad is gemaakt
o Als de lengte l van de draad groter wordt, neemt de weerstand toe. De draad geleidt
de stroom moeilijker. Bij een draad geld dus dat de weerstand recht evenredig is met
de lengte.
o Weerstand van een draad is ook afhankelijk van de doorsnede A van de draad. Hoe
dikker de draad, hoe gemakkelijker de draad de stroom geleidt en des te kleiner de
weerstand.
o Doordat een draad de vorm van een cilinder heeft, is de doorsnede ervan meestal de
oppervlakte van een cirkel.
