Natuurkunde sv H2 – Elektriciteit
Par 1:
> Soorten lading:
-> lading, kan van bliksem, of je kunt zelf een voorwerp lading geven
-> 2 geladen staven van dezelfde kunststof stoten elkaar af. Geladen staven van verschillende
kunststof kunnen elkaar aantrekken
=> elektrische krachten
-> verklaring: er zijn 2 soorten lading: positief en negatief
-> symbool lading: Q
-> eenheid is de coulomb (C)
-> de meeste voorwerpen in de natuur zijn elektrisch neutraal. T bevat evenveel positieve als
negatieve lading
> De bouw van een atoom:
-> elektrische lading van voorwerpen bevind zich in de bouwstenen van de materie, de atomen
-> heeft een positief geladen kern, die bestaat uit neutrale deeltjes (neutronen (n0)) en positief
geladen deeltjes (protonen (p+)).
-> rond de kern bewegen negatief geladen deeltjes: elektronen (e-)
-> de grootte van de lading van een proton in de kern is het elementaire ladingskwantum e
-> waarde: e = 1,60 · 10-19 C. < binas tabel 7
-> een elektron die rond de kern beweegt heeft een even grote, negatieve lading:
-1,60 · 10-19 C
-> een atoom is geheel elektrisch neutraal: heeft evenveel elektronen als protonen
-> buitenste elektronen zijn dr hun grote afstand tot atoomkern t zwakst aan atoomkern gebonden
-> hierdoor kun je ze elektrisch laden en ontladen
-> positief laden: elektron aan te onttrekken,, positieve ladingen zijn dan in meerderheid
-> De atomen zijn de verandert in ionen
-> positief geladen > elektronentekort // negatief geladen: elektronenoverschot
> geleiders en isolatoren:
-> geleiders: stoffen waar lading gemakkelijk doorheen kan stromen, bv metalen en koolstof
-> isolatoren: stoffen waar lading niet of heel moeilijk doorheen kan stromen, bv rubber, glas,
Kunststoffen, gassen of zuiver water (geen kraanwater!!)
> geleiding bij metalen:
-> buitenste elektronen i.e. metaalatoom zijn heel zwak a.d. atoomkern gebonde. Ook zitte ze dicht
op elkaar, daardoor kunne buitenste gemakkelijk van ene buitenste baan nr andere overspringe
-> De buitenste atomen zijn vrije elektronen of geleidingselektronen; want de ze springen kriskras
door t metaal, van ion naar ion.
-> als je 2 tegengestelde geladen voorwerpen aan elkaar bind, bewegen de elektronen in
dezelfde richting van min naar plus > dan is er elektrische stroom
> geleiding bij een zoutoplossing:
-> zout is niet opgebouwd uit moleculen, maar t is een ionenrooster.
-> als je t oplost in water: t rooster valt uiteen, in positieve natriumionen Na + en negatieve
chloorionen Cl-.
-> T natriumatoom heeft 1 elektron afgestaan aan t chlooratoom
-> Na+ -ionen bewegen naar een negatief geladen (metalen) plaat en de Cl - -ionen naar de
positief geladen plaat
, > Elektrische stroom:
-> onderzoekers uit 18e eeuw: mr. Ampère wist nog niet van t bestaan van elektronen.
-> dachten dat een elektrische stroom bestond uit bewegende positieve lading en maakten
afspraak dat ‘de elektrische stroom’ liep van een positief naar een negatief geladen vwp (+ > -)
-> tegenwoordig: in een metaaldraad loopt een elektronenstroom in omgekeerde richting
-> de hvlheid lading die per seconde door een geleider stroomt, is de stroomsterkte I
-> formule: I = Q
t
-> I is de stroomsterkte in ampère (A=C/s) -> kleine I kan je uitdrukke in milliampère (mA)(1 mA = 0,001 A)
-> Q is de lading in coulomb (C)
-> t is de tijdsduur in seconde (s)
Par 2:
> Spanningsbronnen:
-> spanningsbron zorgt voor de stroomvoorziening, bv een accu
-> t type hangt af van de situatie
-> elke heeft 2 polen: de pluspool en minpool
-> als t is opgenome i.e. stroomkring, verlaat stroom de spanningsbron v +pool en terug bij -pool
-> een spanningsbron met een vaste plus- en minpool, is een gelijkspanningsbron
-> een wisselspanningsbron is waar de plus- en minpool voortdurend wisselen
-> de stroomrichting wisselt ook voortdurend -> wisselstroom
> de functie van spanningsbron:
-> om een blijvende stroom in een stroomkring te krijgen moet:
De stroomkring gesloten zijn
In de stroomkring een spanningsbron opgenomen zijn
-> een spanningsbron houd de elektrische stroom in stand, en levert elektrische energie
-> andere onderdelen gebruiken de energie. Ze zetten elektrische stroom om in energiesoorten
-> als hij geen elektrische energie meer kan leveren, is hij onbruikbaar.
-> Bv bij accus met ampère-uren (Ah)
-> op batterijen kun je lezen hoe groot de spanning U in volt (V) is vd batterij
-> t geeft aan hvl joule elektrische energie de spanningsbron geeft aan 1 coulomb lading
-> 1 V = 1 J/C
> Schakelschema’s:
-> een schakeling is een overzichtelijke voorstelling van een stroomkring
-> de onderdelen van een schakeling noem je componenten
-> geef je aan met internationaal afgesproken symbolen > Binas tabel 17B. (bv lampje L1)
-> componenten in een stroomkring kun je op 2 manieren op elkaar aansluiten:
in serie (achter elkaar): de verbinding bestaat uit 1 draad
parallel (naast elkaar): er zijn 2 verbindingsdraden nodig
-> een sterkere spanningsbron kan door 2(+) spanningsbronnen in serie te schakelen
> Spanning en stroomsterkte:
-> i.p.v. vaste spanningsbronnen, heb je ook regelbare spanningsbronnen, waarmee je de grote v.e.
spanning kunt regelen > heeft gevolgen voor de stroomsterkte in de kring
-> Spanning en stroomsterkte zijn recht evenredig: maak je de spanning n keer zo groot, wordt de
stroomsterkte ook n keer zo groot. (Bv bij constantaandraden of koolweerstanden)
=> I = G · U
-> U is de spanning in volt (V)
-> G is een evenredigheidsconstante; t is de maat voor de steilheid van de (i,U)-grafiek. In
eenheid A/V = siemens (S)
Par 1:
> Soorten lading:
-> lading, kan van bliksem, of je kunt zelf een voorwerp lading geven
-> 2 geladen staven van dezelfde kunststof stoten elkaar af. Geladen staven van verschillende
kunststof kunnen elkaar aantrekken
=> elektrische krachten
-> verklaring: er zijn 2 soorten lading: positief en negatief
-> symbool lading: Q
-> eenheid is de coulomb (C)
-> de meeste voorwerpen in de natuur zijn elektrisch neutraal. T bevat evenveel positieve als
negatieve lading
> De bouw van een atoom:
-> elektrische lading van voorwerpen bevind zich in de bouwstenen van de materie, de atomen
-> heeft een positief geladen kern, die bestaat uit neutrale deeltjes (neutronen (n0)) en positief
geladen deeltjes (protonen (p+)).
-> rond de kern bewegen negatief geladen deeltjes: elektronen (e-)
-> de grootte van de lading van een proton in de kern is het elementaire ladingskwantum e
-> waarde: e = 1,60 · 10-19 C. < binas tabel 7
-> een elektron die rond de kern beweegt heeft een even grote, negatieve lading:
-1,60 · 10-19 C
-> een atoom is geheel elektrisch neutraal: heeft evenveel elektronen als protonen
-> buitenste elektronen zijn dr hun grote afstand tot atoomkern t zwakst aan atoomkern gebonden
-> hierdoor kun je ze elektrisch laden en ontladen
-> positief laden: elektron aan te onttrekken,, positieve ladingen zijn dan in meerderheid
-> De atomen zijn de verandert in ionen
-> positief geladen > elektronentekort // negatief geladen: elektronenoverschot
> geleiders en isolatoren:
-> geleiders: stoffen waar lading gemakkelijk doorheen kan stromen, bv metalen en koolstof
-> isolatoren: stoffen waar lading niet of heel moeilijk doorheen kan stromen, bv rubber, glas,
Kunststoffen, gassen of zuiver water (geen kraanwater!!)
> geleiding bij metalen:
-> buitenste elektronen i.e. metaalatoom zijn heel zwak a.d. atoomkern gebonde. Ook zitte ze dicht
op elkaar, daardoor kunne buitenste gemakkelijk van ene buitenste baan nr andere overspringe
-> De buitenste atomen zijn vrije elektronen of geleidingselektronen; want de ze springen kriskras
door t metaal, van ion naar ion.
-> als je 2 tegengestelde geladen voorwerpen aan elkaar bind, bewegen de elektronen in
dezelfde richting van min naar plus > dan is er elektrische stroom
> geleiding bij een zoutoplossing:
-> zout is niet opgebouwd uit moleculen, maar t is een ionenrooster.
-> als je t oplost in water: t rooster valt uiteen, in positieve natriumionen Na + en negatieve
chloorionen Cl-.
-> T natriumatoom heeft 1 elektron afgestaan aan t chlooratoom
-> Na+ -ionen bewegen naar een negatief geladen (metalen) plaat en de Cl - -ionen naar de
positief geladen plaat
, > Elektrische stroom:
-> onderzoekers uit 18e eeuw: mr. Ampère wist nog niet van t bestaan van elektronen.
-> dachten dat een elektrische stroom bestond uit bewegende positieve lading en maakten
afspraak dat ‘de elektrische stroom’ liep van een positief naar een negatief geladen vwp (+ > -)
-> tegenwoordig: in een metaaldraad loopt een elektronenstroom in omgekeerde richting
-> de hvlheid lading die per seconde door een geleider stroomt, is de stroomsterkte I
-> formule: I = Q
t
-> I is de stroomsterkte in ampère (A=C/s) -> kleine I kan je uitdrukke in milliampère (mA)(1 mA = 0,001 A)
-> Q is de lading in coulomb (C)
-> t is de tijdsduur in seconde (s)
Par 2:
> Spanningsbronnen:
-> spanningsbron zorgt voor de stroomvoorziening, bv een accu
-> t type hangt af van de situatie
-> elke heeft 2 polen: de pluspool en minpool
-> als t is opgenome i.e. stroomkring, verlaat stroom de spanningsbron v +pool en terug bij -pool
-> een spanningsbron met een vaste plus- en minpool, is een gelijkspanningsbron
-> een wisselspanningsbron is waar de plus- en minpool voortdurend wisselen
-> de stroomrichting wisselt ook voortdurend -> wisselstroom
> de functie van spanningsbron:
-> om een blijvende stroom in een stroomkring te krijgen moet:
De stroomkring gesloten zijn
In de stroomkring een spanningsbron opgenomen zijn
-> een spanningsbron houd de elektrische stroom in stand, en levert elektrische energie
-> andere onderdelen gebruiken de energie. Ze zetten elektrische stroom om in energiesoorten
-> als hij geen elektrische energie meer kan leveren, is hij onbruikbaar.
-> Bv bij accus met ampère-uren (Ah)
-> op batterijen kun je lezen hoe groot de spanning U in volt (V) is vd batterij
-> t geeft aan hvl joule elektrische energie de spanningsbron geeft aan 1 coulomb lading
-> 1 V = 1 J/C
> Schakelschema’s:
-> een schakeling is een overzichtelijke voorstelling van een stroomkring
-> de onderdelen van een schakeling noem je componenten
-> geef je aan met internationaal afgesproken symbolen > Binas tabel 17B. (bv lampje L1)
-> componenten in een stroomkring kun je op 2 manieren op elkaar aansluiten:
in serie (achter elkaar): de verbinding bestaat uit 1 draad
parallel (naast elkaar): er zijn 2 verbindingsdraden nodig
-> een sterkere spanningsbron kan door 2(+) spanningsbronnen in serie te schakelen
> Spanning en stroomsterkte:
-> i.p.v. vaste spanningsbronnen, heb je ook regelbare spanningsbronnen, waarmee je de grote v.e.
spanning kunt regelen > heeft gevolgen voor de stroomsterkte in de kring
-> Spanning en stroomsterkte zijn recht evenredig: maak je de spanning n keer zo groot, wordt de
stroomsterkte ook n keer zo groot. (Bv bij constantaandraden of koolweerstanden)
=> I = G · U
-> U is de spanning in volt (V)
-> G is een evenredigheidsconstante; t is de maat voor de steilheid van de (i,U)-grafiek. In
eenheid A/V = siemens (S)
