Natuurkunde elektriciteit H3.1 t/m H3.3

• Natuurkunde / Scheikunde
• Middelbare school
• havo, vwo
• Leerjaar 3

Elektriciteit: H3.1 t/m H3.3

Grootheid - symbool
Spanning - U
Vermogen - P
Stroom - I
Elektrische energie - E

Tijd - t

Weerstand - R

Eenheid - symbool
Volt - V
Watt - W
Ampere - A
Joule - J
KiloWatt uur - kWh
seconden - s
uur - h
Ohm -  Ω

Schema's tekenen

Hiernaast zie je hoe de verschillende componenten schematisch moet tekenen.
Tekenen doe je natuurlijk met potlood en geodriehoek.

Spanning en Stroomsterkte

Spanning geeft het potentiaalverschil tussen de pluspool en de minpool aan.

Stroomsterkte geeft de grootte van de elektrsiche stroom aan.

Spanning
De spanning zorgt ervoor dat er een elektrische stroom rond kan lopn.
De spanning geeft ook elektrische energie mee aan de stroom.

Stroomsterkte
De stroomsterkte geeft aan hoeveel elektronen er per seconde langsstromen.
(1A = 6,25 duizend miljard elektronen per seconde)

Vermogen

Vermogen geeft aan hoeveel elektrische energie een aparaat per seconde verbruikt:

P=U⋅I

Voorbeeld berekening

Een apparaat werkt op een spanning van 230 Volt en er gaat een stroom van 4 Ampere door het apparaat. Het vermogen is dan:

P=U⋅I=230⋅4=920W

Weerstand

Met de weerstand geef je aan hoe goed een apparaat stroom doorlaat. Bij een hoge weerstand kan er weinig stroom door een apparaat.

R=​I​​U​​

Voorbeeld berekening

Een fietslamp werkt op 6 Volt en er gaat een stroom van 0,1 Ampere door het lampje. De weerstand van het lampje is dan:

R=​I​​U​​=​0,1​​6​​=60Ω

I/U-diagram

In een I/U-diagram van een lampje kun je zien hoe de weerstand verandert als de spanning hoger wordt:
De lijn buigt af omdat de elektronen moeilijker door het hete materiaal kunnen.

Het verschil tussen een serie schakeling en een parallelschakeling

Parallel schakeling

Serieschakeling:
De stroomsterkte is overal gelijk.
De spanning wordt verdeeld over de componenten.

Parallelschakeling:
De stroom wordt verdeeld over de aftakkingen.
Elke aftakking krijgt dezelfde spanning.

Wat is het vermogen als er door een waterkoker 3A gaat?

1. 690W
2. 0.013W
3. 76.7W
4. Je hebt te weinig gegevens.

Wat is de weerstand als een lampje op 6V werkt en er een stroom van 200mA doorheen gaat?

1. 60 ohm
2. 0.06 ohm
3. 30 ohm
4. 0.03 ohm

R = U/I kun je ook anders opschrijven namelijk:

1. U=R/I
2. U=R x I
3. I=R/U
4. I=R x U

Nog wat aandachtspunten:

• Stroom gaat niet op.
• Het vermogen van een apparaat geeft aan hoeveel elektrische energie er per seconde doorheen gaat.
• Spanning wordt verdeeld in een serieschakeling.
• Formules die je moet kennen:

P=U⋅I

R=​I​​U​​