1. Elektriciteit
Waarvoor dient elektriciteit?
Om energie over te brengen (in Doel wordt er energie opgewerkt, en om die energie over te brengen
naar hier gebruik wij elektriciteit, dus elektriciteit brengt die energie van de ene plaats naar de
andere plaats)
Voordelen elektriciteit: Nadelen elektriciteit:
• Makkelijk te transporteren van de ene naar • Gevaarlijk: je kan het niet zien of ruiken, het
de andere plaats ogenblik dat je het voelt is het te laat (bij
• Snel te transporteren van de ene naar de gas ruik je het bv maar bij dit niet)
andere plaats • Heel moeilijk op te slaan
• Werkt goed om energie van de ene vorm
naar de andere vorm om te zetten
bv. naar warmte, beweging, licht
Spanning van onze stopcontacten: 230 V
Frequentie van ons netwerk: 50 Hz
Spanning van stopcontacten in de VS: 115 V
Pinnetje in stopcontact (aarding) = als er stroming komt op de mantel van een toestel, die hier niet
thuishoort, word deze afgevoerd naar de aarde zodat mensen niet geëlektrocuteerd worden.
Zekeringskast = verdeeldoos voor stroom in verschillende kamers, en tegelijkertijd zitten hier een
aantal veiligheden ingebouwd (bv. aardingskabels) zodat er nier te veel stroom vloeit door al die
kringen want anders kan er brand ontstaan, een ander veiligheidsmechanisme is een
verliesstroomschakelaar, deze gaat meten of er geen stroom weglekt en dit is belangrijk want stroom
kan weglekken op een persoon en dan wordt deze geëlektrocuteerd.
→ 3 fasen stroom = doet hetzelfde maar in groter vermogen
Atomen
Atomen = de allerkleinste bouwstenen waaruit materie is opgebouwd. ‘Het kleinste deeltje van een
enkelvoudige stof, dat nog de eigenschappen van die stof bezit’
Molecule = combinatie elementen (stoffen) (bv NaCl, H2O, …)
→ Er bestaan 117 verschillende elementen.
Atoommodel van Boor
Kleine kern met wolkje van deeltjes om zich heen. In de kern zitten twee soorten
deeltjes: protonen (+ lading) en neutronen (geen lading). De deeltjes die om de
kern heen zweven worden elektronen (- lading) genoemd. Deze hangen rond de
kern omdat + en – elkaar aantrekken. Ze blijven in beweging omdat elektronen
elkaar onderling afstoten.
Elektronenschil = afstand van de kern. Hoe groter het energieverschil tussen
protonen en elektronen, hoe verder van elkaar.
De totale lading van atoom is 0: evenveel elektronen als protonen in atoom
,Energieniveaus = bepalen de structuur van de elektonenwolk. Elektronen met dezelfde energie
bevinden zich op hetzelfde energieniveau. Het energieniveau is groter naarmate de straal van de
baan groter wordt (afstand tot kern).
Elektronenconfiguratie = de verdeling van de elektronen van een bepaald atoom over de
verschillende mogelijke energieniveaus.
Atoommodel van Bohrworden
Schillen = verschillende energieniveaus
Valentie‐elektronen = elektronen op de buitenste schil (max. 8)
→ Op deze schillen kunnen zich maar een aantal elektronen bevinden, hoe verder elektronen
van een schil vliegen hoe groter die schil is en omgekeerd
Edelgassen = als een atoom op de buitensta schil zit, dan zit deze elektron op de beste plaats.
→ Als atomen maar 1,2,3,4 elektronen hebben op die buitenste schil, dan willen ze daarvan af
→ Als atomen maar 5,6,7 elektronen hebben gaan de elektronen van andere atomen pakken
Edelgasconfiguratie = de elektronconfiguratie van een edelgasatoom. Alle atomen streven naar de
edelgasconfiguratie (= 8 elektronen op buitenste schil)
→ Het gebrek aan reactiviteit van een edelgasatoom duidt erop dat het lastig is om de
elektronconfiguratie te veranderen. Ze bezitten extra stabiliteit. Ook andere atomen kunnen
van deze extra stabiliteit profiteren door elektron af te staan of op te nemen.
Vrij elektron = Wanneer de schillen volzet zijn en er blijft bv nog 1 elektron over in het neutraal
geladen atoom, moet dit migreren naar een volgende schil. Dit betekent verder van de kern en dus
minder aantrekkingskracht.
Ion = een atoom dat elektron af stond is nu positief geladen.
Metalen = elementen met minder dan 4 elektronen op hun buitenste schil hebben de neiging om
deze af te staan. Het zijn goede geleiders.
Isolatoren = Elementen met meer dan 4 elektronen op hun buitenste schil hebben niet de neiging
om deze af te staan, wel om erbij te krijgen.
→ De niet-metalen of isolatoren gaan hun elektronen niet afgeven, ze gaan juist andere
elektronen pikken
Formule hoeveel elektronen er passen op de schil
2n²
n = nummer van de schil
→ N vervangen door 1 = 2, dus op de 1ste schil kunnen maar maximaal 2 elektronen op de schil
→ N vervangen door 2 = 8, op de 2de schil kunnen 8 elektronen
→ N vervangen door 3 = 18, op de 3de schil kunnen 18 elektronen
,Toepassing
Stroomkring
Elektronen met negatieve lading in een gesloten stroomkring:
→ Elektriciteit is het doorgeven van een lading en aan de andere kant ontstaat dan de
tegengestelde lading
→ De bewegende elektronen worden gebruikt om energie te transporteren van een
energiebron naar een apparaat om daar op één of andere manier werk te verrichten.
→ De stroomkring moet gesloten zijn.
→ De energiebron werkt dan als een soort 'pomp’ voor de elektronen, die rond blijven
bewegen.
→ De batterij moet verbonden worden met het lampje door stroomkabels. Eén kabel is hier niet
genoeg. De elektronen moeten door de gloeidraad van de lamp heen stromen en vervolgens
weer teruggaan naar de batterij, zodat de elektronen door kunnen blijven stromen.
Elektronen hebben een negatieve lading. Protonen hebben een positieve lading, dus tegengesteld
aan, de elektronen. Twee tegengestelde ladingen trekken elkaar aan, terwijl twee dezelfde ladingen
elkaar afstoten; net zoals twee dezelfde magneten elkaar afstoten.
→ Aan de ene kant van de energiebron (de minpool) zijn er heel veel elektronen aanwezig,
terwijl er aan de andere kant (de pluspool) juist heel weinig zijn. De elektronen verplaatsen
zich door een kabel van de negatieve kant naar de positieve kant.
→ Batterij met twee helften: Elektronen worden aangetrokken want
negatief trekt positief aan, maar er staat een ‘muurtje’ tussen, dus
hiervoor moeten ze door heel de kring doorlopen om aan de
onderkant terecht te geraken, dit is wat een stroomkring doet.
Er kan ook een schakelaar tussen zitten en als het poortje openstaat kunnen
ze erdoor, anders niet, dan pas komen ze aan het lampje, ze lopen verder
door de draad en daar komen ze weer iets tegen, genaamd de weerstand, deze bied weerstand, zo
ondervinden de elektronen weerstand en kunnen ze er niet te snel door, dus er wordt tegengas
gegeven want anders komt er te veel warmte en kan er brand ontstaan.
→ Dit kan een regelbare weerstand zijn (een knopje bv. voor meer of minder weerstand)
→ Een vaste weerstand kan je niks aan doen
→ Een weerstand afhankelijk waar het licht op valt
→ Een temperatuurgevoelige weerstand is een weerstand die gaat reageren in functie van de
temperatuur
, Componenten
• Stroombron
• Weerstand (vast, lichtgevoelig, temperatuurgevoelig, potentiometer (regelbaar))
• Schakelaar
• Lamp
Stroomsterkte (I) = Hoe 'sterk' de stroom is, oftewel hoeveel lading (dus hoeveel elektronen) er
eigenlijk elke seconde door een draad heen bewegen.
→ Elektrische stroom en kan worden beschreven als verplaatsing van elektrische lading (Q) per
tijdseenheid (T).
→ De eenheid van elektrische stroom wordt uitgedrukt in ampère (A)
→ Elektrische lading wordt gemeten in Coulomb (afkorting C). Als de stroomsterkte in een
draad 1 Ampère is, betekent het dat er 1 Coulomb per seconde door deze draad stroomt.
Spanning (U) = Het is het verschil tussen negatieve kant van de batterij of stroombron en de
negatieve kant, als het verschil groot is gaan de elektronen sneller door de draad gaan.
→ De spanning is het potentiaalverschil tussen twee punten in een elektrisch circuit.
→ De eenheid van elektrische spanning wordt uitgedrukt in volt (V).
Elektrisch vermogen (P) = Een elektrische stroom I tussen twee punten waartussen een
potentiaalverschil U bestaat, levert een vermogen van P = U * I
→ De eenheid van elektrisch vermogen is Watt (symbool: W)
→
Weerstand (R) = In elk materiaal kost het voor elektronen een bepaalde hoeveelheid energie om er
doorheen te bewegen. Elk materiaal heeft namelijk zijn eigen weerstand.
→ Die weerstand wordt gemeten in Ohm (symbool Ω).
→ Hoe lager de weerstand van een materiaal, des te beter geleidt het materiaal.
→ Afhankelijkheid:
o Aard van materiaal (goud is goede geleider want heeft 1 elektron op buitenste schil)
o De dikte of diameter van de geleider: hoe dikker de geleider is ,hoe gemakkelijker de
elektronen hierdoor kunnen, bij dunne geleiders kan deze kriskras door elkaar en
gaan ze elkaar remmen
o De lengte van je geleider: hoe langer deze is, hoe moeilijker elektronen het hebben
om van de 1ne naar de andere kant te gaan
Wet van Pouillet
= berekening weerstand
R = p (rho, aard van materiaal) * L (lengte in m) / S (diameter/doorsnede in m²)
Formule: R = p * L / S
Rho word uitgedrukt in Ohm meter (geen p maar speciaal symbool)
