De elektrische stroomkring

Presentatie over: "De elektrische stroomkring"— Transcript van de presentatie:

1 De elektrische stroomkring
TV Elektriciteit

2 De elektrische stroomkring
Bouw van een stof De elektrische stroomkring

3 De bouw van een stof Link

4 Enkelvoudige en meervoudige lichamen
Enkelvoudige lichamen: opgebouwd uit 1 atoomsoort. vb: koper bestaat alleen uit koperatomen. Meervoudige lichamen: samengesteld uit moleculen die opgebouwd zijn uit 2 of meerdere atoomsoorten. vb: water bestaat uit 2 verschillende soorten atomen, 1 atoom waterstof en 1 atoom zuurstof.

5 De elektrische stroomkring
De ladingstoestanden De elektrische stroomkring

6 De elektrische ladingdragers in een atoom
Ieder elektron, onafhankelijk van het atoom waar het bijhoort, bevat eenzelfde zeer kleine hoeveelheid negatieve lading (-). Ieder proton, onafhankelijk van de kern waar het bijhoort, bevat eenzelfde hoeveelheid positieve lading (+). De negatieve lading van een elektron en de positieve lading van een proton is even groot. Een neutron is elektrisch niet geladen, het is neutraal.

7 Een atoom bevat een kern die positief geladen is met een lading gelijk aan de som van de ladingen van zijn protonen. Een atoom bevat ook een negatieve lading gelijk aan de som van de negatieve ladingen van zijn elektronen.

8 Afstoten en aantrekken

9 Het vrije elektron Er werken 2 krachten in op de elektronen van een atoom: De aantrekkingskracht tussen de atoomkern en de elektronen. Door de grote snelheid waarmee de elektronen rond de kern draaien, ontstaat op de elektronen een middelpuntvliedende kracht die de elektronen wil wegslingeren van de kern.

10 Het vrije elektron Als door een externe invloed (door verhitting, botsing met andere vrije elektronen, bestraling, e.a.) een elektron los raakt van de atoomkern en dus vrij kan bewegen, wordt het een geleidingselektron of vrij elektron genoemd. Deze geleidingselektronen zijn de ladingsdragers van de elektrische stroom.

11 Weetje In metalen zijn er alleen negatieve vrije ladingdragers, namelijk vrije elektronen. De kernen zijn in metalen niet verplaatsbaar. In elektrolyten en bij sommige gassen zijn er positieve en negatieve vrije ladingdragers, namelijk de positieve en negatieve ionen.

12 Geleiders In geleiders komen vrij bewegende elektronen voor.
Wanneer de elektronen in de geleider, bijvoorbeeld een koperen draad, gemiddeld gezien een bepaalde richting opgaan, spreekt men van elektrische stroom in die geleider.

13 Hoe kunnen we de elektrische stroom meten?
Proef: ampèremeter voor en na elektrische-energie-en-hoe-kun-je-het- meten/#q=elektrische%20stroom

14 De elektrische stroomkring

15 Evenwicht Waar er in de natuur een elektrisch evenwicht verbroken is ontstaat er een drang naar de neutrale toestand. Een positief lichaam zal daarom elektronen aantrekken. Een negatief lichaam zal daarom elektronen afstoten.

16 Door het verschil in lading ontstaat een elektrische stuwkracht op de elektronen. Het gevolg is een elektronenverplaatsing of elektrische stroom. Bij een blijvende elektrische stroom houdt een pomp het verschil in lading in stand. Die elektronenpomp is een elektrische bron b.v. zakbatterij, accumulator, generator. Door het verschil in waterniveau ontstaat een stuwkracht op de watermoleculen. Het gevolg is een verplaatsing van watermoleculen. Om een blijvende waterstroom te behouden is een waterpomp nodig die het verschil in waterniveau in stand houdt.

17 Geleiders Goede geleiders bieden een grote geleidbaarheid of een kleine weerstand aan de stroomgang. Goede geleiders noem je gewoon geleiders. Geleiders zijn stoffen waarin een groot aantal vrije ladingdragers voorkomen. Hierdoor verplaatsen elektronen in geleiders zich gemakkelijk. Alle metalen(zilver, koper, aliminium, zink, lood, tin, ijzer, nikkel, enz.) zijn geleiders. Zilver is de beste geleider want zijn geleidbaarheid is het groots. Men gebruikt bij voorkeur koper omdat die goedkoper zijn.

18 Stroom door goede geleiders
waarom-zijn-metalen-goede-stroomgeleiders/#q=elektronen

19 Extra geleiders Er bestaan ook geleidende vloeistoffen, het zijn zout- en zuuroplossingen die men elektrolyten noemt. Ze worden gebruikt in cellen en accumulatoren. Ook de aarde is door het vele water waarin zout opgelost is een goede geleider. Goede geleiders worden gebruikt waar men de stroom bijna ongehinderd wil doorlaten. b.v. om elektrische energie te transporteren van de bron naar de verbruiker(s).

20 Supergeleidering Supergeleider betekent: geen weerstand bieden aan de elektrische stroom. Een supergeleider is dus een ideale geleider: men kan elektrische energie transporteren zonder energieverlies.

21 Weetje De geschiedenis van de supergeleiding begon in De Nederlander Kamerlingh Onnes ontdekte dat de weerstand van kwik ontmeetbaar klein werd, als het kwik afgekoeld werd tot dicht bij het absolute nulpunt(-273°C). Supergeleiding voor dagelijks gebruik is echter nog niet voor vandaag. Geleerden over de hele wereld zoeken nog steeds koortsachtig naar een betaalbaar en gemakkelijk hanteerbaar materiaal dat bij kamertemperatuur supergeleidend is. Als dit ooit wordt ontdekt, zal het een ontvoorstelbare verandering veroorzaken in de elektrotechniek en de elektronica.

22 Isolatoren Niet-geleiders noem je ook isolatoren, isolatiestoffen of diëlektrische stoffen. Het zijn stoffen waarin bijna geen vrije elektronen voorkomen. De isolatoren geleiden bijna niet of bieden een oneindig grote weerstand. Bij aansluiten van een bron aan een isolator vloeit toch een uiterst klein stroompje(lektroom). Vele materialen zijn isolatiestoffen: rubber, PVC(polyvinylchloride), porselein, glas, olie, katoen, droge lucht, enz.

23 Extra isolatoren Isolatiestoffen worden gebruikt om geleiders af te zonderen, te ondersteunen of om af te schermen (b.v. schakelaars, contactdozen). Dit heet isoleren. Een geleider is geïsoleerd als hij omgeven is door een isolatiestof. Is hij niet geïsoleerd, dan spreken we van een blanke geleider (b.v. koperdraden als luchtleiding). Door het isoleren worden de geleiders van elkaar en van andere stoffen elektrisch gescheiden. Hierdoor wordt: de mens beschermd tegen ongewenste aanraking (gevaar voor elektrocutie); belet dat de draden onderling contact zouden maken (kortsluiting).

24 Weerstandsmaterialen
Weerstandsmaterialen hebben veel minder vrije elektronen dan de goede geleiders. Ze geleiden de stroom slechter dan de goede geleiders. Hun geleidbaarheid is kleiner, hun weerstand groter. Weerstandsmaterialen: Wolfram, chroomnikkel, constantaan, nikkeline, enz. worden gebruikt om elektrische energie om te vormen in warmte en ook de stroom te begrenzen.

25 De elektrische stroomkring
Stroomzin De elektrische stroomkring

26 Elektronenstroomzin P.24

27 Conventionele stroomzin
P.26

28 De elektrische stroomkring
Herhaling De elektrische stroomkring

29 Stroom en spanning spanning-scheiden-en-mengen/#q=elektronen

30 Te onthouden Elektrische schakelingen. Elektriciteit verplaatst zich door geleiders en wordt tegengehouden door isolatoren. Geleiders geven weerstand aan de elektriciteit, waardoor een deel van de energie verloren gaat in de vorm van warmte. Om te voorkomen dat er brand ontstaat maken installateurs schema's waardoor de wasmachine, de droger, de stofzuiger, de magnetron en de televisie tegelijkertijd aan kunnen staan. We bekijken elektriciteit, stroomkringen, stroomschema's, elektronen, isolatoren, geleiders, spanning en stroom.