3H - H5 (5.1 + 5.2)

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 3

Leerdoelen

Je kunt uitleggen hoe een voorwerp elektrisch geladen en ontladen worden

Je kunt kenmerken van positieve en negatieve lading benoemen.

Je kunt een aantal spanningsbronnen benoemen.

Instructie 

Atoom

Atoom bestaat uit:

 

Kern (+)

-protonen (+)

-neutronen (0)

Elektronen (-)

Statisch geladen

Elektronen springen over

Kracht tussen + en -

   

Afstoten              Afstoten            Aantrekken   

-

-

-

-

-

+

+

+

+

+

Spanning ontladen

1. Er is een ladingsverschil tussen A en B
     Er is dus spanning.

2. Als A en B verbonden worden door een
     geleider stromen de elektronen terug.

3. Als A en B dezelfde lading hebben

     stromen er geen elektronen meer.

Ontladen is het tegenovergestelde van opladen

Vandergraafgenerator

Ontlading: 

elektronen gaan terug

Vandergraafgenerator

Ontlading: 

elektronen gaan terug

De spanning is heel groot
(10.000 V), maar de stroomsterkte heel klein. Daarom is het niet gevaarlijk!

Lading bij een batterij

-

+

Lading bij een batterij

-

+

Leerdoelen

Je kunt uitleggen wat weerstand is en hiermee rekenen.

Je kunt het verschil tussen een ohmse en niet-ohmse weerstand uitleggen.

Je kunt de werking van een NTC en een LDR uitleggen.

Wat betekent weerstand?

Weerstand = tegenwerking

Bij elektriciteit:

De moeite die de stroom heeft om door een draad heen te stromen

Als de draad dunner is, is het moeilijker voor de elektronen om er doorheen te stromen.

Er staat een spanning over de draad, want de elektronen raken energie kwijt in de vorm van warmte

De formule           

Je kunt de weerstand berekenen als je de spanning en de stroomsterkte weet

R:  Weerstand in ohm (Ω)

U:  Spanning in volt (V)

I:  Stroomsterkte in ampère (A)

R=​I​​U​​

Weerstand bepalen

Om de weerstand te bepalen meet je de stroom door en de spanning over de draad.

Weerstand berekenen

2 A

8 V

Verband I en U

Als de weerstand constant is geldt dat de spanning en stroomsterkte recht evenredig zijn:

Als U 2x zo groot wordt, wordt I dat ook

R=​I​​U​​=​2​​1​​=​4​​2​​=​88​​44​​=0,5Ω

De wet van Ohm

Wanneer spanning over en de stroomsterkte door een draad zijn recht evenredig

Oftewel: Als de spanning 2× zo groot wordt, wordt de stroomsterkte ook 2× zo groot

De weerstand is dan constant, dat heet een ohmse weerstand

Ohmse weerstand

 ds

.

Een ohmse weerstand geeft een rechte lijn in een (I,U)-diagram door de oorsprong

Weerstand en temperatuur

.

Vaak neemt de weerstand toe als de temperatuur groter wordt

Dit is bijvoorbeeld bij een gloeilampje goed zichtbaar in het diagram

Veranderlijke weerstand: NTC

Bij een NTC wordt de weerstand 
kleiner als de temperatuur groter 
wordt.

Gebruikt bij temperatuursensor

Veranderlijke weerstand: LDR

Bij een LDR wordt de weerstand 
kleiner als de hoeveelheid licht
groter wordt.

Gebruikt bij lichtsensor

Weerstand bepalen

Om de weerstand te bepalen meet je de stroom door en de spanning over de draad.

Experiment

Bij een experiment doe je vaak onderzoek naar 

het verband tussen twee grootheden.

Je gaat één grootheid aanpassen en kijken wat er met de ander gebeurt.

Bijvoorbeeld:

Aan een veer wordt een massa gehangen; 

de uitrekking van de veer wordt opgemeten.

Een voedingskastje zet een spanning over het lampje; 

de stroomsterkte door het lampje wordt gemeten.

Standaardvorm van een tabel

<-----  Gemeten grootheid 

met eenheid

 tussen haakjes

Bij dit experiment werd de spanning over het lampje aangepast. Daarom komt de spanning in de eerste kolom.

Bij dit experiment werd de stroomsterkte door het lampje gemeten. Daarom komt de stroomsterkte op de tweede kolom.

Standaardvorm van een diagram

• Teken de assen loodrecht
• Zet langs de as de grootheden en eenheden
   zoals in de tabel.
   De grootheid die je meet moet verticaal.
• Zet een schaalverdeling langs de as
   (denk aan asonderbreking)
• Zet de meetpunten in de diagram
  (mag best een dikke stip zijn)
• Teken een vloeiende lijn die zo goed mogelijk
   bij de punten past. Of een rechte met geodriehoek.

Aan de slag

Lading

Grootheid: lading (Q)

Eenheid: coulomb (C)

Heeft te maken met elektrische kracht

Begrippen uit deze les

Elektrisch geladen

Lading

Positief, negatief en neutraal

Elektronen

Spanning

Begrippen uit deze les

Schrijf 3 dingen op die
je deze les hebt geleerd

Stel 1 vraag over iets dat je
deze les nog niet zo goed hebt begrepen

Volgende les:

Practicum