elektriciteit

Lading
Lading is een grootheid met symbool
Q. De eenheid is de coulomb met
symbool C
Wat is “elektrische lading”
Een geladen voorwerp oefent een
elektrische kracht uit op een ander
voorwerp
Twee soorten lading
Er zijn twee soorten lading. Een
positieve (+) en de andere soort
negatief (-)
Elementaire deeltjes
1. Protonen (+)
2. Elektronen (-)
3. Neutronen (0)
Het koperatoom
• Kern (? neutronen en 29 protonen)
2 buitenste electronen
27 Binnenste electronen
Ongeladen ?
Ongeladen wil zeggen dat er
evenveel positieve als negatieve
lading aanwezig is in een voorwerp.
Vrije elektronen
Periodieke systeem
koper
Lading en stroom
Een elektrische stroom is niets anders
dan bewegende lading. Hoe sterker de
stroom, hoe meer lading er gedurende
een bepaalde tijd langskomt.
Stroomsterkte
De stroomsterkte is de lading die per
seconde voorbij stroomt. De eenheid
van stroomsterkte ( I) is de ampère (A)
Elektrische stroom
Elektrische stroom is een stroom geladen deeltjes.
Voor de sterkte van de stroom geldt: I = Q / t
I: de stroomsterkte in A (1 A = 1 C/s )
Q: de lading in C (coulomb)
t: de tijd in seconde (s)
voorbeeldje
In een gloeidraad van een lamp
passeert 200 mC gedurende 12 s.
Bereken de stroomsterkte
Oplossing
Q=200 mC=0,200 C de t = 12 s
I= Q/t = 0,200/12 = 0,017 A = 1,7*102
voorvoegsels
•
•
•
•
•
•
Nano = n = 10-9
Micro = u = 10-6
Milli = m = 10-3
Mega = M = 106
Giga = G = 109
Kilo = 103
Meer voorbeelden
• t = 1.0 min
• 1,0 A = 1,0 C/s
• Na 1,0 minuut = 60 s is
60 * 1,0 = 60 C gepasseerd
• t = 1 uur
• 1,0 A = 1,0 C/s
• Na 1 uur = 60 * 60 =
3600 s is 3600 * 1,0 =
3600 C gepasseerd
Elektronen en stroomsterkte
Een elektrische stroom (I) bestaat uit grote
aantallen elektronen die door het atoomrooster
bewegen. De Richting van de elektronenstroom
door een draad is tegengesteld aan die van de
elektrische stroom (I)
De stroomrichting
• De stroom I loopt van de . . . + pool . . .
naar de – pool van de spanningsbron.
• De vrije electronen worden
van de – pool naar de + pool gepompt.
• I is voor de weerstand . . even groot . .
als achter de weerstand.
+
-
I e
Rekenen met machten
•
•
•
•
•
•
•
•
23 = 8 (2*2*2)
32 = 9 (3*3)
210 = (2*2*2*2*2*2*2*2*2*2) = 1024
2-3 =1/2*1/2*1/2 = 1/8 = 0,125
10-1 = 1/10 = 0,1
10-4 = 1/10*1/10*1/10*1/10 = 0,0001
(5*10-1) * (4*103) = 20 * 102
(5*10-1) / (4 * 103) = 5/4 * 10-4
Spanning
De spanning U van een bron (bijvoorbeeld een
batterij) in V (volt) is de elektrische energie in J (Joule)
die deze bron in 1s aan een stroom van 1 A meegeeft.
Een 2 x zo grote stroom krijgt 2 x zo veel energie mee.
Duurt het meegeven 2 x zo lang, dan is de energie ook
2 x zo groot.
voorbeeldje
Een fietslamp is aangesloten op een dynamo die een
spanning van 3.0 V levert. Bereken de elektrische energie
die deze bron meegeeft aan een stroom van:
2.0 A gedurende 4.0 s fietsen
0,30 A gedurende 1,0 minuut fietsen
40 mA gedurende een half uur fietsen
oplossing
Aan 2 A geeft de dynamo elke seconde 2,0*3,0 =
6,0 J elektrische energie mee.
In 4,0 s is dat 6,0 *4,0 = 24 J Elektrische energie
0,30 A geeft de dynamo elke seconde 3,0 * 0,30 =
0,90 J mee. Na een minuut is dat 0,90 * 60 = 54 J
Aan 40 mA = 0,040 A geeft de dynamo elke seconde
0,040 * 3,0 = 0,12 J mee. Na een half uur (=30
min=1800 s) is dat 0,12 * 1800 = 2,2*102J
Nog wat extra
U = 230 V  230 J wordt meegeven aan 1 A
Eel / t = P  Eel = P * t
(Pel) het elektrische vermogen in W (watt)
R = U / I | Pel=U*I
Serie schakelingen
Serie
Serie
Serie
Serie
Serie
Serie met LED
Schakeling met batterijen
Schakeling met batterijen
Hotel schakeling
Hotel schakeling
Parallel schakeling
Parallel schakeling
Parallel
Parallel
Parallel
Parallel
Dimmer met weerstand
Dimmer met weerstand
Dimmer met weerstand
Dimmer
Dimmer
Dimmer