Samenvatting Natuurkunde Hoofdstuk 6 6.1 De wet van Ohm I = ΔQ / Δt In een metalen draad geeft de elektrische stroomsterkte aan hoeveel lading daar per seconde passeert. 1 A = 1 Coulomb (C) / 1 seconde (s) 1) Als de weerstand groot is, dan is de stroomsterkte klein. 2) Als de spanning groot is, dan is de stroomsterkte groot. De electronenstroom loopt van – naar +. Ub = I ∙ R De ‘stroom (I)’ loopt van + naar -. I = Ub / R De stroom slijt niet, maar is in een onvertakte kring overal precies hetzelfde. Ampèremeter Weerstand nul Geen spanning R=U/I Voltmeter Weerstand oneindig Geen stroom. (daarom moet je hem ook parallel schakelen want anders kan de stoom niet verder.) De weerstand van metaaldraden stijgt met de temperatuur, doordat de temperatuur vananderd, veranderd ook de weerstand, dus het is geen Ohme weerstand. Door een legering te maken, kun je een draad (constantaan) maken zonder dat de weerstand veranderd. Dit is een Ohmse weerstand. Soortelijke weerstand (Ωm) 1) Als l langer is, is de weerstand groter. R(Ω) = ρ (Ωm) ∙ l (m)/A(m2) A = π ∙ r2 2) Als A groter is, is de weerstand kleiner. PTC = metaal = positieve temperatuurcoëfficiënt = de weerstand neemt toe als de temperatuur stijgt. NTC = koolstof = negatieve temperatuurcoëfficiënt = de weerstand neemt af als de temperatuur stijgt. Bij een LDR wordt de weerstand kleiner naarmate er meer licht op valt. Isolators zijn stoffen die heel slecht geleiden. 6.2 Serie en parallel Serie Serie Als je een stel weerstanden door Rv vervangt, verandert de stroom door de batterij niet. Als je weerstanden in serie zet, is de stroomsterkte overal even groot. De spanning van de bron wordt verdeeld. Rv = R1 + R2 + R3 + ... I = I1 = I2 = I3 = ... Ub = U1 + U2 + ... Parallel Als je weerstanden parallel zet, wordt de hoofdstroom verdeeld. De spanning is over alle weerstanden even Parallel groot. Door de kleinste weerstand gaat de grootste stroom. Een diode laat maar via een richting stroom door. I = I1 + I2 + I3 + ... 6.3 De huisinstallatie Ub = U1 = U2 = U3 = ... De spanning in huis is 230 V. Serie: P = I2 ∙ R P = ΔE / Δt Parallel: P = U2 / R W = J/s 1 kwh = 3,6∙106 J J=W∙s Je moet weten wat een schuifweerstand is (spanningsdeler). Een huis is op verschillende manieren beveiligd tegen stroom. - - - 1 W = 1 V ∙ 1 A = 1 VA Aarding. o Doel: Bij gevaar wordt de stroom onderbroken. o Draden. Fasedraad (bruin) - P=U∙I Nuldraad (blauw) Draad geaard met grondwater (geelgroen) Isolatie o De schakelaar doorbreekt bij een lamp altijd de fasedraad. De scheidingstransformator o Zo’n transformator geeft wel de spanning van 230 V door, maar hij verhindert dat je een gesloten kring kunt vorm met het lichtnet door één van de polen beet te pakken. De aardlekschakelaar o Relais: een schakelaar die door een elktrische stroom wordt bediend. o Bij een verschil van 30mA of meer gaat de opstelling als transformator werken. (blz. 165) Overbelasting: Als je op een groep teveel apparaten (parallel!) aansluit, kan de stroomsterkte boven 16 A komen en ‘slaat de stop door’. Je hebt een smeltzekering of ‘stop’ & een automatische zekering. Een zekering reageert niet alleen op overbelasting, kan kan ook afslaan door kortsluiting. Grootheden Spanning Stroomsterkte Weerstand U I R Eenheden Volt Ampère Ohm V A Ω