Elektrische stroom, weerstand en wet van Ohm
1.Stroom
De elektrische stroom wordt gedefinieerd als de snelheid waarmee de ladingen stromen. Een grote
stroom doet een groet hoeveelheid lading bewegen op een korte tijd, een kleine stroom doet een
kleine hoeveelheid lading bewegen over een lange periode. De elek trische stroom wordt
𝛥𝑄
gedefinieerd als: 𝐼= . De SI -eenheid is Ampère A (1A = C/s).
𝛥𝑡
De richting van de stroom is van positief naar negatief. Afhankelijk van de situatie kunnen ofwel + als – of
beide bewegen. De richting van de conventionele stroom is in de richting dat een positieve lading zou
stromen. In conductoren is er een elektrisch veld dat verantwoordelijk is voor de productie van stroom.
Stroom heeft dus een elektrisch veld nodig, elektronen gaan bewegen wanneer je een
p otentiaalverschil creëert. Eens het systeem in beweging wordt gebracht door een elektrisch veld is
het geen conse rvatief systeem meer, er gaat dan energie verloren onder de vorm van warmte,…
De driftsnelheid
De driftsnelheid 𝑣𝑑 is de gemiddelde snelheid van vrije ladingen. De
waarde is vrij klein omdat er enorm veel kleine ladingen zijn. Als we een
elektronendensiteit weten in een conductor kunnen we de driftsnelheid
bepalen. Hoe groter de densiteit, hoe lager de snelheid nodig voor een
gegeven stroom . Bij normale geleiders botsen de elektronen voortdurend
in alle richtingen, maar netto gaan ze naar 1 richting. Het verband tussen I en 𝑣𝑑 wordt gegeven door:
𝑞𝑛𝐴𝑥
𝐼= = 𝑞𝑛𝐴𝑣𝑑
𝛥𝑡
2.Wet van Ohm: weerstand en eenvoudige stroomketens
De stroom dat beweegt door de meeste substanties is proportioneel met de spanning V die erop
wordt uitgeoefend : 𝐼 ∝ 𝑉. Deze relatie wordt de wet van Ohm genoemd. Het kan gezien worden als
actie -reactie relatie waarbij dat de spanning de actie is en de stroom de reactie.
Weerstand en eenvoudige stroomketens
Spanning drijft stroom aan. De elektrische eigenschap die dit belemmert wordt weerstand genoemd.
Botsingen van bewegende deeltjes met atomen of moleculen in een voorwerp dragen energie over
aan dit voorwerp en limiteren de stroom.
𝑉 [𝑉]
, [𝛺] =
𝑅=
𝐼 [𝐴]
Een voltmeter moet parallel gezet worden met de weerstand in tegenstelling
tot een stroommeter die in serie gezet moet worden. V=IR kan gezien worden
als de spanningsval over de weerstand geproduceerd door de stroom I. De
spanning verminder t aan de weerstand t.o.v. de spanningsbron. In een simpele
stroomkring is de stroom geproduceerd door de bron gelijk aan de
spanningsval bij de weerstand.
1.Stroom
De elektrische stroom wordt gedefinieerd als de snelheid waarmee de ladingen stromen. Een grote
stroom doet een groet hoeveelheid lading bewegen op een korte tijd, een kleine stroom doet een
kleine hoeveelheid lading bewegen over een lange periode. De elek trische stroom wordt
𝛥𝑄
gedefinieerd als: 𝐼= . De SI -eenheid is Ampère A (1A = C/s).
𝛥𝑡
De richting van de stroom is van positief naar negatief. Afhankelijk van de situatie kunnen ofwel + als – of
beide bewegen. De richting van de conventionele stroom is in de richting dat een positieve lading zou
stromen. In conductoren is er een elektrisch veld dat verantwoordelijk is voor de productie van stroom.
Stroom heeft dus een elektrisch veld nodig, elektronen gaan bewegen wanneer je een
p otentiaalverschil creëert. Eens het systeem in beweging wordt gebracht door een elektrisch veld is
het geen conse rvatief systeem meer, er gaat dan energie verloren onder de vorm van warmte,…
De driftsnelheid
De driftsnelheid 𝑣𝑑 is de gemiddelde snelheid van vrije ladingen. De
waarde is vrij klein omdat er enorm veel kleine ladingen zijn. Als we een
elektronendensiteit weten in een conductor kunnen we de driftsnelheid
bepalen. Hoe groter de densiteit, hoe lager de snelheid nodig voor een
gegeven stroom . Bij normale geleiders botsen de elektronen voortdurend
in alle richtingen, maar netto gaan ze naar 1 richting. Het verband tussen I en 𝑣𝑑 wordt gegeven door:
𝑞𝑛𝐴𝑥
𝐼= = 𝑞𝑛𝐴𝑣𝑑
𝛥𝑡
2.Wet van Ohm: weerstand en eenvoudige stroomketens
De stroom dat beweegt door de meeste substanties is proportioneel met de spanning V die erop
wordt uitgeoefend : 𝐼 ∝ 𝑉. Deze relatie wordt de wet van Ohm genoemd. Het kan gezien worden als
actie -reactie relatie waarbij dat de spanning de actie is en de stroom de reactie.
Weerstand en eenvoudige stroomketens
Spanning drijft stroom aan. De elektrische eigenschap die dit belemmert wordt weerstand genoemd.
Botsingen van bewegende deeltjes met atomen of moleculen in een voorwerp dragen energie over
aan dit voorwerp en limiteren de stroom.
𝑉 [𝑉]
, [𝛺] =
𝑅=
𝐼 [𝐴]
Een voltmeter moet parallel gezet worden met de weerstand in tegenstelling
tot een stroommeter die in serie gezet moet worden. V=IR kan gezien worden
als de spanningsval over de weerstand geproduceerd door de stroom I. De
spanning verminder t aan de weerstand t.o.v. de spanningsbron. In een simpele
stroomkring is de stroom geproduceerd door de bron gelijk aan de
spanningsval bij de weerstand.
