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Samenvatting Elektriciteit - 1BA Elektromechanica
- Cours
- Elektriciteit
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- Hogeschool Gent (HoGent)
Een samenvatting die alle informatie bevat die gekend moet zijn om het vak basis elektriciteit succesvol af te ronden
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Samenvatting basis elektriciteit
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1 Basiskennis
1.1 Moleculen en atomen
Vrije ladingsdragers : elektrisch geladen deeltjes (losse elektronen), die zich door een stof bewegen.
Elektrisch veld : gebied rond een lading waarin die lading invloed heeft.
1.2 Elektrische stroom
𝐿𝑎𝑑𝑖𝑛𝑔 (𝑄) Q
Stroomsterkte (I) = I =
𝑡𝑖𝑗𝑑 (𝑡) 𝒕
Conventionele stroomzin loopt van + naar – of dus van hoge naar lage potentiaal.
1.3 Elektrische lading praktisch
Coulomb te kleine eenheid in praktijk → gebruik ampère-uur
Q = I . t (A.s)
1 Ah = 3600 C → batterij van 1Ah kan 1 uur lang een stroom van 1 A leveren
→ of 2 uur lang een stroom van 0,5 A leveren
1 As = 1 C → 1 Ah = 3600 C = 3600 As
1.4 Elektrische spanning
W
Arbeid U=
Spanning =
Lading
Q
Elektrische potentiaal = potentiële energie per lading (op bepaalde plaats in elektrisch veld)
Elektrische spanning = potentiaalverschil tussen 2 punten
1.5 Elektrische weerstand
Elke stof biedt weerstand aan elektrische stroom
Spanning 𝑼
Weerstand = R=
Stroomsterkte 𝑰
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1.6 Stroomdichtheid
Stroomsterkte 𝐈
Stroomdichtheid ( A/m2 ) = J=
Dwarsdoorsnede (m2 ) 𝐀
1.7 Elektrische geleiding (conductie)
1 𝟏
Conductantie (Siemens) = G(s) =
Weerstand 𝐑
1.8De wet van ohm
𝐔
I=
𝐑
U
𝐔
R=
x 𝐈
I R U=IxR
1.9 De specifieke weerstand of resistiviteit van een geleider
Weerstand van een geleider berekenen → specifieke of soortelijke weerstand moeten gekend zijn.
• Specifieke weerstand : weerstand van geleider met lengte 1m en doorsnede 1m2
o Symbool : ρ (rho)
o Eenheid : Ω.m (Ohm-meter)
Geleider → lage
specifieke weerstand
Isolator → hoge
• te vinden in tabellen
1.10 De wet van Pouillet
(𝛒 . 𝐈)
R=
𝐀
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1.11 Invloed van de temperatuur op de weerstand
Temperatuurscoëfficiënt (α) : uitdrukking voor afhankelijk van weerstand t.o.v. temperatuur
Stijging van temperatuur kan weerstand doen afnemen of doen stijgen
Voorbeelden : Koolstof meeste stoffen
• te vinden in tabellen
• eenheid : (1/°C)
Rt = R0°C . (1 + α . t)
1.12 Elektrische arbeid en energie
Stroom kan arbeid leveren
Elektrische arbeid (W) = potentiaalverschil . Hoeveelheid lading
W=U.Q=U.I.t
→ Eenheid : Joule
Afgeleide formules : ▪ W = (U2 . t) / R (I=U/R)
▪ W = I2 . R . t (U=IxR)
1.13 Joule-effect
Stroom door geleider → omzetting elektriciteit in warmte
Gebruik :
o Soldeerbouten
o strijkijzers
o elektrische verwarming
o glaszekering → bij te grote stroomsterkte brandt het draadje door
Nadelen :
o beschadigen isolatie → kortsluiting
o energieverlies → rendement verlaagt
1.14 Elektrisch vermogen
Vermogen (Watt) : hoeveelheid arbeid die per seconde wordt gelevers
𝑾 𝐔 𝐔𝟐
P= (W=U.I.t) → P=U.I (I= ) → P=
𝒕 𝐑 𝐑
( U = I . R) → P = I2 . R
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