H1 - Elektriciteit en lading

• Electronica
• MBO
• Studiejaar 1

Inloggen met 6-cijferige code

www.lessonup.com

of

Installeer de app op je telefoon

Toevoegen aan de klas

Zie Team UTELRVRB22 en Kanaal "Algemeen" voor een uitleg

Elektriciteit en schakelingen 1

Hoofdstuk 1

Elektriciteit en lading

Elektriciteit

Atomen

Alle materialen zijn opgebouwd uit atomen. Het woord atomos (van de oude grieken) betekend ondeelbaar. Hiermee werd vroeger verondersteld dat de atoom het kleinste deeltje was dat er bestond.

Atomen

Een atoom is een deeltje dat is opgebouwd uit grofweg 3 verschillende deeltjes:

1. Protonen
2. Neutronen
3. Elektronen

Atomen

Hoeveel protonen, neutronen en elektronen in een atoom aanwezig zijn bepaalt wat voor soort atoom het is. We noemen dit ook wel een (chemisch) element. Er bestaan ruim 100 verschillenede elementen.  

Elementen

De bekende elementen zijn vastgelegd in het periodiek stelsel. Elk vakje heeft een getal en een lettercombinatie.

Het getal geeft het aantal protonen in het element weer.

De lettercombinatie is de naam van het element

Elementen

Zo heeft element 29 de lettercombinatie Cu wat staat voor koper (Cuprum).

Element 13 heeft de lettercombinatie Al wat staat voor Aluminium (Alumen).

Moleculen

Eén of meerdere van dezelfde elementen of een combinatie van verschillende soorten elementen vormen een molecuul. Deze samenstelling bepaalt welk materiaal er is gevormd.

Zuiver koper bevat bijvoorbeeld enkel koper (Cu) elementen. Maar zuiver water (H2O) bestaat uit een combinatie van de elementen waterstof (H) en zuurstof (O).

Moleculen

Door combinaties van elementen kennen we miljoenen verschillende moleculen en dus stoffen.

Uit welke elementen bestaat de stof CO2?

Atomen

Maar even terug naar het atoom. Het atoom bestaat dus uit protonen, neutronen en elektronen. Deze deeltjes bevinden zich in twee verschillende gebieden van het atoom. De protonen en de neutronen bevinden zich in de kern en de elektronen zweven rond de kern in de zogenaamde schil of elektronenwolk. 

Atomen

Het is een beetje vergelijkbaar met ons zonnestelsel. De zon is de kern en de planeten zijn de elektronen die daar rond draaien.

Atomen

Er zijn twee deeltjes die lading dragen. Dat zijn de protonen en de elektronen. NEUTRonen hebben een NEUTRale lading.

Atomen

Protonen hebben een positieve (+) lading en elektronen een negatieve (-) lading. De grootte van de lading is gelijk en er bevinden zich in een atoom evenveel protonen als elektronen

Atomen

Maar soms weet een elektron zich los te werken van zijn atoom. Nu zijn er dus meer protonen dan elektronen in het atoom en is het evenwicht verstoord.

Ionen

Zodra het evenwicht verstoord is praten we niet meer over een atoom maar over een ion. Een ion kan positief zijn wanneer één elektron mist of negatief zijn wanneer één elektron extra aanwezig is.

Een atoom die meer elektronen heeft dan protonen, is een:

1. Neutraal atoom
2. Positief geladen ion
3. Negatief geladen ion
4. Magnetron

Een atoom die meer protonen heeft dan elektronen, is een:

1. Neutraal atoom
2. Positief geladen ion
3. Negatief geladen ion
4. Megatron

Vrije elektronen

Koper is een stof waarbij veel elektronen loskomen van hun atoom. De elektronen zwerven dan door het materiaal heen. Dit noemen we vrije elektronen. Omdat dit ladingdragers zijn (negatieve lading) kunnen we de elektronen gebruiken om lading te verplaatsen.

Coulomb

In de natuurkunde wordt de hoeveelheid verplaatste lading aangeduid met de eenheid Coulomb [C]. Om 1 Coulomb aan lading te verplaatsen moeten er 6,2x10¹⁸ elektronen verplaatsen. Dat zijn:

6200000000000000000 elektronen.

Coulomb

Lading geven we aan met de hoofdletter Q. Deze letter gebruiken we in formules om aan te geven dat het om lading gaat. Letters die we in formules gebruiken noemen we ook wel een grootheid.

Coulomb

Lading verplaatst zich continu door een elektriciteitsdraad. Als we het hebben over de verplaatste lading dan praten we over de hoeveelheid elektronen (Coulomb) er van links naar rechts zijn verplaatst.

Ampère

Wanneer we een detectiepunt in een elektriciteitsdraad bouwen kunnen we het de lading die op dat punt voorbij komt tellen. Als er op zo'n detectiepunt 1 Coulomb over 1 seconden loopt dan loopt er een stroom van 1 Ampère.

Het lijkt een beetje op een verkeerstelling.

Ampère

De eenheid van stroom is Ampère en korten we af met de hoofdletter A. 

De grootheid van stroom is de hoofdletter I (i)

Ampère

De formule om de stroom te berekenen is als volgt:

t=tijd in seconden

I=​t​​Q​​

Vragen?

Vragen

Maak de volgende vragen:

Blz 12 t/m 14 - vraag 1 t/m 23