12-5-2016 Examenstof
Natuurkunde Havo 5
Mandy Bouwhuis
,Inhoud
Elektriciteit.................................................................................................................................................................... 2
Trillingen en Golven ...................................................................................................................................................... 6
Materialen .................................................................................................................................................................... 9
Radioactiviteit ............................................................................................................................................................. 12
Bewegingen, krachten en energie .............................................................................................................................. 14
1
,Elektriciteit
Geleiders kunnen elektrische stroom doorlaten (isolatoren niet). In een geleider, kunnen alleen elektronen
bewegen. In een gesloten stroomkring loopt de elektrische stroom van de -pool (duwt de elektronen eruit) van de
spanningsbron door een aangesloten apparaat naar de +pool (trekt aan de elektronen) van de spanningsbron. De
spanningsbron (batterij, dynamo) brengt de stroom in beweging door de spanning.
Vermogen
Het elektrisch vermogen van een apparaat is de hoeveelheid elektrische energie (in Watt) die het apparaat per
seconde omzet (Joule per seconde).
J W s
E=Pxt 1 KWh = 1000 wat 1 uur aan = (1000 J/s) x (3600 s) = 3,6 x 106 J
KWh KW h
Rendement
Niet alle energie wordt nuttig gebruikt: een deel gaat verloren het deel dat nuttig wordt gebruikt is het
rendement.
ɳ = Enuttig ɳ = Pnuttig
Ein Pin
De energiedichtheid is de hoeveelheid energie die een energiebron per kilogram bevat.
Lading, stroomsterkte en spanning
De stroomsterkte door een apparaat is de hoeveelheid lading (coulomb) die per seconde door het draad gaat. De
grootte van de stroom, de stroomsterkte, meet je met een ampèremeter (stroommeter)
1 Ampere = 1 Coulomb lading per seconde
I = Q / t de stroomsterkte is de hoeveelheid lading per seconde, het aantal elektronen per seconde
De spanning bepaalt hoe hard er tegen een elektron geduwd wordt, dus de stroomsterkte is afhankelijk van de
spanning. Er kan gebruikt gemaakt worden van een adapter, waarin een transformator zit, die de netspanning
omzet in een hogere of lagere spanning. De spanning meet je met een voltmeter (spanningsmeter)
U = P / I de spanning is de hoeveelheid elektrische energie per geladen deeltje
Schakelschema
A
V
2
, Weerstand en geleidbaarheid
De geleidbaarheid bepaalt hoeveel stroom er loopt bij een bepaalde spanning. Als de geleidbaarheid groot is, is
de weerstand klein en omgekeerd. De stroomsterkte wordt groter als de geleidbaarheid toeneemt: I = G x U
G = 1/R R = 1/G
De weerstand hangt af van
- De lengte: hoe langer de draad hoe meer weerstand elektronen ondervinden.
- De dwarsdoorsnede / oppervlakte: een dikke draad laat gemakkelijk elektronen door en dus een kleine
weerstand (A = ∏ r2)
- Het materiaal: hoe goed een materiaal geleid wordt aangegeven met de soortelijke weerstand. De soortelijke
weerstand is de weerstand van een draad van 1 meter lang en een oppervlakte, dwarsdoorsnede, van 1 m2.
- De temperatuur
Wanneer de weerstand constant is spreek je van een ohmse weerstand. De stroomsterkte is dan evenredig met
de spanning: R = U / I de wet van ohm, het verband tussen spanning en stroomsterkte.
R=U/I G=I/U
R=ρxl
A
Halfgeleiders zijn materialen die de stroom maar een klein beetje geleiden. Het aantal vrij elektronen kan met een
kleine bewerking groter of kleiner worden gemaakt. Daarmee kan de weerstand en dus de stroomsterkte door
een schakeling worden beïnvloedt.
Een diode laat de stroom slecht in één richting door: de voorwaartse stroomrichting.de driehoek in het symbool
van een diode geeft de voorwaartse stroomrichting aan.
Een lichtgevoelige weerstand van halfgeleidermateriaal wordt een LDR genoemd, een light dependent resistor.
Als er licht op de LDR valt, neemt het aantal vrije elektronen toe, de geleidbaarheid wordt groter en de weerstand
neemt af.
Schakelingen
Elk huishoudelijk apparaat is gemaakt voor een spanning van 230 Volt.
Parallelschakeling
In een parallelschakeling wordt de stroom, het aantal geladen deeltjes, gesplitst: stroomdeling. De totale
stroomsterkte is gelijk aan de stroomsterktes in de aangesloten apparaten bij elkaar opgeteld. De totale
stroomsterkte wordt groter wanneer er meer apparaten zijn aangesloten op de spanningsbron
Utot = U1 = U2
Itot = I1 + I2
Gtot = G1 + G2
Serieschakeling
In een serieschakeling loopt door elk apparaat dezelfde stroom, dezelfde hoeveelheid geladen deeltjes. De
spanningsbron moet de stroom nu door alle apparaten achter elkaar duwen, omdat elk apparaat weerstand
biedt.
In een serieschakeling is sprake van spanningsdeling, de kracht waarmee elektronen geduwd worden, wordt
verdeeld over de apparaten.
Itot = I1 = I2
Utot = U1 + U2
Rtot = R1 + R2
In elke schakeling geldt: Utot = Itot x Rtot en Itot = Gtot x Utot
3
Natuurkunde Havo 5
Mandy Bouwhuis
,Inhoud
Elektriciteit.................................................................................................................................................................... 2
Trillingen en Golven ...................................................................................................................................................... 6
Materialen .................................................................................................................................................................... 9
Radioactiviteit ............................................................................................................................................................. 12
Bewegingen, krachten en energie .............................................................................................................................. 14
1
,Elektriciteit
Geleiders kunnen elektrische stroom doorlaten (isolatoren niet). In een geleider, kunnen alleen elektronen
bewegen. In een gesloten stroomkring loopt de elektrische stroom van de -pool (duwt de elektronen eruit) van de
spanningsbron door een aangesloten apparaat naar de +pool (trekt aan de elektronen) van de spanningsbron. De
spanningsbron (batterij, dynamo) brengt de stroom in beweging door de spanning.
Vermogen
Het elektrisch vermogen van een apparaat is de hoeveelheid elektrische energie (in Watt) die het apparaat per
seconde omzet (Joule per seconde).
J W s
E=Pxt 1 KWh = 1000 wat 1 uur aan = (1000 J/s) x (3600 s) = 3,6 x 106 J
KWh KW h
Rendement
Niet alle energie wordt nuttig gebruikt: een deel gaat verloren het deel dat nuttig wordt gebruikt is het
rendement.
ɳ = Enuttig ɳ = Pnuttig
Ein Pin
De energiedichtheid is de hoeveelheid energie die een energiebron per kilogram bevat.
Lading, stroomsterkte en spanning
De stroomsterkte door een apparaat is de hoeveelheid lading (coulomb) die per seconde door het draad gaat. De
grootte van de stroom, de stroomsterkte, meet je met een ampèremeter (stroommeter)
1 Ampere = 1 Coulomb lading per seconde
I = Q / t de stroomsterkte is de hoeveelheid lading per seconde, het aantal elektronen per seconde
De spanning bepaalt hoe hard er tegen een elektron geduwd wordt, dus de stroomsterkte is afhankelijk van de
spanning. Er kan gebruikt gemaakt worden van een adapter, waarin een transformator zit, die de netspanning
omzet in een hogere of lagere spanning. De spanning meet je met een voltmeter (spanningsmeter)
U = P / I de spanning is de hoeveelheid elektrische energie per geladen deeltje
Schakelschema
A
V
2
, Weerstand en geleidbaarheid
De geleidbaarheid bepaalt hoeveel stroom er loopt bij een bepaalde spanning. Als de geleidbaarheid groot is, is
de weerstand klein en omgekeerd. De stroomsterkte wordt groter als de geleidbaarheid toeneemt: I = G x U
G = 1/R R = 1/G
De weerstand hangt af van
- De lengte: hoe langer de draad hoe meer weerstand elektronen ondervinden.
- De dwarsdoorsnede / oppervlakte: een dikke draad laat gemakkelijk elektronen door en dus een kleine
weerstand (A = ∏ r2)
- Het materiaal: hoe goed een materiaal geleid wordt aangegeven met de soortelijke weerstand. De soortelijke
weerstand is de weerstand van een draad van 1 meter lang en een oppervlakte, dwarsdoorsnede, van 1 m2.
- De temperatuur
Wanneer de weerstand constant is spreek je van een ohmse weerstand. De stroomsterkte is dan evenredig met
de spanning: R = U / I de wet van ohm, het verband tussen spanning en stroomsterkte.
R=U/I G=I/U
R=ρxl
A
Halfgeleiders zijn materialen die de stroom maar een klein beetje geleiden. Het aantal vrij elektronen kan met een
kleine bewerking groter of kleiner worden gemaakt. Daarmee kan de weerstand en dus de stroomsterkte door
een schakeling worden beïnvloedt.
Een diode laat de stroom slecht in één richting door: de voorwaartse stroomrichting.de driehoek in het symbool
van een diode geeft de voorwaartse stroomrichting aan.
Een lichtgevoelige weerstand van halfgeleidermateriaal wordt een LDR genoemd, een light dependent resistor.
Als er licht op de LDR valt, neemt het aantal vrije elektronen toe, de geleidbaarheid wordt groter en de weerstand
neemt af.
Schakelingen
Elk huishoudelijk apparaat is gemaakt voor een spanning van 230 Volt.
Parallelschakeling
In een parallelschakeling wordt de stroom, het aantal geladen deeltjes, gesplitst: stroomdeling. De totale
stroomsterkte is gelijk aan de stroomsterktes in de aangesloten apparaten bij elkaar opgeteld. De totale
stroomsterkte wordt groter wanneer er meer apparaten zijn aangesloten op de spanningsbron
Utot = U1 = U2
Itot = I1 + I2
Gtot = G1 + G2
Serieschakeling
In een serieschakeling loopt door elk apparaat dezelfde stroom, dezelfde hoeveelheid geladen deeltjes. De
spanningsbron moet de stroom nu door alle apparaten achter elkaar duwen, omdat elk apparaat weerstand
biedt.
In een serieschakeling is sprake van spanningsdeling, de kracht waarmee elektronen geduwd worden, wordt
verdeeld over de apparaten.
Itot = I1 = I2
Utot = U1 + U2
Rtot = R1 + R2
In elke schakeling geldt: Utot = Itot x Rtot en Itot = Gtot x Utot
3
