Elektriciteit

lading Eenheid: Coulomb (C) Symbool: Q Een voorwerp is geladen als het een tekort of overschot aan vrije elektronen heeft Twee gelijke ladingen stoten elkaar af, ongelijke ladingen trekken elkaar aan. Vrije elektronen hebben een negatieve lading.

Het atoom Het atoom is neutraal, doordat er evenwicht in lading is. De atoomkern is positief en bestaat uit protonen en neutronen. De protonen in de kern hebben elk een lading van +1,60 ∙ 10 -19 C De neutronen hebben geen lading (zijn neutraal) De elektronen hebben elk een lading van -1,60 ∙ 10 -19 C

Symbool: I Eenheid: Ampere (A) stroomsterkte Het aantal Coulomb lading dat een punt in de stroomkring per seconde passeert Stroomsterkte is een maat voor het aantal vrije elektronen wat ergens voorbijkomt. Deze vrije elektronen vervoeren de elektrische energie.

Stroomsterkte De elektrische stroom gaat van + naar – Elektronenstroom gaat van – naar +

Stroomsterkte meten Stroommeter of Ampèremeter wordt in serie gezet Een stroommeter “telt” het aantal Coulomb dat de meter in 1 seconde passeert De ideale meter beïnvloedt de meting niet Een ideale stroommeter heeft een weerstand van R = 0 Ω

spanning Eenheid: Volt (V) Symbool: U Hoeveelheid energie in Joule die 1 Coulomb krijgt of afgeeft bij een elektrische component. De spanningsbron zorgt ervoor dat de vrije elektronen worden rondgepompt en dat de elektronen worden voorzien van energie.

Spanning De netspanning is Unet = 230 V De energie die de bron(nen) levert (leveren) wordt verbruikt door de overige componenten. VB: De spanningsbron levert energie, de weerstandjes nemen het op. + -

Spanning meten Spanningsmeter of Voltmeter wordt parallel geschakeld Een spanningsmeter “kijkt” naar de energie die een Coulomb “bij zich heeft” De ideale meter beïnvloedt de meting niet Een ideale spanningsmeter heeft een weerstand van R = ∞ Ω

weerstand Eenheid: Ohm (Ω) Symbool: R Tegenwerking die de vrije elektronen ondervinden als ze ergens doorheen stromen Als een component een hoge weerstand heeft, zullen er bij gelijke spanning minder vrije elektronen door kunnen, dus is de stroomsterkte laag. Bij een lage weerstand is de stroomsterkte hoger.

Weerstand De formule van Ohm is altijd bruikbaar, maar niet altijd constant. Voor ohmse weerstanden geldt: R = constant.

Weerstand en temperatuur Voor veel stoffen geldt: R wordt groter als T groter wordt Constantaan heeft een constante weerstand (R = constant)

Serie (kort in formules) Utot = U1 + U2 + … (De energie wordt verdeeld over de componenten in serie) Itot = I1 = I2 = … (De stroom wordt niet gesplitst!)

Parallel (kort in formules) Utot = U1 = U2 = … (Het aantal Coulombs worden verdeeld, niet de energie die ze meedragen!) Itot = I1 + I2 + … (deelstromen optellen)

vermogen Eenheid: Watt (W) Symbool: P De hoeveelheid energie die per seconde wordt omgezet 40 W Apparaten met een groot vermogen verbruiken veel energie per seconde.

Vermogen Eenheden zijn J/s, W en kW maar NIET kWh!! Het totale vermogen is te berekenen door vermogens bij elkaar op te tellen.

Elektr. energie Eenheid: kWh of Symbool: E Joule (J) De totale hoeveelheid energie die een apparaat verbruikt in een bepaalde tijd De totale hoeveelheid energie die je verbruikt, moet je betalen aan de energieleverancier.

Energie Eenheden zijn J of kWh maar NIET kW!! 1,0 kWh = 3,6 ∙ 106 J (hetzelfde aantal significante cijfers) Het totale energieverbruik is te berekenen door alle verbruik bij elkaar op te tellen.

Rendement (van vorig jaar!) Percentage van de energie of het vermogen dat nuttig gebruikt wordt

Grootheden en SI-eenheden Grootheid Symbool Eenheid Vermogen P Watt W Tijd t seconde s Energie E Joule J Spanning U Volt V Stroomsterkte I Coulomb per seconde C/s Lading Q Coulomb C Weerstand R Ohm Ω Rendement η -

Basisformules Lading Coulomb (C) Stroomsterkte Ampere (A) is C/s Spanning Volt (V) is J/C Weerstand Ohm (Ω) is V/A Vermogen Watt (W) is J/s Energie kWh of Joule (J)

Veiligheid Kortsluiting tegengaan Kortsluiting Wanneer er een goede geleiding is tussen de plus en de min Kortsluiting tegengaan Met een zekering/stop/smeltveiligheid, deze beperken de stroomsterkte