Elektriciteit

1. Elektriciteit Samenvatting Newton H2(elektr.)

2. H1 Experimenteel onderzoek Werkwijze significante cijfers

3. Onderzoek naar het wiskundig verband tussen 2 natuurkundige grootheden werkwijze • Doen metingen--> in tabel • grafisch verwerken • adhv grafiek verband “inschatten” • verband berekenen/controleren • conclusie rekening houden met nauwkeurigheid

4. Significante cijfers • Vuistregel: Aantal wordt bepaald door het kleinste aantal in de gebruikte gegevens. • Machten van 10 tellen niet mee (dus nullen vóór eerste getal tellen niet mee) • dus 0,0123 =1,23. 10-2 heeft 3 sign.cijfers • 1,0000000 heeft 8 sign. Cijfers • Bij bewerkingen (optellen delen etc.) wint het kleinste aantal sign. cijfers

5. Domein B: Elektriciteit en magnetisme • Subdomein: Elektrische stroom • De kandidaat kan • 1 schakelingen ontwerpen om lampen, elektromotoren, verwarmingselementen en sensoren op de juiste spanning te laten werken: • spanningsbron; • weerstanden in serie; • weerstanden parallel; • kortsluiting, smeltveiligheid; • aardlekschakelaar; vervangingsweerstand

6. 2 spanning, stroom en weerstand bepalen aan de hand van gegeven grafieken, tabellen en formules: • ohmse weerstanden; • LDR, NTC; soortelijke weerstand. • 3 het vermogen en het rendement van energieomzettingen in een elektrische kring berekenen: • elektrische energie; • warmteontwikkeling; • kWh-meter.

7. 4 proeven doen met elektrische schakelingen. • onderzoek naar de invloed van licht en van temperatuur op componenten; • meting van stroom, spanning en weerstand; • toepassing van eenvoudige schakelingen bij alarmsystemen en bij bewaking van het milieu.

8. waarin ρ = soortelijke weerstand in m , l=lengte in m en A= oppervlakte van de doorsnede in m2

9. Statische elektriciteit • Er bestaan twee soorten lading: positieve en negatieve. • Een lichaam dat neutraal is heeft evenveel positieve als negatieve lading. • Negatieve lading kan zich verplaatsen, positieve niet. • Gelijksoortige ladingen stoten elkaar af. • Je hebt isolatoren en geleiders

10. Stromende elektriciteit • Elektrische stromen lopen van plus naar min • Idealiter zijn spanning en stroomsterkte rechtevenredig (Wet van Ohm) U=I.R (in een stroomkring is de deling van spanning en stroomsterkte constant(deze constante is de weerstand R) • Deze constante(R) hangt bij een draad af van: de lengte, opp.doorsnede, soort materiaal en de temperatuur: R=ρ.l/A • Daar waar een stroom door een draad loopt is sprake van warmteontwikkeling: Q=I2Rt

11. Twee soorten schakelingen • Serie-schakeling: “achter elkaar”, de spanning wordt over de weerstanden verdeeld; een grotere weerstand heeft een grotere spanning; de stroomsterkte is in alle in serie geschakelde weerstanden gelijk. • Parallel-schakeling:”naast elkaar”, de spanning is over elke weerstand gelijk aan de totale spanning; stroomsterkte vertakt!!

12. Serieschakeling

13. Parallelschakeling

14. Voorbeeld: P=U∙I=I 2∙R U=I∙R

15. Voorbeeldopgave: Fietslampje Van een fietslampje is het (I,U)-diagram getekend. a. Leg met behulp van de figuur uit of de weerstand van het lampje toeneemt dan wel afneemt als de spanning over het lampje groter wordt.

16. Een constantaandraad is op een klos gewikkeld. De draad heeft een doorsnede van 0,20 mm². In de volgende figuur is het (I ,U)-diagram van de draad getekend. b. Bepaal de lengte van de constantaandraad.

17. Het fietslampje en de constantaandraad worden nu in serie aangesloten op een spanningsbron. De stroom door het lampje is dan 0,15 A. Daarna worden lampje en draad parallel aangesloten op de spanningsbron, die nog steeds dezelfde spanning levert. c. Bepaal de stroomsterkte die de bron levert als het lampje en de draad parallel aangesloten zijn op de bron.

18. Zo nauwkeurig mogelijk--> zo ver mogelijk-> U=6,0V--> I=0,255A --> R=23,5Ohm

19. Lees af uit grafiek: I=0,15A-> lampje U= 1,5V draad U=3,5V--> U=5,0V Lees af uit grafiek: U=5,0V--> lampje I=0,30A U=5,0V--> draad I=0,21A Dus totale I=0,51A