HAVO/VWO 2 Elektriciteit Les 1 Basis

• Natuurkunde / Scheikunde
• Middelbare school
• vmbo t
• Leerjaar 2

Welkom

In deze theorie les behandelen we de basisbegrippen van elektriciteit.

Wat ga je vandaag leren:

-Wat is elektrische energie?

-Wat is een spanningsbron?

-wat is spanning?

-wat is stroom?

- Wat is een  stroomkring?

-Wat zijn geleidende materialen?

-Wat zijn isolerende materialen?

Elektrische energie

Alles, maar dan ook echt alles is energie. Alles wat je ziet, alles wat je voelt, alles wat beweegt..........

Dat komt omdat alles is opgebouwd uit atomen.

Elektrische energie

Een atoom is opgebouwd uit een kern met positieve deeltjes en los om de kern zitten negatieve elektronen.....

Elektronen.....Elektriciteit......

Elektrische energie

Nu moeten we voor de energie van elektronen de elektronen los gaan "weken" van de atomen.

Dit doen we door middel van generatoren, dynamo's, zonnepanelen, batterijen, etc. 

Spanningsbron

Nu we weten wat stroom, of zoals wij dat liever noemen elektriciteit, is willen we ook graag weten wat wij er mee kunnen.

Stroom wat wij gebruiken halen wij uit een spanningsbron.

Veelal het stopcontact, batterij of accu.

Spanningsbron

Wat doet een spanningsbron?

De spanningsbron zorgt ervoor dat alle elektronen die jij nodig bent er ook zijn. 

Als ik iemand wil appen, dan lukt dat alleen met een accu die genoeg "spanning" levert.

Elektrische spanning

Wat is elektrische spanning? 

Hoe kan ik dit meten? 

We weten al dat stroom uit elektronen bestaat. Heel veel elektronen op een bepaalde plaats aanwezig zijn bepaalt de spanning.

Vergelijk het met een afgesloten kamer vol met tennisballen, helemaal vol! wat gebeurt er ,denk je, als de deur opengaat????

Spanning drukken we uit in Volt.

Elektrische stroom

We weten nu wat elektronen zijn, we weten dat deze dingetjes iets met elektriciteit te maken hebben. We weten nu ook als we heel veel van die elektronen op 1 plek hebben dat we dan een hoge spanning hebben.

We gaan weer terug naar die kamer helemaal gevuld met tennisballen. Die deur zetten we op een kier, er kunnen dus niet heel veel tennisballen door die kier. De stroom tennisballen is dus klein.

Nu gooien we de deur open! Dan hebben we een grote stroom aan tennisballen....

Het aantal elektronen dat door een "deur" gaat noemen we elektrische stroom. Dit drukken we uit in Ampere.

Een stroomkring

Een stroomkring

Nu even ingewikkeld:

Een stroomkring is een gesloten kring waarbij de elektronen van de negatieve pool van een "stroombron" kunnen stromen naar de positieve pool van de stroombron.

Hoe meer elektronen in een stroombron zitten hoe hoger de spanning kan worden.

Al deze elektronen willen graag naar de andere pool, dit kan alleen als er een "weg" is aangelegd waar al deze elektronen over heen kunnen. Als er gaten in de weg zitten (open brug, opstoppingen, etc.) kan deze stroom van elektronen niet op gang komen.

Dus is het belangrijk om een gesloten stroomkring te hebben als je stroom wilt gebruiken.

Kan in het plaatje hiernaast de elektrische stroom goed lopen???

1. JA
2. NEE

Uitleg antwoord.

Zoals je kunt zien is er een stroombron aangesloten, schakelaar (lichtknopje) is dicht. Als de spanning van de batterij hoog genoeg is zal het lampje gaan branden.

De elektronen zullen gaan "stromen".

Nog een vraag over stroomkringen. zal het lampje hiernaast gaan branden? Zal er een stroom gaan lopen van de ene pool van de stroombron naar de andere pool van de stroombron?

1. JA
2. NEE

Geleidende materialen

Wat wel heel erg belangrijk is voor een goede stroomkring is dat de "weg" bestaat uit een heel goed geleidend materiaal zoals bijvoorbeeld koper of aluminium(oxide).

Goed geleidende stoffen zorgen er voor dat de vrije elektronen gemakkelijk van punt a naar punt b kunnen stromen.

In de kabels boven deze trolleybussen staat stroom. Deze bussen hebben een elektromotor. Deze bussen gebruiken de kabels dan ook als spanningsbron. Deze kabels zijn dan ook van een goed geleidend materiaal.

Isolerende materialen.

Om alles wat elektrische spanning heeft veilig te houden zullen we de koperdraden moeten verpakken met een materiaal waar de elektronen niet door heen gaan. stel jouw verlengkabeldozen zouden bestaan uit alleen maar koper...... durf jij de stekker er dan nog in te steken?

Rubber, hout, porselein, plastic, pvc..... zijn allemaal stoffen die slecht stroom geleiden.

Dit zijn dan ook isolerende materialen.