Natech Elektriciteit

Natech Elektriciteit
Ladingen
Twee positieve ladingen stoten elkaar af
Twee negatieve ladingen stoten elkaar af
Een positieve lading en een negatieve lading trekken elkaar aan
Opladen van een voorwerp:
''Elektronen'' worden op een voorwerp gebracht of van een voorwerp afgehaald.
''Elektronen hebben een (kleine) negatieve lading en een zeer kleine massa.
Neutraal voorwerp:
Als het aantal protonen gelijk is aan het aantal elektronen, dan is het voorwerp neutraal geladen.
Positief voorwerp:
Als er bij een neutraal voorwerp elektronen worden afgehaald, dan wordt de negatieve lading kleiner
en is de netto lading POSITIEF.
Negatief voorwerp:
Als er bij een neutraal voorworp elektronen worden bijgevoegd, dan wordt de negatieve lading
groter en is de netto lading NEGATIEF.
Stroomsterkte
De grootheid ''stroomsterkte'' geeft aan hoe groot deze stroom is. Dit heeft te maken met het aantal
elektronen dat in één seconde een willekeurig gekozen punt van de stroomkring passeert.
Dit aantal elektronen is groot, daarom tellen we ze per seconde = 624 ∗ 1016 = 1A = 1C/s
(De lading/stroomsterkte van één elektron = 1,6 ∗ 10−19)
Spanning
De spanning tussen twee punten geeft aan hoe groot het verschil is tussen het elektronenoverschot
of -tekort in het ene punt in vergelijking met dat andere punt.
Er kan alleen een elektrische stroom door een lampje gaan, als er een spanning over het lampje
staat. (Spanning is de oorzaak van stroom.)
Serieschakeling
1. De stroomsterkte is in elk punt van de schakeling gelijk.
2. De spanning van de spanningsbron (zoals een batterij) is gelijk aan de som van de ‘deelspanningen’
van de kring.
Parallelschakeling
1. De hoofdstroom (door de spanningsbron) is gelijk aan de som van de takstromen.
2. De spanning van de spanningsbron is gelijk aan de spanning over elke tak.
Thuis
De meeste huizen zijn op het elektriciteitsnet aangesloten.
De elektriciteitskabel die vanuit de grond je huis
binnenkomt, gaat naar de meterkast.
Uit de meterkast vertrekken een aantal parallelle takken.
Zo’n aftakking wordt een groep genoemd.
Binnen een groep worden elektrische apparaten parallel
geschakeld. Apparaten moeten immers ieder apart aan- en
uitgeschakeld worden.
Onder het lichtnet verstaan we alle leidingen in huis die bij
de elektriciteitsvoorziening horen.
Meterkast
De elektriciteitskabel, die je huis binnenkomt, gaat naar de meterkast.
De kabel gaat daar eerst door de hoofdzekering. Deze verbreekt de stroomkring als de stroom te
groot wordt. Meestal gebeurt dat bij 35 ampère.
De kabel gaat daarna door de kWh-meter. Deze meet hoeveel elektrische energie wordt gebruikt.
Daarna gaat de kabel door de aardlekschakelaar. Deze controleert of de stroomsterkte in beide
elektriciteitsdraden gelijk is. Als dit niet het geval is, verbreekt de aardlekschakelaar de stroom.
Daarna wordt de kabel gesplitst in een aantal groepen. Elke groep heeft een eigen zekering, die de
stroom verbreekt als de stroomsterkte groter
wordt dan 16 ampère. De rest van het huis heeft dan nog gewoon elektriciteit.
Weerstand
De stroomsterkte door een elektrisch apparaat hangt af van de spanning U die over dat apparaat
staat. Spanning is immers de drijvende kracht achter de stroom. Verhoog je de spanning, dan zal ook
de stroomsterkte toenemen.
De stroomsterkte hangt echter ook van het apparaat zelf af. De elektrische stroom ondervindt
namelijk een weerstand in het apparaat. Hoe groter de weerstand is, des te kleiner de stroomsterkte
wordt.
Formule
Definitie van weerstand =
Andere formules:
Wet van Ohm
De stroomsterkte neemt toe als de spanning toeneemt. Bij veel apparaten is de stroomsterkte echter
niet evenredig met de spanning. Bij een gloeilamp zal de
stroomsterkte minder dan verdubbelen als de spanning verdubbelt.
Als de stroomsterkte wél evenredig is met de spanning, dan is de
(I,U)-grafiek een rechte lijn die door de oorsprong loopt. De
weerstand van het apparaat is dan gelijk voor alle spanningen. We
zeggen dan dat de wet van Ohm geldt.
Energie en vermogen en tijd
De hoeveelheid elektrische energie die door een apparaat is omgezet in andere energievormen,
wordt met E aangeduid.
Energie uitgedrukt in joule of in kilowattuur
Hoeveel elektrische energie wordt omgezet, hangt onder andere af van de tijdsduur waarin het
apparaat in werking is. Het symbool voor tijdsduur is t.
De tijdsduur kan worden uitgedrukt in seconde (afgekort s) en in uur (afgekort h).
Onder het vermogen verstaan we de hoeveelheid elektrische energie die het apparaat per eenheid
van tijd omzet. Het symbool van vermogen is P.
Het vermogen kan worden uitgedrukt in watt (afgekort W) of in kilowatt (afgekort kW).
Definitie van vermogen:
Andere formules:
Vermogen en spanning en stroomsterkte
Het vermogen van een elektrisch apparaat hangt af van de spanning U over en de stroomsterkte I
door het apparaat.
Definitie van vermogen:
Andere formules:
Serieschakeling van weerstanden:
De totale spanning over de drie weerstanden is Utot (= som van de deelspanningen U1, U2 en U3) en
de stroomsterkte door de weerstanden is I.
De drie weerstanden R1, R2 en R3 worden nu vervangen door één weerstand. Deze weerstand is de
vervangingsweerstand =
Parallelschakeling van weerstanden:
De spanning over de drie weerstanden is U en de stroomsterkte door de weerstanden is Itot (= som
van de deelstromen I1, I2 en I3).
De drie weerstanden R1, R2 en R3 worden nu vervangen door één weerstand. Deze weerstand is de
vervangingsweerstand =