Natuurkunde Samenvatting Elektriciteit

Joëlle Vos – 4H4
Natuurkunde – Samenvatting, Hoofdstuk 1 Elektriciteit

BINAS:

Grootheid Symbool Eenheid Standaard Formules
Elektrisch vermogen P W = J/s of kW P = U x I & P = U2 / R
Elektrische energie E J of kWh U = I x R & P = I2 x R
Spanning U V E=Pxt
Stroom I A η = Enuttig / Eopgenomen (x 100%)
Lading Q C η = Pnuttig / Popgenomen (x 100%)
Tijd t s of h I=Q/t
Lading 1 elektron e C 1,60 x 10-19 C Q=nxe
Aantal elektronen n - U=E/Q
Weerstand R Ω R = ρ x (l / A) & R x A = ρ x l
Soortelijke weerstand ρ Ωxm A = πr2
Lengte l m d = 2r
Doorsnede A m2 G=1/R &I=GxU
Diameter d m 1
/Rv = 1/R1 + 1/R2
Straal r m
Pi π - 3.14159265359
Geleidbaarheid G S
Rendement η J

Theorie:
1 kWh = 3,6 x 106 J
1 A- Het
= 1 Crendement
per secondevandoor
een het
apparaat is het percentage van de ingaande energie dat wordt omgezet in
nuttige apparaat
energie
- In een metaal
Rendement  % ofbestaat
tussende1 enelektrische
0 stroom uit bewegende vrije elektronen
1 - In een -1
/23 = 23 x vloeistof
maar bestaat
23
/1 = nietde1 elektrische
x -1 stroom uit bewegende ionen
- De spanning van de bron is de oorzaak van de beweging van de vrije elektronen. Een grotere
spanning zorgt voor een grotere kracht op de geladen deeltjes
- Er loopt alleen een elektrische stroom door een apparaat als het apparaat is opgenomen in een
gesloten stroomkring
- De stroomsterkte is de hoeveelheid lading die per seconde door een apparaat gaat
- Het vermogen van een apparaat is evenredig met het aantal elektronen dat per seconde door het
apparaat stroomt, dus met de stroomsterkte
- Het vermogen van een apparaat is evenredig met de energie die elk elektron afgeeft, dus met de
spanning
- Met een transformator wordt de spanning verhoogd of verlaagd
- De geleidbaarheid bepaalt hoeveel stroom er loopt bij een bepaalde spanning
- Als de geleidbaarheid groot is, is de weerstand klein en omgekeerd
- De weerstand van een stroomdraad is evenredig met de lengte van de draad
- De weerstand van een stroomdraad is omgekeerd evenredig met de oppervlakte van de
dwarsdoorsnede van de draad
- Of de weerstand van een stroomdraad verandert met de temperatuur, hangt af van het materiaal
van de draad
- De stroomsterkte door een ohmse weerstand is evenredig met de spanning
- Het aantal vrij elektronen in een halfgeleider kan veranderen, waardoor de weerstand verandert
- Een diode laat de stroom slechts in één richting door
- De weerstand van een LDR neemt af als er meer licht op valt
- De weerstand van een NTC neemt af als de temperatuur stijgt
- De weerstand van een PTC neemt toe als de temperatuur stijgt
- De weestand is de mate van verzet van een stof, tegen het stromen van vrije elektronen
- PUSI (Parallel  Spanning constant) (Serie  Stroom constant)

,Joëlle Vos – 4H4
Natuurkunde – Samenvatting, Hoofdstuk 1 Elektriciteit

Soorten weerstanden:
(+ & + stoten elkaar af - & - stoten elkaar af + & - trekken elkaar aan)

Ohmse weerstanden:
- De weerstand is constant


-
- Enige stof waarvoor dit geldt: constantaan (door de mens gemaakt)

PTC weerstanden:
- Positieve Temperatuurs Coëfficiënt
- Temp. > => R >
U >
- Geldt voor alle metalen (ook gloeilamp)


-

- -


Koud Warm
(vrije elektronen) (+ gaan meer bewegen, - moeilijk doorheen)

NTC of LDR (halfgeleiders):
- NTC bij temperatuur, LDR bij licht
- Temp. > => R <
Licht >


-

- -
Koud / Donker Warm / Licht
(deel wordt vrij elektron)

Diode:
- Een elektrisch ventiel  laat in 1 richting stroom door
- van links naar rechts


Weerstand van een draad hangt af van:
- Soort stof ρ (soortelijke weerstand)
- Doorsnede A A > , R <
- Lengte l l>,R>

, Joëlle Vos – 4H4
Natuurkunde – Samenvatting, Hoofdstuk 1 Elektriciteit


Schakelingen in huis
- Spanning maximaal 230 V
- Stroom maximaal 16 A
- Elektrisch vermogen maximaal 3680 W




I = constant  It = I1 = I2 = I3
Ub = U1 + U2 + U3
Rv = R1 + R2 + R3
Rt >  It >
Felheid  P = U x I




It = I1 + I2 + I3
U = constant  Ub = U1 = U2 = U3
1
/Rv = 1/R1 + 1/R2  De Rv is altijd kleiner dan de kleinste R
1
/23 = 23 x-1 maar 23/1 = niet 1 x-1