Doelstellingen TLP 1: Medische Technieken
-Je kan, met betrekking tot elektriciteit algemeen uitleg geven aan de begrippen statische
elektriciteit, lading, spanning, stroomsterkte en weerstand, elektrisch vermogen en elektrisch
energieverbruik
Stoffen bestaan uit atomen. Atomen zijn opgebouwd uit protonen, neutronen en elektronen.
Protonen en neutronen bevinden zich in de kern. Elektronen cirkelen rond in elektronenbanen en
zijn veel beweeglijker. Er zijn altijd evenveel protonen als elektronen aanwezig in een atoom.
Neutronen houden de protonen bij elkaar.
Statische Statische elektriciteit ontstaat door een ladingsverschil. Door wrijving van een doek over een
elektriciteit stalen buis, zullen de elektronen verplaatsen van de doek naar de buis. Hierdoor wordt de doek
positief geladen en de buis negatief geladen. Statische elektriciteit is dus dat elektronen
verschuiven door wrijving. Een schok ontstaat als elektronen overgaan naar een lichaam dat
geladen is, dus er gaan meer minnen naar iemand met meer plussen.
Gevaren: elektrische schok (schrikreactie), elektrische vonk, brand en explosie (bij gassen en
zuurstof) en verstoring andere elektrische signalen.
Vermijden door: vermijden zeer droge lucht, vermijden van wrijving, afvoer van lading (afleider)
en keuze voor stoffen die minder snel statisch zijn.
Lading Een neutron heeft geen elektrische lading en is elektrisch neutraal. Een proton heeft een
positieve eenheidslading en een elektron heeft een negatieve eenheidslading. De
eenheidslading wordt uitgedrukt in Coulomb. Een ongeladen voorwerp heeft geen netto lading,
het aantal plussen en minnen zijn gelijk. Bij een positief geladen voorwerp zijn er meer plussen
aanwezig. Elektronen zijn beweeglijk en verplaatsen. Een negatief geladen voorwerp trekt een
positief geladen voorwerp aan of een ongeladen voorwerp aan (waarbij de plussen naar boven
toe gaan).
Wet van Coulomb: gelijksoortige ladingen stoten elkaar af, ongelijksoortige ladingen trekken
elkaar aan. Waarbij geldt: hoe groter de lading, hoe groter het effect en hoe groter de afstand,
hoe kleiner het effect.
Potentiaal= het effect van lading op een ander voorwerp. De potentiaal wordt groter naarmate
er meer lading op een bol aanwezig is.
Spanning Potentiaal= het effect van lading op een ander voorwerp. De potentiaal wordt groter naarmate
er meer lading op een bol aanwezig is. De potentiaal wordt kleiner naarmate het andere
voorwerp verder verwijderd is van die lading. De potentiaal van een bol wordt uitgedrukt in de
eenheid Volt. Een potentiaalverschil tussen twee voorwerpen heet ook wel spanning. Dit is dus
het verschil in potentiaal tussen twee punten. De eenheid is Volt en het symbool is U. Hoe meer
verschil tussen + en -, hoe meer stroom er is en dus meer Volt.
Spanning = U met als eenheid Volt = V
Stroomsterkte Een batterij/accu zorgt voor een vast potentiaalverschil. Elektronen lopen nu van de minpool
naar de pluspool, maar er is afgesproken dat de elektrische stroom van de pluspool naar de
minpool gaat. Het symbool voor stroom is I.
Stroom = I met als eenheid ampère = A
Weerstand Het begrip weerstand (resistence = R) bepaalt bij stroom hoezeer deze wordt belemmerd. Bij
een grote weerstand is er weinig stroom, dit is ook afhankelijk van de kracht. Hoe kleiner de
elektrische weerstand van een draad (koper, aluminium, lood), hoe beter en makkelijker de
stroom hierdoor gaat.
Weerstand = R met als eenheid ohm = W
Elektrisch Een elektrisch apparaat heeft een elektrisch vermogen. Vermogen heeft als symbool P en de
vermogen eenheid Watt. Vermogen is te berekenen door het VoltAmpere met de volgende som: P = U x I
, Elektrisch Elektrisch vermogen wordt berekend met Watt, 1 watt is tevens het elektrisch energieverbruik.
energieverbruik Dus 1 Watt = 1 Joule/sec.
Elektrisch energieverbruik heeft een eigen formule. Hierbij staat krijgt de elektrisch energie de
letter E en wordt de formulie: E = P x t met als eenheid Joule. De eenheid van Joule krijgt vaak
grote getallen, daarom wordt het vaak in kiloWattUur berekent. Hierbij wordt de Watt gedeeld
door 1000 en de tijd wordt in uren gedaan (aantal minuten / 60).
-Je kan, met betrekking tot elektriciteit algemeen uitleggen hoe deze begrippen met elkaar in verband
staan en er eenvoudige berekeningen mee uitvoeren
De begrippen spanning, stroomsterkte en weerstand staan met elkaar in verband, als je
twee getallen weet dan kan je makkelijk hierbij de derde uitrekenen. Dit wordt gedaan
door gebruik te maken van de wet van Ohm.
De wet van Ohm is kortweg: U = I x R, waarbij dus geldt:
Stroom = Spanning x Weerstand. Hierbij worden er diverse symbolen gebruikt om
schakelingen te tekenen. Belangrijk zijn:
Lamp Schakelaar Batterij Weerstand
-Je kan, met betrekking tot elektriciteit algemeen verschillen benoemen tussen serieschakeling en
parallelschakeling
Bij een serieschakeling is er sprake van een kop aan kont schakeling. Als batterijen in serie
geschakeld zijn, kun je het aantal Volt bij elkaar optellen. De stroom blijft gelijk gedurende de gehele
schakeling, dus het aantal ampère is in het begin even hoog als halverwege als aan het einde. Bij een
serieschakeling van lampjes geldt: als 1 lampje het niet doet, dan doen de rest van de lampjes het
ook niet. Bij een batterij van 6V, wordt het aantal Volt dus verdeeld over de lampjes en krijgen twee
lampjes ieder 3 Volt.
12 V
Hoeveel Volt gaat er door elke weerstand meter?
0,05A U1= IxR = 0,05x20 = 1V / U2= 0,05x60 = 3V / U3= 0,05x160 = 8V
20W 60W 160W
Om een lampje feller of zachter te laten branden, kan een verstelbare weerstand worden geplaatst.
Deze weerstand wordt lager gezet als het lampje zachter wilt laten branden en de weerstand wordt
hoger gezet als je het lampje feller wilt laten branden (zodat er meer stroom doorheen gaat).
Nut van serieschakeling: plaatsen van een zekering voor een apparaat dat beveiligd moet worden
tegen een te hoge stroom, het verdelen van het voltage, kerstboomverlichting.
Bij een parallelschakeling is er sprake van een schakeling onder elkaar, elk apparaat of accu heeft zijn
eigen draadje. Bij batterijen in parallelschakeling telt het aantal Volt niet bij elkaar op, maar ze
kunnen wel twee keer zo lang mee. Elk lampje heeft zijn eigen deelstroom en een hoofdstroom,
hierdoor is de stroom dus niet gelijk. Voordelen van parallel: als het ene lampje stuk gaat, blijft het
andere gewoon branden.
40V
I1 = U/R1 = 40/80 = 0,5 A
I2 = 40/100 = 0,4 A
I3 = 0,25 A 80W
Itot = 0,5 + 0,4 + 0,25 = 1,15 A
Rtot = U/Itot = 40/1,15 = 35 W
Rlamp = U/I3 = 40/0,25 = 160 W 100W
