overal natuurkunde samenvatting hoofdstuk 3 elektriciteit vwo3

3.1 Elektriciteit en lading
Elektrische lading en kracht
Verschijnselen die met lading te maken hebben, noem je elektrische verschijnselen. Elektrische
verschijnselen ontstaan doordat ladingen krachten op elkaar uitoefenen. De eigenschappen van
lading:
 Er zijn twee soorten lading, positief en negatief.
 Een positieve lading en een negatieve lading trekken elkaar aan.
 Een positieve lading en een positieve lading stoten elkaar af.
 Een negatieve lading en een negatieve lading stoten elkaar af.
Stoffen zijn opgebouwd uit atomen en die bevatten lading. Atomen bestaan uit een kern met
daarin positieve deeltjes (protonen) en ongeladen deeltjes of neutrale deeltjes (neutronen). Om de
kern heen bewegen negatieve deeltjes (elektronen).
Omdat er in een atoom evenveel negatieve elektronen als positieven protonen zitten, is
een atoom elektrisch neutraal. Stoffen zijn opgebouwd uit atomen, dus stoffen zijn normaal
gesproken ook neutraal. Er kan echter lading bijkomen of afgaan. De stof is dan niet meer neutraal,
maar geladen. Er werken dan elektrische krachten op als er andere ladingen in de buurt zijn.
Bij elektrische verschijnselen zijn het meestal de elektronen die bewegen.

Stroom is bewegende lading
Bewegende lading is wat je elektrische stroom noemt. Stroom blijft alleen lopen als de
stroomkring gesloten is. Een geleider betekend dat de elektronen er gemakkelijk doorheen kunnen.
In metaal zit het grootste deel van ieder atoom op een vaste plaats, op een of
enkele elektronen per atoom na. Die elektronen kunnen door het gehele metaal bewegen. Je noemt
ze geleidingselektronen. Met de stroomsterkte (I) geef je aan hoeveel lading er per seconde door
een punt of raad stroomt. De eenheid van stroomsterkte is ampère (A).
Door sommige draden gaat een grotere stroom dan door andere. Kleine stromen geef je vaak aan
met mA of μA, waarbij geldt dat 1 mA= 0,001A en 1 μA= 0,0000001A.

Spanning veroorzaakt stroom
Voor een blijvende elektrische stroom is behalve een gesloten stroomkring ook
een spanningsbron nodig. Een spanningsbron ‘pompt’ de lading rond. Bovendien geeft hij energie
aan de lading mee. De spanning (U) geeft aan hoeveel energie de lading meekrijgt. De eenheid is volt
(V).
Hoe de spanning van een spanningsbron stroom veroorzaakt. Een batterij heeft een minpool en
een pluspool. Bij de minpool hoopt zich negatieve lading (elektronen) op, daardoor is de minpool
negatief geladen. Bij de pluspool ontbreken juist elektronen, daardoor is de pluspool
positief geladen. Er is een ladingsverschil tussen de pluspool en minpool. Als ergens
een ladingsverschil is, is er sprake van spanning. Daardoor ontstaan krachten:
de minpool stoot elektronen af en de pluspool trekt ze aan. De elektronen krijgen dan elektrische
energie. De elektronen gaan van de min- naar de pluspool.

, In dik koperdraad verliezen de elektronen weinig energie, in een vernauwing gebeurt dat wel. Het
kost energie om door de vernauwing te komen. De vernauwing wordt zo warm dat ze licht gaan
geven. De elektrische energie van de spanningsbron wordt zo omgezet in warmte
en stralingsenergie. De spanningsbron geeft de geleidingselektronen dus energie mee. Bij de
vernauwing geven ze die energie af. De hele stroomkring zorgt voor dat energietransport. De batterij
vult de elektronen die wegstromen van een minpool meteen weer aan en haalt de elektronen die bij
de pluspool aankomen direct weg. Dit pompen van elektronen kost energie.




3.2 geleidbaarheid en weerstand
Geleidbaarheid
De geleidbaarheid (G) geeft aan hoe goed een voorwerp of draad elektrische stroom geleid. De
eenheid van geleidbaarheid is siemens (S). De geleidbaarheid van geleiders is groot en
van isolatoren klein. De geleidbaarheid van een draad hangt af van:
 De dikte van de draad, hoe dikker, hoe groter de geleidbaarheid.
 De lengte van een draad, hoe langer, hoe kleiner de geleidbaarheid.
 Het materiaal van de draad.

Geleidbaarheid berekenen