Samenvatting Natuurkunde H1
Hoofdstukvraag: Hoeveel elektrische energie gebruiken apparaten en waar hangt dat vanaf?
1.1 Introductie
In dit hoofdstuk zoeken we antwoorden op de volgende vragen:
Hoe bepaal je het energieverbruik van een elektrisch apparaat? (1.2)
Hoe hang het vermogen (P) samen met de spanning (U) en de stroomsterkte (I)? (1.3)
Hoe hangt de stroomsterkte door een apparaat af van de weerstand van dat apparaat?
Waardoor wordt die weerstand bepaald? (1.4)
Hoe zijn elektrische apparaten in huis geschakeld? En hoe is de huisinstallatie beveiligd? (1.5)
VOORKENNIS: herhaling belangrijkste begrippen over lading (Q) en stroom (I)
Je hebt positieve en negatieve lading. ++ of -- stoten elkaar af, maar +- trekken elkaar aan.
Elk voorwerp bestaat uit atomen, die zijn opgebouwd uit een kern (+) met daaromheen
elektronen (-) Als deze ladingen even groot zijn, is het voorwerp neutraal en merk je niets.
Als voorwerpen geladen zijn, oefenen ze een kracht op elkaar uit, die je kan voelen of zien.
Bv. statisch haar, statische ballon kleeft aan muur, bliksem.
o Geleiders = materialen die elektrische stroom doorlaten: geleiden.
o Isolatoren = materialen die geen elektrische stroom doorlaten.
In een metalen geleider (bv. elektriciteitsdraad) kunnen alleen elektronen bewegen. De
positieve lading zit vast in de kernen van de atomen, en de atomen zitten aan elkaar vast.
Stroom in een gesloten stroomkring: ene pool aangesloten apparaat andere pool. De
stroom wordt in beweging gezet door de spanning: trekt bij + elektronen aan en stoot bij - af.
De spanningsbron kan bv. een batterij of stopcontact zijn.
o Grootte van stroom meet je met een ampèremeter. Stroom door meter: Deze moet
in serie worden geschakeld, met het apparaat waardoor je de stroom wilt meten.
o Grootte van spanning over een apparaat met je met een voltmeter. Deze moet
parallel worden geschakeld, aan het apparaat waarover je de spanning wilt meten.
1.2 Energie en vermogen
Vraag: Hoe bepaal je het energieverbruik van een elektrisch apparaat?
Een lampenfabrikant kan niet zeggen hoeveel energie een lamp per jaar gebruikt, want dat
hangt af van hoelang hij aan staat. Wél kan hij zeggen hoeveel energie de lamp per sec
gebruikt als hij aan staat: het elektrisch vermogen (P in Watt = J/s)
o De eenheid van energie is J, maar omdat een huishouden elk jaar miljarden 𝐸
joules energie verbruikt, wordt er een grotere eenheid gebruikt: kWh 𝑃∙𝑡
o Rendement = percentage energie dat nuttig wordt gebruikt. Je kunt
𝐸 𝑛𝑢𝑡𝑡𝑖𝑔
zien hoe hoog het rendement ongeveer is, in een stroomdiagram. η= x 100%
𝐸 𝑖𝑛
Hoofdstukvraag: Hoeveel elektrische energie gebruiken apparaten en waar hangt dat vanaf?
1.1 Introductie
In dit hoofdstuk zoeken we antwoorden op de volgende vragen:
Hoe bepaal je het energieverbruik van een elektrisch apparaat? (1.2)
Hoe hang het vermogen (P) samen met de spanning (U) en de stroomsterkte (I)? (1.3)
Hoe hangt de stroomsterkte door een apparaat af van de weerstand van dat apparaat?
Waardoor wordt die weerstand bepaald? (1.4)
Hoe zijn elektrische apparaten in huis geschakeld? En hoe is de huisinstallatie beveiligd? (1.5)
VOORKENNIS: herhaling belangrijkste begrippen over lading (Q) en stroom (I)
Je hebt positieve en negatieve lading. ++ of -- stoten elkaar af, maar +- trekken elkaar aan.
Elk voorwerp bestaat uit atomen, die zijn opgebouwd uit een kern (+) met daaromheen
elektronen (-) Als deze ladingen even groot zijn, is het voorwerp neutraal en merk je niets.
Als voorwerpen geladen zijn, oefenen ze een kracht op elkaar uit, die je kan voelen of zien.
Bv. statisch haar, statische ballon kleeft aan muur, bliksem.
o Geleiders = materialen die elektrische stroom doorlaten: geleiden.
o Isolatoren = materialen die geen elektrische stroom doorlaten.
In een metalen geleider (bv. elektriciteitsdraad) kunnen alleen elektronen bewegen. De
positieve lading zit vast in de kernen van de atomen, en de atomen zitten aan elkaar vast.
Stroom in een gesloten stroomkring: ene pool aangesloten apparaat andere pool. De
stroom wordt in beweging gezet door de spanning: trekt bij + elektronen aan en stoot bij - af.
De spanningsbron kan bv. een batterij of stopcontact zijn.
o Grootte van stroom meet je met een ampèremeter. Stroom door meter: Deze moet
in serie worden geschakeld, met het apparaat waardoor je de stroom wilt meten.
o Grootte van spanning over een apparaat met je met een voltmeter. Deze moet
parallel worden geschakeld, aan het apparaat waarover je de spanning wilt meten.
1.2 Energie en vermogen
Vraag: Hoe bepaal je het energieverbruik van een elektrisch apparaat?
Een lampenfabrikant kan niet zeggen hoeveel energie een lamp per jaar gebruikt, want dat
hangt af van hoelang hij aan staat. Wél kan hij zeggen hoeveel energie de lamp per sec
gebruikt als hij aan staat: het elektrisch vermogen (P in Watt = J/s)
o De eenheid van energie is J, maar omdat een huishouden elk jaar miljarden 𝐸
joules energie verbruikt, wordt er een grotere eenheid gebruikt: kWh 𝑃∙𝑡
o Rendement = percentage energie dat nuttig wordt gebruikt. Je kunt
𝐸 𝑛𝑢𝑡𝑡𝑖𝑔
zien hoe hoog het rendement ongeveer is, in een stroomdiagram. η= x 100%
𝐸 𝑖𝑛
