Hoofdstuk 4: Elektrische systemen
§1 Elektrisch vermogen
In Nederland heeft het lichtnet een spanning van 230 V. Stroomsterkte geeft aan hoeveel
Q
elektrische lading per seconde langs een punt van een stroomkring stroomt: I = t . Hierbij is I de
stroomsterkte in A, Q de lading in C en t de tijd waarin de lading Q voorbijkomt in s. De richting van
de stroomsterkte I is altijd tegengesteld aan de richting van de elektronen.
In een stroomkring stromen elektronen. Elk eltron heeft de zelfde negatieve lading, elementair
ladingsquatum e. Deze is gelijk aan q e = - e = -1,6 x 10−19 C. Een proton is precies hetzelfde, maar
Q
dan positief. Elektronen/ protonen = qe .
De elektrische spanning geeft de hoeveelheid energie (J) die een bron aan een bepaalde lading
meegeeft aan. Je berekent de spanning altijd tussen twee punten in de stroomkring. De formule is
U = ΔE
Q . Hierbij is U de spanning in V, ΔE het verschil in elektrische energie tussen twee punten in
J en Q de lading in C. Kortsluiting vindt plaats, wanneer beide uiteinden van de spanningsbron
direct met elkaar verbonden zijn. De elektronen geven de elektrische energie aan de draad af,
deze is hier niet op berekend en brand door.
Het vermogen is de elektrische energie die per seconde wordt omgezet in een andere
energievorm, of te wel hoeveel energie de ladingen per seconde afstaan. Je kunt het elektrische
vermogen berekend met: P = U x I. Hierin is P het vermogen in W, U de spanning in V en I de
stroomsterkte in A.
E nuttig P nuttig
Deze formules zijn ook nog handig → η = E in x 100% = P in x 100% en E = P x t.
§2 Weerstand en geleidbaarheid
De weerstand geeft hoeveel stroom er gaat lopen bij een bepaalde spanning. Hoe groter de
weerstand, hoe kleiner de stroomsterkte. De formule is R = UI . Hierbij is R de weerstand in Ω, U de
spanning in V en I de stroomsterkte in A.
De geleidbaarheid is het tegengestelde van de weerstand. De formule is G = UI . Hierbij is G de
geleidbaarheid in S, U de spanning in V en I de stroomsterkte in A.
U
Deze formules zijn ook handig → I = R , I = G x U, P = U x I en U = I x R.
Bij een ohmse weerstand staat de weerstandswaarde R vast. U loopt dus recht evenredig met I ,
in een een (U, I )-diagram zou dat er als een lineaire lijn uitzien.
Bij een niet ohmse weerstand is de weerstandswaarde R niet constant. Dit komt vanwege het feit
dat bij een lopende stroom een draad bijv. warmte wordt en daardoor de R waarde verandert. In
een (U, I )-diagram zou dit er als een wortelfunctie uitzien.
§3 Weerstand van een draad
In een stroomdraad waar nog geen spanning op staat zitten elektronen. Elektronen in een
stroomkring zijn min en stromen van min naar plus. Maar elektrische stroom stroomt juist van plus
naar min. De weerstand van een draag hangt samen met de beweging van elektronen. Een
koperen stroomdraad bestaat uit koperatomen die zijn geordend in een metaalrooster. Bij elk
atoom van koper horen 29 elektronen. De meeste zijn sterk gebonden aan de kern, maar per
atoom zijn ook enkele valentie-elektronen, die niet gebonden zijn aan een atoomkern.
Onder invloed van een kleine kracht kunnen deze zich door het metaalrooster verplaatsen.
§1 Elektrisch vermogen
In Nederland heeft het lichtnet een spanning van 230 V. Stroomsterkte geeft aan hoeveel
Q
elektrische lading per seconde langs een punt van een stroomkring stroomt: I = t . Hierbij is I de
stroomsterkte in A, Q de lading in C en t de tijd waarin de lading Q voorbijkomt in s. De richting van
de stroomsterkte I is altijd tegengesteld aan de richting van de elektronen.
In een stroomkring stromen elektronen. Elk eltron heeft de zelfde negatieve lading, elementair
ladingsquatum e. Deze is gelijk aan q e = - e = -1,6 x 10−19 C. Een proton is precies hetzelfde, maar
Q
dan positief. Elektronen/ protonen = qe .
De elektrische spanning geeft de hoeveelheid energie (J) die een bron aan een bepaalde lading
meegeeft aan. Je berekent de spanning altijd tussen twee punten in de stroomkring. De formule is
U = ΔE
Q . Hierbij is U de spanning in V, ΔE het verschil in elektrische energie tussen twee punten in
J en Q de lading in C. Kortsluiting vindt plaats, wanneer beide uiteinden van de spanningsbron
direct met elkaar verbonden zijn. De elektronen geven de elektrische energie aan de draad af,
deze is hier niet op berekend en brand door.
Het vermogen is de elektrische energie die per seconde wordt omgezet in een andere
energievorm, of te wel hoeveel energie de ladingen per seconde afstaan. Je kunt het elektrische
vermogen berekend met: P = U x I. Hierin is P het vermogen in W, U de spanning in V en I de
stroomsterkte in A.
E nuttig P nuttig
Deze formules zijn ook nog handig → η = E in x 100% = P in x 100% en E = P x t.
§2 Weerstand en geleidbaarheid
De weerstand geeft hoeveel stroom er gaat lopen bij een bepaalde spanning. Hoe groter de
weerstand, hoe kleiner de stroomsterkte. De formule is R = UI . Hierbij is R de weerstand in Ω, U de
spanning in V en I de stroomsterkte in A.
De geleidbaarheid is het tegengestelde van de weerstand. De formule is G = UI . Hierbij is G de
geleidbaarheid in S, U de spanning in V en I de stroomsterkte in A.
U
Deze formules zijn ook handig → I = R , I = G x U, P = U x I en U = I x R.
Bij een ohmse weerstand staat de weerstandswaarde R vast. U loopt dus recht evenredig met I ,
in een een (U, I )-diagram zou dat er als een lineaire lijn uitzien.
Bij een niet ohmse weerstand is de weerstandswaarde R niet constant. Dit komt vanwege het feit
dat bij een lopende stroom een draad bijv. warmte wordt en daardoor de R waarde verandert. In
een (U, I )-diagram zou dit er als een wortelfunctie uitzien.
§3 Weerstand van een draad
In een stroomdraad waar nog geen spanning op staat zitten elektronen. Elektronen in een
stroomkring zijn min en stromen van min naar plus. Maar elektrische stroom stroomt juist van plus
naar min. De weerstand van een draag hangt samen met de beweging van elektronen. Een
koperen stroomdraad bestaat uit koperatomen die zijn geordend in een metaalrooster. Bij elk
atoom van koper horen 29 elektronen. De meeste zijn sterk gebonden aan de kern, maar per
atoom zijn ook enkele valentie-elektronen, die niet gebonden zijn aan een atoomkern.
Onder invloed van een kleine kracht kunnen deze zich door het metaalrooster verplaatsen.
