1 Elektriciteit
Elektriciteit = een abstract risico, je ziet het niet, je hoort
het niet en je ruikt het niet, maar elektriciteit kan doden.
Verschil mono-fase stroom & drie-fase stroom:
Het verschil zit hem in het aantal aders in de elektriciteitskabel die vanaf het openbare net het huis
binnenkomt. Bij een driefasige aansluiting wordt het vermogen verdeeld over drie aparte fase-
draden, terwijl bij een éénfasige aansluiting het vermogen allemaal op 1 fase draad binnenkomt.
1.1 Wat?
Elektriciteit is een enorm handige manier om energie over te brengen: anders zou de energie die
opgewekt wordt in een elektriciteitscentrale nooit aankomen bij je koelkast.
Voordelen: Nadelen:
Makkelijk en snel te transporten Gevaarlijk (geen geur, geen geluid, …)
Makkelijk om te zetten naar een andere Moeilijk (duur) op te slaan, moet dus
vorm van energie onmiddellijk worden verbruikt
Atomen = de allerkleinste bouwstenen waaruit materie is opgebouwd
‘het kleinste deeltje van een enkelvoudige stof, dat nog de eigenschappen van die stof bezit’
Er bestaan 117 verschillende elementen
Molecule = samengestelde stof (bv. NaCl, H2O)
Als we verder inzoomen op het atoom, dan zien we dat hij bestaat uit
een hele kleine kern met een wolk van deeltjes om zich heen. In de kern
zitten twee soorten deeltjes: protonen en neutronen. Protonen hebben
een positieve elektrische lading. Neutronen hebben geen lading. De
deeltjes die om de kern heen zweven worden elektronen genoemd. Zij
hebben een negatieve lading. Er zijn altijd net zoveel elektronen als
protonen in een atoom. Daarom is de totale lading van een atoom 0.
De elektronen blijven rond de kern hangen omdat + en – elkaar
aantrekken. Maar ze zijn in beweging.
1
,Formule: 2n2 (n = hoeveelste schil)
Voorbeeld:
Hoeveel elektronen op de eerste schil? 2
Hoeveel elektronen op de tweede schil? 8
Hoeveel elektronen op de derde schil? 18
Valentie-elektronen = elektronen die zich bevinden op de buitenste schil (maximum 8)
Atomen die 5,6 of 7 valentie elektronen hebben zijn metalen. Zij gaan proberen om andere
elektronen aan te trekken om edelconfiguratie aan te gaan.
ð Elektriciteit is dus doorgeven van elektronen tussen atomen.
Natriumatoom: 11 elektronen en protonen
2 op eerste schil, 8 op tweede schil, 1 op derde schil
Ion = een geladen atoom
De elektronen van een atoom draaien niet willekeurig rond de kern. Elk elektron heeft een bepaalde
energie die afhankelijk is van de afstand van dit elektron tot de kern. Elektronen met (nagenoeg)
dezelfde energie bevinden zich op hetzelfde energieniveau. Het energieniveau is groter naarmate de
straal van de baan groter wordt. De structuur van de elektronenwolk wordt dan ook bepaald door de
energieniveaus.
Elektronenconfiguratie = de verdeling van de elektronen van een bepaald atoom over de
verschillende mogelijke energieniveaus
In het atoommodel van Bohr worden de verschillende energieniveaus schillen genoemd
2
,Edelgassen = moleculen op de rechtse rij (8 valentie-elektronen)
Stabiele configuratie
Covalente binding = twee niet-metalen die samenkomen
Metaal binding = twee metalen die samenkomen
Lading en elektronen bewegen zich in een tegengestelde richting
Stroomkring: twee tegengestelde ladingen trekken
elkaar aan, terwijl twee dezelfde ladingen elkaar
afstoten; net zoals twee dezelfde magneten elkaar
afstoten. Aan de ene kant van de energiebron (de
minpool) zijn er heel veel elektronen aanwezig, terwijl
er aan de andere kant (de pluspool) juist heel weinig
zijn. De elektronen verplaatsen zich door een kabel
van de negatieve kant naar de positieve kant
De bewegende elektronen worden gebruikt om energie te transporteren van een energiebron
(bijvoorbeeld een batterij) naar een apparaat (bijvoorbeeld een lampje) om daar op één of andere
manier werk te verrichten. Daarvoor moet de batterij verbonden worden met het lampje door
stroomkabels. Eén kabel is hier niet genoeg: er zouden dan een paar elektronen van de batterij naar
de lamp bewegen, en vervolgens niet verder kunnen, zodat er niets meer zou gebeuren. De
elektronen moeten door de gloeidraad van de lamp heen stromen en vervolgens weer teruggaan
naar de batterij, zodat de elektronen door kunnen blijven stromen. Met andere woorden: de
stroomkring moet gesloten zijn. De energiebron werkt dan als een soort 'pomp' voor de elektronen,
die rond blijven bewegen.
Lamp
Stroombron
Schakelaar
Weerstand (vast, lichtgevoelig, temperatuurgevoelig,
potentiometer)
3
, 1.2 Begrippen
1.2.1 Stroomsterkte
Stroomsterkte = hoe 'sterk' de stroom is, oftewel hoeveel ladingen (dus hoeveel elektronen) er
eigenlijk elke seconde door een draad heen bewegen
Symbool: I (= intensiteit)
Eenheid: Ampère (A)
Formule: I = Q / t
1.2.2 Spanning
Spanning = het potentiaalverschil tussen twee punten in een elektrisch circuit
Symbool: U
Eenheid: Volt (V)
1.2.3 Elektrisch vermogen
Elektrisch vermogen = de elektrische arbeid die per seconde wordt opgenomen
Symbool: P
Eenheid: Watt (W)
Formule:
1.2.4 Weerstand
In elk materiaal kost het voor elektronen een bepaalde hoeveelheid energie om er doorheen te
bewegen. Elk materiaal heeft namelijk zijn eigen weerstand.
Symbool: R
Eenheid: Ohm ()
Formule: R = 1 / G (hoe lager de weerstand van een materiaal (R), hoe beter het materiaal (G) geleidt
(wordt uitgedrukt in Siemens))
De meeste metalen hebben een lage weerstand. Andere materialen, zoals hout en plastic, hebben
een weerstand die zo hoog is dat er geen elektronen doorheen kunnen lopen.
Omgekeerde van weerstand is geleider (wet van Pouillet) ð R= p * L/S
(lengte wordt uitgedrukt in meter & doormeter wordt uitgedrukt in m²)
4
Elektriciteit = een abstract risico, je ziet het niet, je hoort
het niet en je ruikt het niet, maar elektriciteit kan doden.
Verschil mono-fase stroom & drie-fase stroom:
Het verschil zit hem in het aantal aders in de elektriciteitskabel die vanaf het openbare net het huis
binnenkomt. Bij een driefasige aansluiting wordt het vermogen verdeeld over drie aparte fase-
draden, terwijl bij een éénfasige aansluiting het vermogen allemaal op 1 fase draad binnenkomt.
1.1 Wat?
Elektriciteit is een enorm handige manier om energie over te brengen: anders zou de energie die
opgewekt wordt in een elektriciteitscentrale nooit aankomen bij je koelkast.
Voordelen: Nadelen:
Makkelijk en snel te transporten Gevaarlijk (geen geur, geen geluid, …)
Makkelijk om te zetten naar een andere Moeilijk (duur) op te slaan, moet dus
vorm van energie onmiddellijk worden verbruikt
Atomen = de allerkleinste bouwstenen waaruit materie is opgebouwd
‘het kleinste deeltje van een enkelvoudige stof, dat nog de eigenschappen van die stof bezit’
Er bestaan 117 verschillende elementen
Molecule = samengestelde stof (bv. NaCl, H2O)
Als we verder inzoomen op het atoom, dan zien we dat hij bestaat uit
een hele kleine kern met een wolk van deeltjes om zich heen. In de kern
zitten twee soorten deeltjes: protonen en neutronen. Protonen hebben
een positieve elektrische lading. Neutronen hebben geen lading. De
deeltjes die om de kern heen zweven worden elektronen genoemd. Zij
hebben een negatieve lading. Er zijn altijd net zoveel elektronen als
protonen in een atoom. Daarom is de totale lading van een atoom 0.
De elektronen blijven rond de kern hangen omdat + en – elkaar
aantrekken. Maar ze zijn in beweging.
1
,Formule: 2n2 (n = hoeveelste schil)
Voorbeeld:
Hoeveel elektronen op de eerste schil? 2
Hoeveel elektronen op de tweede schil? 8
Hoeveel elektronen op de derde schil? 18
Valentie-elektronen = elektronen die zich bevinden op de buitenste schil (maximum 8)
Atomen die 5,6 of 7 valentie elektronen hebben zijn metalen. Zij gaan proberen om andere
elektronen aan te trekken om edelconfiguratie aan te gaan.
ð Elektriciteit is dus doorgeven van elektronen tussen atomen.
Natriumatoom: 11 elektronen en protonen
2 op eerste schil, 8 op tweede schil, 1 op derde schil
Ion = een geladen atoom
De elektronen van een atoom draaien niet willekeurig rond de kern. Elk elektron heeft een bepaalde
energie die afhankelijk is van de afstand van dit elektron tot de kern. Elektronen met (nagenoeg)
dezelfde energie bevinden zich op hetzelfde energieniveau. Het energieniveau is groter naarmate de
straal van de baan groter wordt. De structuur van de elektronenwolk wordt dan ook bepaald door de
energieniveaus.
Elektronenconfiguratie = de verdeling van de elektronen van een bepaald atoom over de
verschillende mogelijke energieniveaus
In het atoommodel van Bohr worden de verschillende energieniveaus schillen genoemd
2
,Edelgassen = moleculen op de rechtse rij (8 valentie-elektronen)
Stabiele configuratie
Covalente binding = twee niet-metalen die samenkomen
Metaal binding = twee metalen die samenkomen
Lading en elektronen bewegen zich in een tegengestelde richting
Stroomkring: twee tegengestelde ladingen trekken
elkaar aan, terwijl twee dezelfde ladingen elkaar
afstoten; net zoals twee dezelfde magneten elkaar
afstoten. Aan de ene kant van de energiebron (de
minpool) zijn er heel veel elektronen aanwezig, terwijl
er aan de andere kant (de pluspool) juist heel weinig
zijn. De elektronen verplaatsen zich door een kabel
van de negatieve kant naar de positieve kant
De bewegende elektronen worden gebruikt om energie te transporteren van een energiebron
(bijvoorbeeld een batterij) naar een apparaat (bijvoorbeeld een lampje) om daar op één of andere
manier werk te verrichten. Daarvoor moet de batterij verbonden worden met het lampje door
stroomkabels. Eén kabel is hier niet genoeg: er zouden dan een paar elektronen van de batterij naar
de lamp bewegen, en vervolgens niet verder kunnen, zodat er niets meer zou gebeuren. De
elektronen moeten door de gloeidraad van de lamp heen stromen en vervolgens weer teruggaan
naar de batterij, zodat de elektronen door kunnen blijven stromen. Met andere woorden: de
stroomkring moet gesloten zijn. De energiebron werkt dan als een soort 'pomp' voor de elektronen,
die rond blijven bewegen.
Lamp
Stroombron
Schakelaar
Weerstand (vast, lichtgevoelig, temperatuurgevoelig,
potentiometer)
3
, 1.2 Begrippen
1.2.1 Stroomsterkte
Stroomsterkte = hoe 'sterk' de stroom is, oftewel hoeveel ladingen (dus hoeveel elektronen) er
eigenlijk elke seconde door een draad heen bewegen
Symbool: I (= intensiteit)
Eenheid: Ampère (A)
Formule: I = Q / t
1.2.2 Spanning
Spanning = het potentiaalverschil tussen twee punten in een elektrisch circuit
Symbool: U
Eenheid: Volt (V)
1.2.3 Elektrisch vermogen
Elektrisch vermogen = de elektrische arbeid die per seconde wordt opgenomen
Symbool: P
Eenheid: Watt (W)
Formule:
1.2.4 Weerstand
In elk materiaal kost het voor elektronen een bepaalde hoeveelheid energie om er doorheen te
bewegen. Elk materiaal heeft namelijk zijn eigen weerstand.
Symbool: R
Eenheid: Ohm ()
Formule: R = 1 / G (hoe lager de weerstand van een materiaal (R), hoe beter het materiaal (G) geleidt
(wordt uitgedrukt in Siemens))
De meeste metalen hebben een lage weerstand. Andere materialen, zoals hout en plastic, hebben
een weerstand die zo hoog is dat er geen elektronen doorheen kunnen lopen.
Omgekeerde van weerstand is geleider (wet van Pouillet) ð R= p * L/S
(lengte wordt uitgedrukt in meter & doormeter wordt uitgedrukt in m²)
4
