Paragraaf 4.1 HV2

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vmbo k, g, t
• Leerjaar 2

4.1 - Een stroomkring maken

Leerdoelen

1 Je kunt uitleggen hoe je een gesloten stroomkring maakt.

2 Je kunt de verschillende onderdelen van een stroomkring benoemen.

3 Je kunt het verschil tussen geleiders en isolatoren beschrijven.

4 Je kunt een aantal geleiders en isolatoren benoemen.

5 Je kunt uitleggen op welke manier je de stroomsterkte meet.

6 Je kunt uitleggen wat een led is en hoe een led werkt. (EXTRA)

Een gesloten stroomkring

- gesloten stroomkring

Om een lampje te laten branden, moet je er een elektrische stroom doorheen laten lopen. Dat lukt alleen als je een gesloten stroomkring maakt. Bijvoorbeeld: van de ene kant van een batterij naar het lampje, door het lampje en weer terug naar de andere kant van de batterij (figuur 1).

De batterij

De woorden ‘stroom’ en ‘stroomkring’ maken duidelijk dat er ‘iets’ door de snoeren en het lampje heen beweegt. Natuurkundigen hebben dat ‘iets’ de naam lading gegeven. Een elektrische stroom bestaat uit bewegende lading. Als je een stroomkring onderbreekt, valt die beweging stil. De lading is er nog wel, maar die kan niet meer door de stroomkring heen bewegen.

Je kunt het bewegen van lading vergelijken met het stromen van lucht. In beide gevallen is de beweging zelf niet te zien. Wat je wel kunt zien, is het effect van die beweging. Als je de stroomkring sluit, zie je het lampje aangaan. Als het buiten waait, zie je de windmolens draaien.

https:

Een gesloten stroomkring loopt van.........

1. de batterij naar het lampje
2. het lampje naar de batterij
3. de batterij, via het lampje, terug naar de batterij

Wat is de functie van de snoeren in een stroomkring?

1. lading geven
2. lading omzetten
3. lading vervoeren

Isolerende stoffen

Er zijn verschillende manieren om de onderdelen van een stroomkring met elkaar te verbinden. Bij proeven met elektriciteit gebruik je daar snoeren voor. De elektrische stroom loopt door de koperdraad die binnen in zo’n snoer zit. De buitenkant van het snoer is van plastic. Daar loopt geen elektrische stroom doorheen (figuur 2).

Geleidende stoffen

Stoffen waar een elektrische stroom gemakkelijk doorheen kan lopen, heten geleiders. Alle metalen zijn geleiders, maar het ene metaal geleidt beter dan het andere. Koper en aluminium geleiden bijvoorbeeld beter dan ijzer en lood. Koolstof is geen metaal, maar in sommige gevallen is koolstof toch een geleider.

Stoffen die een elektrische stroom niet of heel slecht doorlaten, noem je isolatoren. Voorbeelden zijn rubber, glas en de meeste soorten plastic. Als een vaste stof geen metaal is, gaat het bijna altijd om een isolator. Ook lucht is een goede isolator.

In een gesloten stroomkring loopt de stroom door de geleidende delen van snoeren, lampjes of apparaten. Met een schakelaar kun je de stroom in- en uitschakelen (figuur 3). Als je de stroom inschakelt, komen twee geleidende delen in de schakelaar met elkaar in contact. De stroomkring wordt zo gesloten.

  

Als je met de schakelaar de stroom uitschakelt, is er geen geleidende verbinding meer. De stroomkring is dan open en de elektriciteit kan niet meer naar de lamp stromen. Bij een open stroomkring kan de lamp dus niet branden.

Wat is GEEN isolator?

1. Lucht
2. Rubber
3. Aluminium
4. Kunststof

Geleiders laten de stroom ........ door

1. Goed
2. Slecht
3. Niet

Hieronder staan 4 stoffen.
Welke stoffen zijn isolatoren?

1. goud
2. lucht
3. plastic
4. hout

Bij een open stroomkring werken apparaten

1. Wel
2. Niet

Een open stroomkring

1. Laat elektronen rond stromen
2. Laat elektronen niet rond stromen

Een gesloten stroomkring bevat.....

1. Geen schakelaars
2. Geen isolatoren
3. Geen geleiders
4. Geen elektronen

De stroom meten

Met een stroommeter kun je meten hoe ‘sterk’ de elektrische stroom door een stroomkring is. Je meet dan op een bepaald punt in de stroomkring hoeveel lading er in één seconde voorbijkomt. Dat noem je de stroomsterkte. Hoe meer lading er per seconde voorbijkomt, des te groter is de stroomsterkte.

Je kunt de stroomsterkte vergelijken met de hoeveelheid lucht die per seconde uit een opgeblazen ballon loopt. Als je het ventiel (het tuitje) van de ballon een eindje opent, stroomt de lucht naar buiten. Hoe groter de ‘stroomsterkte’, des te eerder is de ballon leeg. 

De eenheid van elektrische stroomsterkte is de ampère (A). Een stroommeter wordt daarom ook wel een ampèremeter genoemd. Als de stroomsterkte klein is, meet je de stroom vaak in milliampère (mA). Je kunt zeggen dat er 0,250 A door een lampje loopt of 250 mA. Dat komt op hetzelfde neer.

  

Het maakt niet uit waar je een stroommeter in de stroomkring opneemt: links of rechts van het lampje. Aan de ene kant gaat er evenveel lading het lampje in als er aan de andere kant weer uitkomt. De stroomsterkte is op elke plaats in de stroomkring even groot (figuur 4).

Wat is de eenheid voor stroomsterkte?

1. Meter
2. Volt
3. Ampere
4. Kilo

de stroommeter plaats je altijd

1. in serie
2. bij de batterij
3. maakt niet uit
4. parallel

Vul het ontbrekende woord in:
Een ......... is een bron die elektrische energie levert!!!

1. voltmeter
2. spanningsbron
3. amperemeter

Vul in.
0,375 A =……………. mA

Vul in.
56 mA =………….. A

Naomi heeft een stroommeter met drie meetbereiken: 0-50 mA, 0-500 mA en 0-5 A. De stroomsterkte die ze wil meten, ligt tussen 350 en 1250 mA.
Welk meetbereik kan ze daarvoor het beste gebruiken?

1. 0-5mA
2. 0-500mA
3. 0-5A

EXTRA De led

Een led is een lampje dat in allerlei soorten verlichting gebruikt wordt. Kenmerkend voor een led is dat de stroom er maar in één richting doorheen kan lopen. Als je het andersom probeert, loopt er geen stroom en geeft de led geen licht. Daarom moet je erop letten dat je een led op de juiste manier aansluit: het langste aansluitpootje moet verbonden worden met de pluskant van de batterij (figuur 5).

EXTRA Licht emitterende diode

De naam led is een afkorting van ‘licht emitterende diode’. Zo wordt het kleine elektronische onderdeel genoemd dat het licht produceert. Als je een led hebt met een kleurloos plastic omhulsel, kun je de diode met enige moeite onderscheiden. Het plastic omhulsel beschermt de led en de aansluitsnoeren. De ronde bovenkant van de led helpt bovendien om het licht van de led te bundelen.

  

In fietslampjes worden bijna altijd leds gebruikt (figuur 6). Leds hebben namelijk als voordeel dat ze heel efficiënt omgaan met elektrische energie. Leds verbruiken ongeveer 90% minder energie dan gloeilampen. Met een kleine hoeveelheid elektrische energie geven ze veel licht. De leds hebben bovendien een lange levensduur en zijn ook goed bestand tegen schokken.

In nieuwe auto’s worden leds gebruikt en geen gloeilampen of halogeenlampen.
Noteer twee voordelen van het gebruik van leds

Opdrachten maken

Wat: lees paragraaf 4.1     

Hoe: helemaal stil! muziek mag in!     

Hulp: Geen     

Tijd:  ???? minuten lang     

Huiswerk: Opdrachten 1 t/m 13 van paragraaf 4.1 & Test jezelf    

Klaar?: ga bezig met een ander vak!