Elektriciteit 3HV - Kpn

1 Inleiding
Dit dictaat gaat over elektriciteit. Elektriciteit is al zo lang bekend als er mensen zijn. Denk maar aan de
bliksem en de donder. Elektriciteit zit in de natuur en is zo oud als de natuur zelf. Het is een natuurverschijnsel
en niet, zoals je misschien zou denken, een uitvinding.
In de loop van de 19e eeuw, zeg 150 jaar geleden, leerden we door onderzoek elektriciteit steeds beter
kennen. Ook vonden we technieken en apparaten uit om elektriciteit te beheersen en toe te passen.
Zodoende speelt toegepaste elektriciteit in moderne samenlevingen al lang een hoofdrol. Bedenk maar eens
wat er zou gebeuren als de elektriciteit in Nederland een week uitviel. De ramp zou niet te overzien zijn.
Je leert in dit dictaat iets over spanning, over stroomsterkte, en over de energie waar elektrische apparaten op
werken. Waar komt die energie vandaan, en hoe kun je het energieverbruik van een apparaat berekenen?
Ook leer je elektrische schakelingen te bouwen en te begrijpen. Je maakt kennis met een theorie waarmee je
elektriciteit kunt verklaren: de deeltjestheorie.
Je vindt in dit dictaat theorie, proeven en opgaven. De applets die worden genoemd staan op de
natuurkundesite, evenals het filmpje. Extra stof is aangegeven met E.
In de volgende tabel staan de belangrijkste grootheden, eenheden, definities en formules.
Grootheid Eenheid Definitie Formule
Lading (Q, q) Coulomb (C) -- --
Spanning (U) Volt (V)
Stroomsterkte (I) Ampère (A)
Weerstand (R) Ohm (Ω)
Geleidbaarheid (G) Siemens (S)
Energie (E)
Joule (J),
Kilowattuur (kWh)
De hoeveelheid energie die elke coulomb E
U =
stromende elektronen meekrijgt. Q
De hoeveelheid lading die per seconde
Q
I =
door een kring stroomt. t
Hoe groter de weerstand van een apparaat is, U
R =
hoe moeilijker het elektrische stroom geleidt. I
Hoe groter de geleidbaarheid van een
apparaat is, hoe kleiner de weerstand, dus
hoe makkelijker het elektrische stroom geleidt.
--
- 3 -
Serieschakeling:
Parallelschakeling:
G =
1
R
Rtotaal
Gtotaal
E
Vermogen (P) Watt (W) Energieomzetting per seconde. P = en Pe
U I
t
Rendement (η) --
-- -- --
Ee
Ee
U
P
I
t
R1
G1
Het deel van het opgenomen elektrisch Pnuttig
η =
vermogen dat een apparaat nuttig omzet. Popgenomen
E
t
R2
G2
en
...
...
Ideale transformator:
Us
Up
=
Ns
Np
E
Pp
= Ps
Up
I p
Us
Is