Zit je in 4/5 havo en heb je een N&T of N&G profiel? Vul deze korte vragenlijst in over chemie-opleidingen en maak kans op 20 euro Bol.com tegoed.

Meedoen

hoofdstuk 2 Elektriciteit

Beoordeling 7.2
Foto van Rianne
  • Samenvatting door Rianne
  • 4e klas havo | 1352 woorden
  • 1 december 2015
  • 25 keer beoordeeld
  • Cijfer 7.2
  • 25 keer beoordeeld

Taal
Nederlands
Vak
Methode

Samenvatting Hoofdstuk 2 Elektriciteit



2.1 Lading

Negatieve lading die overspringt bestaan uit kleine deeltjes: elektronen. Elektronen bezitten elk de allerkleinste hoeveelheid lading die in de natuur kan voorkomen, de elementaire lading e. Door het toenemend aantal elektronen op het voorwerp wordt de onderlinge afstotingskracht steeds groter. Hierdoor kunnen volgende elektronen steeds moeilijker overspringen en stopt uiteindelijk het opladen. Als de elektronen het voorwerp verlaten wordt het voorwerp ontladen.



Neutraal voorwerp → positief geladen als elektronen het voorwerp verlaten.



Er bestaan geen vergelijkbare kleine en beweeglijke positieve deeltjes.



In het atoommodel is te zien dat een atoom bijna helemaal leeg is. Alleen de kern en een aantal elektronen die om de kern heen bewegen hebben massa. Het atoom zelf is neutraal geladen, maar zowel de kern als de elektronen hebben elektrische eigenschappen. Elektronen negatief, kern positief. Omdat elektronen en kern tegengesteld geladen zijn, worden de elektronen in het atoom vastgehouden. In een vaste stof zijn de atomen regelmatig gerangschikt en trillen daar op hun plaats. In een metaal verlaten de buitenste elektronen soms hun atoom en gaan door de stof zwerven. Het atoom zonder dat zonder buitenste elektron achterblijft, is nu positief geladen. Je noemt het dan een (positief) ion. Als zo’n zwervend elektron in een ander atoom komt, heeft dat atoom een elektron teveel en is het dus negatief geladen. Zo’n atoom heet nu een (negatief) ion. Soms ontsnapt zo’n zwervend atoom uit het rooster en verlaat de stof. Materialen waardoor lading zich gemakkelijk kan verplaatsen heten geleiders

Als lading zich niet gemakkelijk kan verplaatsen heet de stof een isolator. Bij een isolator kunnen de buitenste elektronen niet overstappen.



Lading Q wordt uitgedrukt in coulomb C.



Grootte lading elektron: (-) 1.6•10-19.





2.2 Stroom en spanning



Elektrische apparaten in Nederland die op het lichtnet aangesloten zijn werken op een spanning van 230 V.



Elektronen stromen van de negatief geladen kant naar de positief geladen kant via een verbonden metaaldraad. De elektronenstroom stopt als allebei de kanten neutraal zijn. Als er een elektronenstroom loopt, is er sprake van een elektrische stroom. Elektrische stroom is lading die zich verplaatst.



Elektronen stromen van min via het draad naar het lampje door het tweede draad naar plus. Minpool het korte dikke streepje. Pluspool het lange dunne streepje.



De richting van de elektrische stroom is van positief naar negatief. De geladen elektronen gaan van negatief naar positief.



De stroomsterkte is I, de hoeveelheid lading die per seconde door een dwarsdoorsnede van de draad stroomt.



De stroomsterkte wordt gemeten met een ampèremeter. Je moet de ampèremeter in serie met de schakeling zetten. Het maakt niet uit of de ampèremeter voor of na het lampje zit, want een lampje verbruikt geen stroom. Dus is de stroomsterkte voor het lampje hetzelfde als na het lampje.



Er kan in een schakeling pas een stroom lopen als:




  • Er in de schakeling een spanningsbron is opgenomen

  • De stroomkring gesloten is

  • De stroomkring is opgebouwd uit geleidende materialen.



Elektronen moeten rondgepompt worden. Het rondpompen van de lading gebeurt door de spanningsbron. Als je in een stroomkring een spanningsbron met een hogere spanning aansluit, gaat er een grotere stroom lopen. De spanning is de hoeveelheid energie die 1 coulomb lading meekrijgt. Deze energie wordt in de schakeling afgegeven aan lampjes, weerstanden of andere aansluitingsapparatuur.



Spanning U wordt aangegeven met Volt V



Spanning wordt gemeten met een voltmeter. Een voltmeter moet je parallel schakelen zodat de voltmeter het verschil van voor en na het lampje kan ‘zien’.



Een multimeter meet zowel spanning als stroomsterkte. Zelfs nog meer. Op de multimeter zit een knop waarmee je kunt instellen wat je met die meter wilt gaan meten



Als er 2 spanningsbronnen van 1.5 V zijn geschakeld in een schakeling, dan is de totale spanning 2•1.5





2.3 Weerstand



Een elektrisch component is een voorwerp waar een stroom doorheen gestuurd wordt. De stroomsterkte is niet alleen afhankelijk van de spanning. De elektronen worden bij verplaatsing in de vaste stof min of meer gehinderd door de bouw van de stof, eventuele verontreinigingen in het materiaal en de beweging van de atomen ten gevolge van de temperatuur van de stof. De weerstand R geeft aan hoeveel hinder de stroom ondervindt.



De weerstand is de spanning die nodig is om een stroom van 1 ampère door de component te laten lopen. De formule om R te berekenen is:



R = U/I



Schakel symbool van Weerstand:



In plaats van te kijken naar de weerstand, kun je ook kijken naar de mate waarin stroom doorgelaten wordt. Dan spreek je over geleiding G. De formule om de geleiding te berekenen is:

G = 1/R



De eenheid van geleiding is siemens S.





2.4 De weerstand van een draad



Weerstand van bijv. een draad wordt groter als:




  • De opening van de draad kleiner wordt

  • De draad langer wordt

  • Als de draad gevuld is met water

  • Als de temperatuur groter wordt



Doorsnede A is de oppervlakte waar je tegenaan kijkt als je de draad doorsnijdt.



De doorsnede kun je berekenen als je de diameter d of de straal r  van de draad weet.



A = pi • r2   of    A = ¼ • pi • r2       wordt uitgedrukt in m2



De mate waarin het ene metaal beter geleidt dan het andere wordt bepaald door de soortelijke weerstand p. De soortelijke weerstand is afhankelijk van de temperatuur.



Formule waarin soortelijke weerstand voorkomt:



R/p = l/A



Het woord weerstand wordt gebruikt als de weerstandwaarde ohm, maar wordt ook wel eens gebruikt om elektrische component aan te duiden. Een weerstand is meestal een stukje metaaldraad waar een behuizing omheen zit.





2.5 Speciale weerstanden



Geleiders waarvan de weerstandswaarde constant is, worden ohmse weerstanden genoemd. De weerstand wordt groter naarmate de stroomsterkte en daardoor ook de temperatuur toeneemt. Dat komt omdat de weerstand waarvan de gloeidraad is gemaakt, bij temperatuurstijging groter wordt. Vanwege deze temperatuurafhankelijkheid worden deze materialen ook wel PTC’s genoemd.



Er zijn ook weerstanden waarvan de grootte van de weerstand juist afneemt als de temperatuur stijgt. Deze weerstanden worden NTC’s genoemd. Bij andere weerstanden neemt de weerstand juist af naarmate er meer licht op valt. Deze zogenaamde LDR’s worden als lichtsensoren toegepast.



De diode is een bijzondere weerstand. Deze component laat maar in 1 richting stroom door: de doorlatingsrichting. In tegengestelde richting zal geen stroom dood de diode lopen: de sperrichting.





2.6 Serie en parallel



Je kunt weerstanden op 2 manieren combineren: in serie of parallel. Je maakt dan een serieschakeling of een parallelschakeling. In een serieschakeling wordt de weerstand groter. Om in een serieschakeling de totale weerstand uit te rekenen, tel je de weerstanden bij elkaar op:



Rtot = R1 + R2 + …



De totale weerstand Rtot wordt ook wel de vervangingsweerstand genoemd.



De stroom is door elke weerstand hetzelfde



Itot = I1 + I2 = …



Om de stroom te berekenen moet je de vervangingsweerstand bepalen.



Totale spanning Utot = waarde bronspanning Ubron



Door de weerstanden in serie te schakelen, treedt er spanningsdeling op: elke weerstand krijgt een deel van de spanning.  Utot = U1 + U2 + …



Door weerstanden parallel te schakelen, neemt de weerstand af en de geleiding toe.



De totale weerstand bereken je door:



1/Rtot = 1/R1 + 1/R2 + …



In een parallelschakeling is elke spanning gelijk aan de totale spanning



Utot = U1 = U2 = …



Bij een parallelschakeling treedt stroomdeling op. De totale stroomsterkte verdeelt zich over de weerstanden



Itot = I1 + I2 + …



Gemengde schakeling is een schakeling met serie en parallel.





2.7 Vermogen en elektrische energie



Vermogen is de hoeveelheid energie die per seconde wordt omgezet in een apparaat. Formule voor vermogen is: P = E/t



Bij elektriciteit wordt het vermogen P gebruikt om apparaten met elkaar te vergelijken. Energieverbruik wordt meestal in kilowattuur kWh opgegeven omdat het verbruik in de eenheid joule lastige grote getallen oplevert. De energie in kWh kun je bereken door de formule: E = P • t.



Per jaar wordt er in een gemiddeld Nederlands huishouden 4000 kWh omgezet in elektrische energie.



Je spreekt van elektrische energie als de omgezette energie afkomstig is uit een spanningsbron. Het elektrisch vermogen bereken je met de formule:



P = U • I




REACTIES

Er zijn nog geen reacties op dit verslag. Wees de eerste!

Log in om een reactie te plaatsen of maak een profiel aan.