De stroomkring - verdieping

Verdiepingsboekje Nask (natuurkunde, scheikunde) - Citotrainer Nederland
De stroomkring - verdieping
Op de internetpagina http://leestrainer.nl/nask/elektriciteit/destroomkring/overzicht.htm
heb je geleerd dat een stroomkring te vergelijken is met een gesloten circuit van
stromend water. Met dit blad leer je wat weerstand is. Ook leer je rekenen met de
grootheden spanning, stroom en weerstand. Maar eerst kijken we naar geleiders en
isolatoren.
Geleiders en isolatoren
Metalen, zoals bijvoorbeeld koper, geleiden de stroom goed. Metalen bieden weinig
weerstand. We noemen metalen geleiders.
Andere materialen, zoals bijvoorbeeld kunststof, geleiden elektrische stroom zeer slecht
tot helemaal niet. Deze materialen, die veel weerstand bieden, noemen we isolatoren.
Een stroomdraad bestaat uit een koperen kern met daaromheen een kunststof laag. Zie
figuur 23.
Figuur 23: stroomdraad
Opdracht 1
Wat is de functie van het kunststof omhulsel?
Grootheden en eenheden
De hoeveelheid stroom die door een stroomdraad loopt, noemen we de stroomsterkte,
weergegeven met de hoofdletter I. De eenheid van stroomsterkte is ampère. Zie figuur
24.
De weerstand geven we weer met de hoofdletter R. Weerstand drukken we uit in Ω
(ohm).
Grootheid
Letter
Eenheid
Opmerking
Spanning
U
V (Volt)
Stroomsterkte
I
A (ampère)
Weerstand
R
Ω (ohm)
Ω (omega, hoofdletter) is
de laatste letter van het
Griekse alfabet.
Figuur 24: spanning en stroomsterkte
Pagina 26
Verdiepingsboekje Nask (natuurkunde, scheikunde) - Citotrainer Nederland
Meten en rekenen
Bekijk de stroomkring in figuur 25. De twee batterijen geven samen een spanning van
3,2 V. Op de ampèremeter (stroommeter) is afgelezen dat de stroomsterkte 0,26 A is.
Figuur 25: meten van de stroomsterkte
De Duitse natuurkundige Georg Ohm ontdekte dat de verhouding tussen de spanning U
en de stroomsterkte I bij een geleider een constante waarde heeft. Anders gezegd:
zouden er in bovenstaande stroomkring vier batterijen gebruikt zijn, dan zouden we ook
een vier keer zo grote stroomsterkte meten (zolang het lampje niet doorbrandt…).
Georg gaf deze verhouding de naam weerstand. In formuletaal:
R=U:I
Deze formule staat bekend als de "Wet van Ohm".
Opdracht 2
Bereken de weerstand van het lampje in figuur 25.
Opdracht 3
Door een (ander) lampje stroomt een elektrische stroom van 0,4 A. De weerstand van
het lampje is bekend: 15 Ω.
Hoeveel volt staat er op het lampje?
Extra
Bekijk het filmpje over spanningsbronnen: http://bijleszaanstad/nask/filmpjes/spanningsbron.htm .
Bekijk ook hoe de stroomsterkte verandert, als je de spanning en/of weerstand
verandert:
http://bijleszaanstad.nl/nask/applets/wetvanohm.htm .
Pagina 27