Samenvatting Natuurkunde Hoofdstuk 2
2.1 Lading en stroom
Soorten lading
- Je kunt objecten een lading geven. Bijvoorbeeld een wollen lap over een kunststof staaf te wrijven.
- Geladen staven oefenen elektrische krachten op elkaar uit: 2 met dezelfde lading stoten elkaar af. 2
verschillende lading trekken elkaar aan
- Elektrische krachten kunnen aantrekkend of afstotend zijn. Er zijn twee ladingen: positief en negatief.
- Het symbool voor lading is Q of q en de eenheid is coulomb (C)
- De meeste voorwerpen hebben geen lading, ze zijn elektrisch neutraal.
De bouw van het atoom
- Een atoom heeft een positief geladen kern, deze kern bestaat uit neutrale deeltjes (protonen) en neutrale
deeltjes (neuronen) daaromheen bewegen negatief geladen deeltjes = elektronen.
o Een proton heeft dezelfde ladingsgrootte als een elektron, ook zijn er even veel van deze deeltjes in elk
atoom.
- De grootte van de lading van een proton in de kern is het elementair
ladingsquantum e. De waarde van e = 1,60 x 10-19 C
- Atomen waar een lading van is onttrokken, door elektronen toe te voegen of
weg te nemen noem je ionen.
- Het eletrisch laden en ontladen van een voorwerp gebeurt wanneer de
buitentste elektronen worden toegevoegd of weggenomen.
Elektrische stroom
- Als je de plus- en de minpool van een batterij met elkaar verbind gaat er een lading stromen:
een elektrische stroom.
- De hoeveelheid lading die per seconde door een geleider stroomt, noem je de stroomsterkte
I
Q
I= I is de stroomsterkte in ampère (A = C/s)
T
Q is de lading die langs een punt komt in coulomb (C)
t is de tijd in seconde (s)
- Kleine stroomsterktes druk je uit in mA
Geleiders en isolatoren
- Stoffen waar lading gemakkelijk doorheen = geleiders (bijv. metalen)
- Stoffen waar lading niet of heel moeilijk doorheen kan = isolators (bijv. rubber en glas)
- De metaalatomen zitten dicht op elkaar, omdat de buitenste elektronen heel zwak zijn gebonden aan de kern
kunnen ze kriskras door elkaar bewegen. Dit zijn de vrije elektronen of geleidingselektronen.
- Als er een stroom door een metaaldraad loopt bewegen de vrije elektronen van min naar plus.
- Bij isolatoren zijn de buitenste elektronen juist sterkt gebonden aan de atoomkern.
, 2.2 Spanning
Spanningsbronnen
- Een accu is een vorm van een spanningsbron. Het soort spanningsbron hangt af van de situatie.
- In een zaklamp stop je bijv. batterijen. Thuis sluit je een apparaat aan op het stopcontact, met een
wisselspanning van 50 Hz: 50 keer per seconde verandert de stroom van richting: wisselstroom.
- Een gelijksspanningsbron (accu of batterij) heeft twee vaste polen: plus en min. De stroom verlaat de pluspool en
komt terug bij de minpool.
- Er loopt alleen een stroom wanneer:
o Een spanningsbron is opgenomen in de stroomkring
o De stroomkring is afgesloten
Spanning
- Een spanningsbron levert energie aan de apparaten die in de stroomkring zijn opgenomen. De rond stromende
ladingen nemen energie op in de spanningsbron en transporteren die.
- De spanning U van een spanningsbron geeft aan hoeveel energie die spanningsbron aan iedere coulomb geeft.
ΔE
U= U is de spanning in volt (V = J/C)
Q
ΔE is de energie die een spanningsbron meegeeft of een apparaat gebruikt in joule (J)
Q is de lading in coulomb (C)
- Als een spanningsbron geen elektrische energie meer kan leveren, is hij onbruikbaar. Sommige
spanningsbronnen kunnen weer opgeladen worden, dan krijgt de accu (bijv.) weer nieuwe energie.
- De eenheid van de capaciteit is Ah (ampère-uur). Als een spanningsbron 8Ah heeft kan hij 8 ampère voor 1 uur
leveren.
Schakelschema’s
- De onderdelen van een schakeling zijn de componenten. De symbolen hiervan in Binas
17B
- Je tekent de componenten nooit op een hoekpunt
- Je kan componenten aansluiten op twee manieren:
o In serie (achter elkaar), de verbinding bestaat uit één stroomweg
o Parallel (naast elkaar), er zijn twee of meer naast elkaar gelegen stroomwegen
- Een schakelaar staat altijd in serie met het apparaat of lampje dat je gebruikt.
- Een spanningsbron in serie heeft een hogere spanning, een spanning in parallel heeft een
hogere capaciteit
Meting van spanning en stroomsterkte
- Met een stroommeter (ampèremeter) kun je de stroomsterkte meten, deze staat in serie
- De spanning over een component is het verschil in energie per coulomb voor en na een
component. Het is de energie die een lading van één coulomb aan die component afstaat.
o De spanningsmeter sluit je parallel aan.
Weerstand
- Als de spanning varieert, verandert ook de stroomsterkte. Je kan een (I, U)-diagram maken
o U op de x-as en I op de y-as.
- Bij een constantaandraad zijn de spanning en stroomsterkte recht evenredig.
2.1 Lading en stroom
Soorten lading
- Je kunt objecten een lading geven. Bijvoorbeeld een wollen lap over een kunststof staaf te wrijven.
- Geladen staven oefenen elektrische krachten op elkaar uit: 2 met dezelfde lading stoten elkaar af. 2
verschillende lading trekken elkaar aan
- Elektrische krachten kunnen aantrekkend of afstotend zijn. Er zijn twee ladingen: positief en negatief.
- Het symbool voor lading is Q of q en de eenheid is coulomb (C)
- De meeste voorwerpen hebben geen lading, ze zijn elektrisch neutraal.
De bouw van het atoom
- Een atoom heeft een positief geladen kern, deze kern bestaat uit neutrale deeltjes (protonen) en neutrale
deeltjes (neuronen) daaromheen bewegen negatief geladen deeltjes = elektronen.
o Een proton heeft dezelfde ladingsgrootte als een elektron, ook zijn er even veel van deze deeltjes in elk
atoom.
- De grootte van de lading van een proton in de kern is het elementair
ladingsquantum e. De waarde van e = 1,60 x 10-19 C
- Atomen waar een lading van is onttrokken, door elektronen toe te voegen of
weg te nemen noem je ionen.
- Het eletrisch laden en ontladen van een voorwerp gebeurt wanneer de
buitentste elektronen worden toegevoegd of weggenomen.
Elektrische stroom
- Als je de plus- en de minpool van een batterij met elkaar verbind gaat er een lading stromen:
een elektrische stroom.
- De hoeveelheid lading die per seconde door een geleider stroomt, noem je de stroomsterkte
I
Q
I= I is de stroomsterkte in ampère (A = C/s)
T
Q is de lading die langs een punt komt in coulomb (C)
t is de tijd in seconde (s)
- Kleine stroomsterktes druk je uit in mA
Geleiders en isolatoren
- Stoffen waar lading gemakkelijk doorheen = geleiders (bijv. metalen)
- Stoffen waar lading niet of heel moeilijk doorheen kan = isolators (bijv. rubber en glas)
- De metaalatomen zitten dicht op elkaar, omdat de buitenste elektronen heel zwak zijn gebonden aan de kern
kunnen ze kriskras door elkaar bewegen. Dit zijn de vrije elektronen of geleidingselektronen.
- Als er een stroom door een metaaldraad loopt bewegen de vrije elektronen van min naar plus.
- Bij isolatoren zijn de buitenste elektronen juist sterkt gebonden aan de atoomkern.
, 2.2 Spanning
Spanningsbronnen
- Een accu is een vorm van een spanningsbron. Het soort spanningsbron hangt af van de situatie.
- In een zaklamp stop je bijv. batterijen. Thuis sluit je een apparaat aan op het stopcontact, met een
wisselspanning van 50 Hz: 50 keer per seconde verandert de stroom van richting: wisselstroom.
- Een gelijksspanningsbron (accu of batterij) heeft twee vaste polen: plus en min. De stroom verlaat de pluspool en
komt terug bij de minpool.
- Er loopt alleen een stroom wanneer:
o Een spanningsbron is opgenomen in de stroomkring
o De stroomkring is afgesloten
Spanning
- Een spanningsbron levert energie aan de apparaten die in de stroomkring zijn opgenomen. De rond stromende
ladingen nemen energie op in de spanningsbron en transporteren die.
- De spanning U van een spanningsbron geeft aan hoeveel energie die spanningsbron aan iedere coulomb geeft.
ΔE
U= U is de spanning in volt (V = J/C)
Q
ΔE is de energie die een spanningsbron meegeeft of een apparaat gebruikt in joule (J)
Q is de lading in coulomb (C)
- Als een spanningsbron geen elektrische energie meer kan leveren, is hij onbruikbaar. Sommige
spanningsbronnen kunnen weer opgeladen worden, dan krijgt de accu (bijv.) weer nieuwe energie.
- De eenheid van de capaciteit is Ah (ampère-uur). Als een spanningsbron 8Ah heeft kan hij 8 ampère voor 1 uur
leveren.
Schakelschema’s
- De onderdelen van een schakeling zijn de componenten. De symbolen hiervan in Binas
17B
- Je tekent de componenten nooit op een hoekpunt
- Je kan componenten aansluiten op twee manieren:
o In serie (achter elkaar), de verbinding bestaat uit één stroomweg
o Parallel (naast elkaar), er zijn twee of meer naast elkaar gelegen stroomwegen
- Een schakelaar staat altijd in serie met het apparaat of lampje dat je gebruikt.
- Een spanningsbron in serie heeft een hogere spanning, een spanning in parallel heeft een
hogere capaciteit
Meting van spanning en stroomsterkte
- Met een stroommeter (ampèremeter) kun je de stroomsterkte meten, deze staat in serie
- De spanning over een component is het verschil in energie per coulomb voor en na een
component. Het is de energie die een lading van één coulomb aan die component afstaat.
o De spanningsmeter sluit je parallel aan.
Weerstand
- Als de spanning varieert, verandert ook de stroomsterkte. Je kan een (I, U)-diagram maken
o U op de x-as en I op de y-as.
- Bij een constantaandraad zijn de spanning en stroomsterkte recht evenredig.
