Elektrische energie 3, Spanning en stroomsterkte

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 3

Elektrische energie 3 en 4

Spanning en stroomsterkte

Stroomgeleiding

Geleiders en Isolatoren

Waarom zijn elektriciteit leidingen aan de binnenkant van koper en aan de buitenkant van pvc?

Geleiders

Stroom is het bewegen van 

elektronen. 

Bij metalen zijn er veel vrije 

elektronen

Daar bewegen de elektronen dus 

gemakkelijker.

Het model:

1. De fabriek met de weg.
   
2. De gele tonnen en de vrachtwagens
3. De file
4. De winkel
5. de brug
6. De fabriek
   

Stroomsterkte

Geeft aan hoeveel elektronen er per seconde door een apparaat gaan.

Eenheid van Stroomsterkte (I) is Ampère (A).

Stroomsterkte meet je met een ampèremeter

Één Ampère kan je ook schrijven als 1 C/s.

Stroomkringen

Om überhaupt stroom te hebben, heb je een gesloten stroomkring nodig.

Vergelijk het met een brug die open staat. Een open brug = geen rijdend verkeer.

Spanning

Geeft aan hoe hard elektronen door een draad bewegen.

Eenheid van spanning (U) is Volt (V).

Spanning meet je met een voltmeter.

Spanning kan je ook schrijven als J/C.

Wat is het verschil tussen spanning en stroomsterkte?

Spanningsbronnen

Spanningsbronnen zijn apparaten waar spanning uit komt.

Voorbeelden van spanningsbronnen zijn:

- Batterij

- Stopcontact

- Dynamo (moet ie wel draaien)

Uit het stopcontact in Nederland komt 230 V. Als iets in het stopcontact zit, noem je het aangesloten op het lichtnet.

Gelijkspanning

Stroomrichting blijft hele tijd gelijk.

(vroeger) moeilijk om te zetten van lage naar hoge spanning (en andersom)

Wisselspanning

Stroomrichting wisselt steeds van richting.

Makkelijk om te zetten van lage naar hoge spanning (en andersom)

Volt- en Ampèremeters aansluiten

Een voltmeter sluit je OVER een apparaat aan. (parallel)

Een ampèremeter sluit je NA een apparaat aan. (serie)

Hoe teken je dat?

Praktische opdracht

Lees paragraaf H15.2 en voer praktische opdracht 1 uit!

Maak de opgaven: H14.3 de opgaven 26, 28, 29 en 32

Voeg de antwoorden toe aan je practicum!

phet.colorado.edu

Vermogen, spanning en stroomsterkte

Het vermogen van een apparaat hangt af van de spanning en de stroomsterkte. 

We kunnen vermogen uitrekenen met de formule:

P is vermogen (W)

U is spanning (V)

I is stroomsterkte (A)

P=U⋅I

Voorbeeldsom

Ik heb een nieuwe computer gekocht die op 110 V werkt, en waar een stroomsterkte van 5 A doorheen loopt. Wat is het vermogen van mijn computer?

U = 110 V

I = 5 A

P=U⋅I=110⋅5=550W

Een droger heeft een vermogen van 2400W, wat is de stroomsterkte door deze droger als hij op het lichtnet is aangesloten? Rond je antwoord af op 1 cijfer achter de komma

Formules combineren

Tot nu toe kennen we 2 formules met vermogen:

Als we de spanning en stroomsterkte weten, kunnen we het vermogen uitrekenen.

Met dit vermogen kunnen we weer een energie uitrekenen.

E=P⋅t

P=U⋅I

Voorbeeldsom

Je vader doet de was, hiervoor gebruikt hij jullie wasmachine die aangesloten is op het lichtnet en waar een stroom van 15 A doorheen loopt. Als een was draaien 2,5 uur duurt. Hoeveel energie heeft de wasmachine dan verbruikt?

Antwoord voorbeeldsom

U = 230V

I = 15A

t= 2,5uur

P=U⋅I=230⋅15=3450W

3450W=3,45kW

E=P⋅t=3,45⋅2,5=8,625kWh

Voor het opladen van je telefoon steek je je oplader in het stopcontact, je oplader zet 230 V om naar 10 V. Tijdens het opladen gaat er 2,0 A door je telefoon. Als je je telefoon in 3,0 uur oplaadt, hoeveel energie (in kWh) heeft deze dan verbruikt?

Ik heb deze les geleerd: