1 Elektriciteit Elektrische schakelingen en energiegebruik | vwo | Samenvatting Lading • Atoom: positief geladen kern en negatief geladen elektronen figuur 1 • Neutraal voorwerp: positieve lading en negatieve lading even groot • Voorwerpen met dezelfde soort lading stoten elkaar af • Voorwerpen met tegengestelde lading trekken elkaar aan er 2,4 kW en zet dus elke seconde 2,4 kJ Elektriciteit 1 Elektrische schakelingen en energiegebruik | vwo | Samenvatting t (in W) is de hoeveelheid elektrische Energie en vermogen zet (in J/s). • Apparaten zetten elektrische energie om in andere vormen van energie, waaronder warmte figuur 2 stralingsenergie loeilamp zet bijvoorbeeld elektrische elektrische energie warmte ook warmte vrij. In een mixer zet een gingsenergie en in warmte. Een elek• omzettingen Vermogen: elektrische armte. Deze zijn weer- energie die per seconde wordt omgezet bewegingsenergie n ๏ฌguur 7. ๐ธ = ๐ โ ๐ก warmte (motor) watt, seconde kilowattuur, kilowatt, uur Maar omdatjoule, een huishouden elk jaar of warmte (snoer) wordt er een grotere eenheid gebruikt: • Rendement: deel van de elektrische energie dat wordt omgezet in nuttige energie warmte (kookplaat) nergie om in andere vormen van ๐nuttig ๐ฌ๐ง๐ฎ๐ญ๐ญ๐ข๐ ๐= ๐ฌ๐ข๐ง = ๐in zijn de joule (J) en de kilowattuur warmte (snoer) Figuur 7 Energiestroomdiagrammen van een 1 • Elektriciteit Elektrische schakelingen en energiegebruik | vwo | Samenvatting Stof Wat beweegt? metaal negatief geladen vrije elektronen vloeistof positief of negatief geladen ionen Gesloten stroomkring nodig voor stroom door apparaat • Spanningsbron: accu, batterij, netspanning • Stroomsterkte: lading per seconde ๐ผ= • figuur 3 ๐ ๐ Energie is evenredig met spanning: ๐ธ = ๐ โ๐ • Vermogen is evenredig met spanning en evenredig met stroomsterkte ๐ = ๐ โ๐ผ 1 Elektriciteit Elektrische schakelingen en energiegebruik | vwo | Samenvatting Geleidbaarheid en weerstand • Geleidbaarheid bepaalt stroomsterkte bij bepaalde spanning ๐ผ ๐บ= ๐ • Weerstand is omgekeerde van geleidbaarheid 1 ๐ = ๐บ en ๐ = • ๐ ๐ผ Ohmse weerstand: I evenredig met U, figuur 4 dus R is constant • ๐ Draadweerstand: ๐ = ๐ โ ๐ด figuur 5 1 Elektriciteit Elektrische schakelingen en energiegebruik | vwo | Samenvatting Componenten • Diode figuur 6 • LDR: R daalt als lichtintensiteit stijgt • NTC: R daalt als T stijgt • PTC: R stijgt als T stijgt 1 Elektriciteit Elektrische schakelingen en energiegebruik | vwo | Samenvatting Serieschakeling Parallelschakeling figuur 7 ๐ผtot = ๐ผ1 + ๐ผ2 Spanning gelijk: ๐tot = ๐1 = ๐2 ๐บtot = ๐บ1 + ๐บ2 ๐ผtot = ๐บtot โ ๐tot Stroomdeling: Figuur 8 Spanningsdeling: ๐tot = ๐1 + ๐2 Stroom gelijk: ๐ผtot = ๐ผ1 = ๐ผ2 ๐ tot = ๐ 1 + ๐ 2 ๐tot = ๐ผtot โ ๐ tot 1 Elektriciteit Elektrische schakelingen en energiegebruik | vwo | Samenvatting Wetten van Kirchhoff • 1ste wet van Kirchhoff: åI = 0 in een punt van een schakeling i i • 2de wet van Kirchhoff: åU i i = 0 in een stroomkring 1 Elektriciteit Elektrische schakelingen en energiegebruik | vwo | Samenvatting Combinatieschakelingen figuur 9 Eerst weerstand R1,2 van in serie geschakelde R1 en R2 berekenen. Dan totale geleidbaarheid berekenen van parallel geschakelde R1,2 en R3. figuur 10 Eerst geleidbaarheid G1,2 en weerstand R1,2 van parallel geschakelde R1 en R2 berekenen. Dan totale weerstand berekenen van in serie geschakelde R1,2 en R3. 1 Elektriciteit Elektrische schakelingen en energiegebruik | vwo | Samenvatting Huisinstallatie • Apparaten parallel • Netspanning 230 V figuur 11 Zekering: tegen brand door overbelasting of kortsluiting figuur 12 Aardlekschakelaar: tegen stroom door je lichaam (=een schok)