HEY H2 elektriciteit herhaling

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 4

Herhaling: Elektriciteit

Lading

• Symbool: Q
• Eenheid: C (Coulomb)
  
  
• Een elektron heeft lading -e = 1,602 x 10-19 C
  
  
• Gelijke lading stoot elkaar af, ongelijke lading                                                            trekt elkaar aan

De staaf wordt positief, de doek negatief. Elektronen zijn verplaatst van

1. doek naar staaf
2. staaf naar doek

De positief geladen staaf raakt de knop. De blaadjes gaan uit elkaar omdat ze allebei gelijke lading hebben. Welke?

1. positief
2. negatief

Lading

• Ionen zijn atomen met een overschot of tekort aan elektronen
• Een zout bestaat uit een binding van positieve en negatieve ionen
• In metaal bewegen de vrije elektronen. Dat is stroom.

Stroom

• De stroomsterkte I (eenheid: Ampère) is de hoeveelheid lading die per seconde passeert: I = Q/t 
• De stroom I  loopt van plus naar min. Vergelijk met water dat naar       beneden stroomt (nooit omhoog). 

De lading is 5,0 C en de tijd is 200 ms. Bereken de stroomsterkte.

1. 25 A
2. 1 A
3. 0,025 A

Q = 5,0 C

t = 200 ms = 0,200 s

I = Q / t = 5 / 0,200 = 25 A

Er is een stroomsterkte van 50 mA. Hoeveel lading loopt er dan door een lampje in 5,0 s?

1. 0,010 C
2. 250 C
3. 0,25 C
4. 10 C

I = 50 mA = 0,050 A

t = 5,0 s

Q = I * t = 0,050 * 5 = 0,25 C

Spanning

• Er kan alleen stroom lopen als er spanning is.
  
  
• Spanning wordt veroorzaakt door een spanningsbron, bijv. een batterij.
  
• Een batterij werkt als een soort pomp. 
• In de spanningsbron wordt de de stroom (normaal gesproken)                   van - naar + (van laag naar hoog) gepompt.
• Buiten de spanningsbron gaat de stroom van + naar - (van hoog naar       laag).

Spanning

• Symbool: U
• Eenheid: V (Volt)
• AA batterij: 1,5 V
• Stopcontact: 230 V
• Hoogspanningskabels: 50 kV = 50.000 V

Stroomkring

Bestaat uit:

• Spanningsbron die elektrische energie levert
• Geleiders (draden) die stroom geleiden
• Apparaten die elektrische energie omzetten                                                                 (in bijv. licht of warmte).

Stroom en spanning

• Een spanningsmeter meet de spanning tussen twee punten, stroom gaat niet door de meter.
  
• Een stroommeter meet de stroomsterkte door een draad, stroom gaat wel door de meter.

Als je een stroommeter voor een lamp zet meet je een grotere stroomsterkte dan achter de lamp

1. waar
2. niet waar, even groot
3. niet waar, kleiner

Hoe moet je een voltmeter aansluiten?

1. parallel
2. in serie

De lamp boven je bureau geeft licht. Dit kan alleen als de lamp is aangesloten                    een stopcontact. Er staat dan een spanning van 230 V                      de aansluitpunten van de lamp. De lamp staat                         spanning. Er loopt een elektrische stroom                      de lamp.

door

onder

op

over

Batterijen van ieder 1,5 V zijn geschakeld. Wat is de spanning tussen A en D?

1. 0,0 V
2. 1,5 V
3. 3,0 V
4. 4,5 V

Batterijen van ieder 1,5 V zijn geschakeld. Wat is de spanning tussen A en E?

1. 0,0 V
2. 1,5 V
3. 3,0 V
4. 4,5 V

Batterijen van ieder 1,5 V zijn geschakeld. Wat is de spanning tussen A en F?

1. 0,0 V
2. 1,5 V
3. 3,0 V
4. 4,5 V

Als je de spanning verhoogt wordt de stroomsterkte

1. groter
2. kleiner
3. gelijk

Als je de spanning verhoogt wordt de energie per Coulomb lading

1. groter
2. kleiner
3. even groot

CAPACITEIT

Alle batterijen hiernaast leveren 1,5 V

Maar je hebt dikke en dunne batterijen

Welke batterij gaat het langste mee?

Dik - meer chemische stoffen in de batterij - gaan langer mee

1

Capaciteit

 

Symbool: C

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

C=I⋅t

Capaciteit=stroomsterkte⋅tijd

Weerstand

Ieder apparaat (en ook stroomdraad) heeft een weerstand.

De weerstand geven we de letter R en het symbool ohm        

Geleidende materialen hebben een kleine (soortelijke) weerstand.

Isolatoren hebben een grote (soortelijke) weerstand.

Ω

NTC

Temperatuur gevoelige weerstand:

hogere temperatuur 

Lage weerstand

meer stroom

LDR

Licht gevoelige weerstand:

meer licht         

Kleine weerstand

meer stroom

Werken met weerstanden

Soorten weerstanden:

• Diode: laat de stroom maar in één richting door.

                      Doorlaatrichting is van plus naar min.

• LED:     diode die licht geeft.

Bij een NTC-weerstand wordt de weerstand groter als .... ?

1. de temperatuur stijgt
2. het lichter wordt
3. de temperatuur daalt
4. deze geen stroom krijgt

Een Ohmse-weerstand is een weerstand die:

1. Gevoelig is voor temperatuur
2. Gevoelig is voor licht
3. Altijd dezelfde waarde heeft
4. Geen van bovenstaande

Met welke formule bereken je de weerstand?
Weerstand =

1. U=R⋅I
2. R=​I​​U​​
3. R=​U​​I​​
4. I=​U​​R​​

Serieschakeling

Serieschakeling

schakelschema van een serieschakeling

Een serieschakeling heeft maar één route. 

De stroomsterkte in die route is overal even groot.

Serieschakeling

Stroomsterkte: Itot= I1 = I2 = ..

Spanning: Utot = U1 + U2 + ..

Weerstand: Rtot = R1 + R2 + ..

Of Rtot = Utot / Itot

Parallelschakeling

Stroomsterkte in een parallelschakeling

Parallelschakeling

Stroomsterkte: Itot= I1 + I2 + ..

Spanning: Utot = U1 = U2 = ..

Weerstand: 1/Rtot = 1/R1 + 1/R2 + ..

Gemengde schakeling

De stroomsterkte in een serieschakeling...

1. Wordt verdeeld
2. Is overal gelijk

De spanning in een serieschakeling...

1. Wordt verdeeld
2. Is overal gelijk

Welke uitspraak over serieschakelingen is waar?
In een serieschakeling:

1. branden alle lampjes of zijn alle lampjes uit.
2. is de stroomsterkte niet overal even groot.
3. komen overal vertakkingen voor.
4. kun je elk lampje afzonderlijk aan of uit doen.

Is het een serieschakeling
of een parallelschakeling?

1. Serie
2. Parallel

Je ziet hier een serieschakeling van twee weerstanden en een spanningsbron. De spanning van de spanningsbron is 30 V. De weerstand R1 = 100 Ω en weerstand R2 = 200 Ω. Bereken de spanning over de weerstanden R1.

1. 0,1 V
2. 10 V
3. 20 V
4. 0,001 V

Parallelschakeling

1. Stroomsterkte (I) verdeelt zich Spanning (U) verdeelt zich
2. Stroomsterkte (I) verdeelt zich Spanning (U) overal gelijk
3. Stroomsterkte (I) overal gelijk Spanning (U) verdeelt zich
4. Stroomsterkte (I) overal gelijk Spanning (U) overal gelijk

Hoe groot is de totale weerstand in een parallelschakeling als R1=20 Ω, R2=40 Ω is.

1. 13,3 Ω
2. 15,3 Ω
3. 800 Ω
4. 20 Ω

Welke uitspraak over parallelschakelingen is waar?


In een parallelschakeling:

1. branden alle lampjes of zijn alle lampjes uit.
2. komen geen vertakkingen voor.
3. is de stroomsterkte altijd overal even groot.
4. kun je elk lampje afzonderlijk aan of uit doen.

Voorspel wat er met de andere lampjes gaat gebeuren als lampje B stuk gaat. (hoe loopt de stroom?)

Gemengde schakeling

1. Lampje C en D branden ook niet.
2. Lampje C brandt ook niet meer.
3. Lampje A en C branden ook niet meer.
4. Alle lampjes branden nog.

Vermogen

Apparaten verbruiken energie, hoeveel energie per seconde een apparaat verbruikt noemen we het vermogen.

De eenheid van vermogen is dan ook J/s, of Watt (W).

Grotere apparaten hebben ook grotere vermogens, hiervoor gebruiken we vaak de eenheid kiloWatt (kW), dit is 1000 W

Vermogen

Hoe meer Volt (V), des te groter is het vermogen.

Hoe meer Ampère, des te groter het vermogen.

                          

De formule voor het vermogen is:

Vermogen = spanning x stroom

          P          =          U         x        I

driehoek

De weerstand van een spanningszoeker is

1. heel groot
2. heel klein

Vermogen is een grootheid.
Wat is de eenheid voor vermogen?

1. Watt (W)
2. Volt (V)
3. Power (p)
4. Ampère (A)

Hoe werkt een zekering?

1. Als de spanning te hoog wordt, opent hij een schakelaar.
2. Bij een te hoge stroomsterkte brandt hij door.
3. Bij een te hoge stroomsterkte laat hij een alarm afgaan.
4. Bij een te hoge stroomsterkte zit de hele stad zonder elektriciteit.

Bij kortsluiting........

1. zijn er teveel apparaten op dezelfde groep aangesloten
2. gaat de stroom direct van + naar -, zonder apparaat ertussen
3. Is de stroomdraad te kort om goed te kunnen geleiden
4. is de stroomkring een heel korte tijd gesloten

In moderne groepenkasten zitten elektronische zekeringen.
Wanneer schakelt een zekering de elektriciteit uit?

1. bij een lekstroom en bij kortsluiting
2. bij kortsluiting en bij overbelasting
3. bij een lekstroom en bij overbelasting
4. bij een lekstroom, bij kortsluiting en bij overbelasting

Waar tegen zal een aardlekschakelaar je beschermen?

1. Een hoog stroom verbruik
2. De schok van het aanraken van een defect apparaat.
3. De schok door het aanraken van een fasedraad.
4. Brand als er te veel stroom loopt

Aan de slag

Gemengde opgaven