Elektriciteit

Natuurkunde H5 samenvatting

Een stroomkring maken
Om een lampje te laten branden moet je er een elektrische stroom door laten lopen. Dat lukt alleen, als je een gesloten stroomkring maakt.

Isolerende en geleidende stoffen
Geleiders: stoffen waar elektrische stroom door kan lopen: metalen, koolstof, water met zout of zuur.  Elektrolyt

Isolatoren: stoffen die elektrische stroom niet of slecht doorlaten: plastic, rubber, glas, lucht.

Schakelaar: hiermee kun je een stroomkring openen of sluiten.

Batterijen en accu’s
Spanningsbron: altijd nodig om een stroomkring te maken: batterijen, accu’s, dynamo’s, zonnecellen.

Chemische spanningsbronnen: de spanning wordt opgewekt met behulp van een scheikundige reactie. In een chemische spanningsbron heb je altijd:
- twee elektroden: gemaakt van twee verschillende geleidende stoffen;
- een elektrolyt: een geleidende vloeistof.

Dynamo’s en generatoren
Dynamo: hierin wordt de spanning opgewekt door een magneet langs een spoel te draaien. In de spoel ontstaat dan een wisselspanning.

Stopcontact: hierin wordt de spanning opgewekt door generatoren in een elektriciteitscentrale.

Generatoren: een soort grote dynamo’s.

Spanning
Volt (V): hierin wordt de grootte van de spanning aangegeven.

Om een batterij van 6,0 volt te kunnen maken moet je 4 staaf batterijen van 1,5 volt op de goede manier in serie schakelen: de min-pool van de ene batterij tegen de plus-pool van de andere batterij.

Hoogspanning en laagspanning
Laagspanning: een spanning kleiner dan 20 volt.
Hoogspanning: een spanning hoger dan 20 volt.

Transformator/voedingskastje: kan hoge spanning omzetten in lage spanning.
- werkt alleen op wisselspanning.

Schakelingen
Serieschakeling: heeft geen vertakkingen: er is maar één stroomkring.
Parallelschakeling: heeft verschillende vertakkingen: elke vertakking is een aparte stroomkring.

De gevaren van elektriciteit
1) Je kunt er schokken door oplopen.
2) Er kan brand ontstaan.

Isolatie tegen schokken
Maatregelen om schokken te voorkomen: goede geïsoleerd, dubbele isolatie, de aardlekschakelaar en randaarde.

KEMA-keur: verzekert de consument dat het product veilig is.

Elektrische apparaten in stroomkringen
1) De spanningsbron: levert elektrische energie (E).
2) De snoeren: vervoeren die energie naar het elektrische apparaat.
3) Het elektrische apparaat: zet de elektrische energie om in bijvoorbeeld warmte, licht of beweging.

Het vermogen van een apparaat
Vermogen (P) wordt opgegeven in watt (W), soms ook in kilowatt (kW).
1 kW = 1000 W

Vermogen: geeft aan hoeveel elektrische energie het apparaat per seconde verbruikt.

Het energieverbruik meten
Electriciteitsmeter: deze meter houdt bij hoeveel elektrische energie door alle elektrische apparaten samen verbruikt wordt.  wordt gemeten in kilowattuur (kWh).

Het energieverbruik berekenen
Twee dingen die je moet weten voor het berekenen:
1) het vermogen van het apparaat
2) de tijd die het aangestaan heeft

vermogen (in kW) • tijd (t) = kWh = E = P • t

Als het vermogen van een elektrisch apparaat wordt opgegeven in watt moet je het eerst omrekenen naar kilowatt. Dus delen door 1000!

Te veel stroom
Twee oorzaken:
1) Overbelasting: Er staan te veel elektrische apparaten tegelijk aan: de elektriciteitsleiding wordt overbelast.
2) Kortsluiting: In de stekker raken de beide snoeren elkaar. Daardoor is er een stroomkring ontstaan die bestaat uit zeer goed geleidend koperdraad. Op het moment dat je de stekker in het stopcontact steekt, zal er door deze stroomkring een te grote stroom gaan lopen.

Zekeringen
Smeltveiligheid: Meestal een zekering of ‘stop’ genoemd. Zodra door een overbelasting of een elektrisch defect te veel stroom gaat lopen, wordt door de elektrische weerstand de geleidende draad zodanig verhit dat deze uiteindelijk smelt. Hierdoor wordt de stroomkring onderbroken.

Een zekering moet altijd in serie worden geschakeld met de apparaten die hij moet beveiligen!

De huisinstallatie
Parallel geschakeld!

De stroom in een stroomkring
Stroom loopt altijd van de plus-pool naar de min-pool

De stroom meten
Stroomsterkte (I) wordt gemeten in ampère (A)

1 A = 1000 mA
1 mA = 0,001 A