hfst 12.1 stroom en spanning

• Natuurkunde / Scheikunde
• Middelbare school
• vmbo
• Leerjaar 4

stroom en spanning

 Doelen:

12.1.1 Je kunt uitleggen hoe je de stroomkring door een apparaat opent en sluit.

12.1.2 Je kunt beredeneren in welke richting de stroom door een stroomkring beweegt.

12.1.3 Je kunt uitleggen of een diode de stroom doorlaat of tegenhoudt.

12.1.4 Je kunt uitleggen hoe je een led in een schakeling aansluit.

12.1.5 Je kunt berekeningen uitvoeren met de capaciteit, de stroomsterkte en de tijd.

12.1.6 Je kunt berekeningen uitvoeren met het vermogen, de spanning en de stroomsterkte.

Planning

1. wat weten we al van elektriciteit?
2. Nieuwe stof: Stroomkring, Capaciteit, Vermogen, LED
3. huiswerk nakijken 
4. Evalueren

Serie- en parallelschakeling:

Serieschakeling:

• 1 stroomkring
• 1 lampje uit > alles uit
• Stroomsterkte is overal gelijk
• Spanning wordt verdeeld

Parallelschakeling:

• meerdere stroomkringen
• 1 lampje uit > rest blijft aan
• De totale stroomsterkte is de de stroom van alle sub-kringen bij elkaar opgeteld
• De spanning is gelijk bij elke sub-kring

Stroomsterkte

Is het aantal elektronen die door de stoomkring lopen 

"I" is het symbool voor stroomsterkte

De eenheid is ampère (A)

Stroommeter (ampèremeter) meet je de hoeveelheid stroom 

(ALTIJD IN SERIE)

Kleine 

stroom

Grote

stroom

Stroomsterkte in een schakeling

In Serie-schakeling:

• De stroomsterkte is overal gelijk

In een parallel-schakeling

• Tel de stroomsterkte van alle subkringen op.
• Dit is de stroom die door de hoofdkring loopt.

I​t​​=I​1​​+I​2​​+I​3​​+...

I​t​​=I​1​​=I​2​​=I​3​​=...

Spanning

De spanning van de spanningsbron bepaalt hoeveel energie de spanningsbron kan leveren. 

Het symbool voor spanning is U. 

De eenheid is volt (V).

Stopcontact heeft een spanning van 230 V

Spanning meet je met een voltmeter 

(ALTIJD in PARALLEL)

Hoge 

spanning

Lage

spanning

Spanning in een schakeling

In Serie-schakeling:

• De spanning word verdeeld over weerstanden/lampjes

In een parallel-schakeling

• Is de spanning overal gelijk in een sub-kring

U​t​​=U​1​​+U​2​​+(U)​3​​+...

U​t​​=U​1​​=U​2​​=U​3​​=...

Gelijkspanning/wisselspanning

Gelijkspanning (DC): 

• de spanningsbron heeft een + en - pool. 
• De stroom loopt van + naar -. 

Wisselspanning (AC): 

• de spanningsbron heeft geen specifieke polen. 
• De polen wisselen 50 maal per seconde, dus 50 Hz. 

Diode en LED

Diode: 

• Schakelonderdeel dat één kant stroom doorlaat!

Diode en LED

Diode: 

• Schakelonderdeel dat één kant stroom doorlaat!

Led: 

• is een diode die licht uitzendt
• Light-Emitting Diode

stroom en spannings

meter

De stroommeter, ook wel ampèremeter, wordt altijd in serie geschakeld

De spanningsmeter, of voltmeter altijd parallel

Wat vertellen de stroomsterkte en de spanning jouw over een apparaat?

Vermogen

P=UxI

Vermogen=Spanning x Stroomsterkte

(Watt=Volt x Ampere)

Vera wilt het vermogen bepalen dat een

batterij aan een lampje levert. In afbeelding 13 is haar schakeling gedeeltelijk weergegeven.

a) Teken de schakelschema die Vera moet maken.

b) Nadat Vera de schakeling heeft afgemaakt, kijkt ze op de beide meters (afbeelding 14).

Noteer hoe groot de spanning en de stroomsterkte zijn.

Vera wil het vermogen bepalen dat een

batterij aan een lampje levert. In afbeelding 13 is

haar schakeling gedeeltelijk weergegeven.

De meters geven aan:

• U = 9,0 V   I = 0,22 A

c) Bereken hoe groot het vermogen is dat de batterij aan het lampje levert.

Vera wil het vermogen bepalen dat een

batterij aan een lampje levert. In afbeelding 13 is

haar schakeling gedeeltelijk weergegeven.

De meters geven aan:

• U = 9,0 V   I = 0,22 A

c) Bereken hoe groot het vermogen is dat de batterij aan het lampje levert.

Gegevens:

• U = 9,0 V   ;   I = 0,22 A

Gevraagd:

• P = ? W

Formule:

• P = U x I

Uitwerking:

• P = 9 x 0,22 = 2,0 W

Antwoord:

• Het vermogen is 2,0 Watt

Samen de oplossing vinden

De Vraag:

De batterij heeft een spanning van 6 V en een stroomsterkte van 2 A. 

Hoe groot is het het vermogen van dit lampje?

Samen de oplossing vinden

Gegevens:

• U = 6 V   ;   I = 2 A

Gevraagd:

• P = ? W

Formule:

• P = U x I

Uitwerking/antwoord:

• P = 6 x 2 = 12 W    
• Het vermogen van het lampje is 12 W

De Vraag:

De batterij heeft een spanning van 6 V en een stroomsterkte van 2 A. 

Hoe groot is het het vermogen van dit lampje?

Capaciteit

De capaciteit van een batterij geeft aan hoeveel energie er in opgeslagen kan worden. 

Een iPhone 13 batterij heeft een capaciteit van 3.722 mAh 

Capaciteit:

• De hoeveelheid elektrische lading die is opgeslagen in een batterij.
  
• Wordt opgegeven in Ah (Ampére-uur) 
  
• Batterijen hebben kleine capaciteit => mAh (milli-Ampére-uur)
• 2 000 mAh gaat twee keer zo lang mee als een batterij van 
  

       1 000 mAh

C=I⋅t

C = capaciteit [Ah]

I = Stroomsterkte [A]

t = tijd [h]

Capaciteit

 

Symbool: C

Eenheid: Ah (Ampère-uur) of mAh (milli Ampère-uur)

C=I⋅t

Capaciteit=stroomsterkte⋅tijd

Opg. 11 (p. 18)

Wietske doet twee oplaadbare AA-batterijen van elk 1800 mAh in haar zaklamp. 

a) Bereken de totale capaciteit van de twee batterijen in Wietskes zaklamp.

• C = 1800 + 1800 = 3600 mAh

b) Op deze twee batterijen kan de zaklamp 1,5 h blijven werken. 

Bereken hoe groot de stroomsterkte in ampère is, als Wietske de zaklamp gebruikt.

Opg. 11 (p. 18)

Wietske doet twee oplaadbare AA-batterijen van elk 1800 mAh in haar zaklamp. 

a) Bereken de totale capaciteit van de twee batterijen in Wietskes zaklamp.

• C = 1800 + 1800 = 3600 mAh

b) Op deze twee batterijen kan de zaklamp 1,5 h blijven werken. 

Bereken hoe groot de stroomsterkte in ampère is, als Wietske de zaklamp gebruikt.

Gegevens:

• C = 3600 mAh = 3,6 Ah
• t = 1,5 h

Gevraagd:

• I = ? A

Formule:

• C = I x t  =>  I = C : t

Uitwerking:

• I = 3,6 : 1,5 = 2,4 A

Antwoord:

• De stroomsterkte is 2,4 A

Formule voor capaciteit:

1. Capaciteit = spanning : stroomsterkte
2. Capaciteit = weerstand x tijd
3. Capaciteit = stroomsterkte x tijd
4. Capaciteit is geen formule voor.

Het symbool van capaciteit is?

1. C
2. R
3. P
4. W

Een accu kan 10 ampère voor 5 uur leveren. Bereken de capaciteit van de accu.

1. Capaciteit = 10 / 5 = 2 Ah
2. Capaciteit = 10 x 5 = 50 Ah
3. Capaciteit = 10 /5 = 2 A/h
4. Capaciteit = 10 + 5 = 15 Ah

Hier zie je een typeplaatje van een elektrisch apparaat. Hoeveel is het vermogen?

1. 230 V
2. 11 A
3. 50-60 Hz
4. 2400 W

Wat is het vermogen?

1. 12 Watt
2. 0,3 Watt
3. 0,083 Watt
4. 3 Watt

Bereken het vermogen in kiloWatt als het vermogen 250 W is.

1. 250 000 kW
2. 0,250 kW
3. 2,5 kW
4. 25 kW

Vermogen

1. E
2. I
3. P
4. G

Formule's en begrippen:

Stroomsterkte

• Is het aantal elektronen die door de stoomkring lopen 

Spanning 

• Hoeveelheid energie dat de elektronen mee krijgen van de spanningsbron 

Vermogen

• De hoeveel energie per seconde dat een apparaat verbruikt 

Capaciteit

• De hoeveelheid elektrische lading die is opgeslagen in een batterij

C=I⋅t

P=U⋅I

Welke 3 dingen heb jij deze les geleerd?

Afsluiting: we weten.................

1.  Je kunt uitleggen hoe je de stroomkring door een apparaat opent en sluit.
   
2.  Je kunt beredeneren in welke richting de stroom door een stroomkring beweegt.
   
3.  Je kunt uitleggen of een diode de stroom doorlaat of tegenhoudt.
   
4.  Je kunt uitleggen hoe je een led in een schakeling aansluit.
   
5.  Je kunt berekeningen uitvoeren met de capaciteit, de stroomsterkte en de tijd.
6.  Je kunt berekeningen uitvoeren met het vermogen, de spanning en de stroomsterkte.

Het is duidelijk waar we met het hoofdstuk aan het werk gaan

😒🙁😐🙂😃

Ik begrijp de leerdoelen van deze les?

😒🙁😐🙂😃

De les was leuk?

😒🙁😐🙂😃