Dit document is een samenvatting van het onderwerp energie. Dit is de stof die behandeld wordt in de 4de klas van VWO. In de samenvatting gaat het over: energie en vermogen, spanning en stroomsterkte, weerstand en geleidbaarheid, NTC, PTC, LTC, schakelingen, stroomkringen, serieschakkelingen, paral...
1.2 Energie en vermogen
Stroom gaat altijd van plus naar min.
Elektrisch vermogen= de hoeveelheid elektrische energie, in joule, met als eenheid watt.
- Het vermogen van een apparaat is de hoeveelheid elektrische energie die het
apparaat per seconde gebruikt. (in J/s)
- Het energiegebruik van een apparaat hangt dus af van het vermogen en de tijd dat
het aanstaat.
De standaard eenheid voor energie is joule, maar omdat er veel energie per huishouden per
jaar wordt gebruikt wordt kilowattuur (kWh) ook gebruikt.
- Apparaten zetten elektrische energie om in andere vormen van energie, waaronder
altijd warmte.
- De 2 eenheden voor elektrische energie zijn joule (J) en kilowattuur (kWh)
Rendement= hoe groot het deel van de elektrische energie is dat nuttig gebruikt wordt.
Formules:
E= P*t
E= energie (J)
P= het vermogen (W)
t= de tijd (s)
Enuttig Pnuttig
ɳ= ------------- x 100% of ɳ= -------------- x 100%
Ein Pin
ɳ= rendement
Enuttig= de nuttige uitgaande energie
Pnuttig= het nuttige uitgaande vermogen (W)
Ein= de ingaande energie (in dezelfde eenheid van Enuttig)
Pin= het ingaande vermogen (W)
1.3 Spanning en stroomsterkte
In metaal kunnen alleen vrije elektronen zich verplaatsen. Dit zijn elektronen die in een
metaal niet meer gebonden zijn aan een atoom(kern). De atoomkern met al zijn andere
elektronen kan niet bewegen in de vaste stof.
Ook sommige vloeibare stoffen, zoals water en zout, geleiden stroom. In een geleidbare
vloeistof zitten er moleculen of atomen die één of meer elektronen zijn kwijtgeraakt, dus ze
, zijn positief of negatief geladen (Ionen). In een vloeistof bestaat de elektrische stroom dus
uit ionen en niet uit de vrije elektronen.
- In een metaal ontstaat elektrische stroom uit bewegende vrije elektronen.
- In een vloeistof ontstaat elektrische stroom uit bewegende ionen.
Als er geen spanning op een draad staat bewegen de vrije elektronen in een metaal
kriskras door het metaal, maar in een gesloten stroomkring met een spanningsbron
bewegen ze gemiddeld dezelfde kant op, kortom: er loopt een elektrische stroom. Dit wordt
veroorzaakt omdat de negatieve pool van de spanningsbron een afstotende elektrische
kracht uitoefent op de elektronen in de aangesloten draad en de positieve pool een
aantrekkende.
De stroomsterkte door een apparaat geeft een hoeveelheid elektrische lading, in
coulomb(c), in 1 seconde door het apparaat gaat. Een stroom van 1A betekent dus dat per
seconde 1C lading door een apparaat gaat. Als de stroomsterkte 2x zo groot is, stroomt er
dus per seconde 2x zoveel lading doorheen.
- Er loopt alleen een stroom als het apparaat is opgenomen in een gesloten
stroomkring met een spanningsbron.
- De spanning van de bron veroorzaakt de beweging van de vrije elektronen in een
metaaldraad of van de ionen in een geleidende vloeistof, Een grotere spanning zorgt
voor een grotere kracht op de geladen deeltjes.
- De elektrische stroomsterkte is de hoeveelheid lading die per seconde door een
apparaat gaat.
De spanning(V) geeft aan hoeveel elektrische energie de bron meegeeft per coulomb
elektrische lading. Dus 1V= 1 J/C. De spanning over het aangesloten apparaat is dus gelijk
aan de hoeveelheid elektrische energie die per coulomb in dat apparaat wordt omgezet.
Als de spanning 2x zo groot is, krijgt elk elektron 2x zoveel elektrische energie mee en zet in
het apparaat van de kring ook 2x zoveel energie om. Het vermogen is dus evenredig met
de spanning. Het elektrische vermogen van een apparaat is dus ook evenredig met de
stroomsterkte.
- De elektrische spanning is de energie die per coulomb lading wordt omgezet.
- Het elektrisch vermogen van een apparaat is evenredig met de energie die elk
elektron afgeeft, dus evenredig met de spanning.
- Het elektrisch vermogen van een apparaat is ook evenredig met het aantal
elektronen dat per seconde door het apparaat stroomt, dus met de stroomsterkte.
Formules:
P= U * I
P= het vermogen (w)
U= spanning (V)
I= stroomsterkte (A)
Q
I= --------
t
I= de stroomsterkte (A)
Q= de lading (C)
t= de tijd (s)
Voordelen van het kopen van samenvattingen bij Stuvia op een rij:
Verzekerd van kwaliteit door reviews
Stuvia-klanten hebben meer dan 700.000 samenvattingen beoordeeld. Zo weet je zeker dat je de beste documenten koopt!
Snel en makkelijk kopen
Je betaalt supersnel en eenmalig met iDeal, creditcard of Stuvia-tegoed voor de samenvatting. Zonder lidmaatschap.
Focus op de essentie
Samenvattingen worden geschreven voor en door anderen. Daarom zijn de samenvattingen altijd betrouwbaar en actueel. Zo kom je snel tot de kern!
Veelgestelde vragen
Wat krijg ik als ik dit document koop?
Je krijgt een PDF, die direct beschikbaar is na je aankoop. Het gekochte document is altijd, overal en oneindig toegankelijk via je profiel.
Tevredenheidsgarantie: hoe werkt dat?
Onze tevredenheidsgarantie zorgt ervoor dat je altijd een studiedocument vindt dat goed bij je past. Je vult een formulier in en onze klantenservice regelt de rest.
Van wie koop ik deze samenvatting?
Stuvia is een marktplaats, je koop dit document dus niet van ons, maar van verkoper jadeheidemans. Stuvia faciliteert de betaling aan de verkoper.
Zit ik meteen vast aan een abonnement?
Nee, je koopt alleen deze samenvatting voor €2,99. Je zit daarna nergens aan vast.
