Elektriciteit 3HV - Kpn

5 Spanning en stroomsterkte
Spanning (U)
Een batterij en een voedingskastje zijn spanningsbronnen.
Een spanningsbron is een energiebron. Die
geeft aan de geleidingselektronen energie mee
waardoor ze kunnen stromen.
Elke spanningsbron heeft twee polen: de pluspool
heeft elektronen tekort, de minpool teveel. Hoe hoger
de spanning van de bron, des te groter het verschil
tussen elektronenoverschot op de minpool en
elektronentekort op de pluspool, en hoe meer energie
de stromende geleidingselektronen meekrijgen. Je
noemt die energie elektrische energie.
Spanning meet je met een voltmeter. Die sluit je
parallel aan (zie §8). De eenheid van spanning is
volt (V). Voor een batterij met bijvoorbeeld een
spanning van 1,5 V schrijf je: U = 1,5 V. Spreek uit:
'De spanning is 1,5 volt.'
De eenheid volt is afgeleid van twee andere
eenheden: de eenheid van energie, dat is de joule (J),
en de eenheid van lading, de coulomb (C). Een
batterij van 1,5 V geeft aan elke coulomb stromende
elektronen een hoeveelheid energie van 1,5 J mee.
In Europa is de netspanning 230 V. Per coulomb
stromende elektronen geeft een stopcontact dus veel
meer energie mee: 230 J.
Stroomsterkte (I)
Elektrische spanning kan een elektrische stroom
veroorzaken. Dan moeten de twee polen van de
spanningsbron geleidend verbonden zijn. Pas als je
de polen van een spanningsbron geleidend verbindt
kunnen de vrije elektronen stromen, van overschot naar tekort dus van min naar plus.
Toch zeg je dat de stroom van plus naar min loopt. Dat is historisch zo gegroeid.
Stroomsterkte meet je met een ampèremeter. Die sluit je in serie aan (zie §8). De eenheid van stroomsterkte
is ampère (A). Als de stroomsterkte door het verwarmingselement van een waterkoker bijvoorbeeld 4,3 A is,
schrijf je: I = 4,3 A. Spreek uit: 'De stroomsterkte is 4,3 ampère.'
Ook de eenheid ampère is afgeleid van twee andere eenheden: de eenheid van lading, dat is de coulomb (C),
en de eenheid van tijd, de seconde (s). Een stroomsterkte van 4,3 A door een waterkoker betekent dat er per
seconde een hoeveelheid lading van 4,3 C door het verwarmingselement stroomt.
Energieomzetting
Een elektrisch apparaat zet de elektrische energie die de spanningsbron aan de vrije elektronen meegaf om in
andere energiesoorten, bijvoorbeeld licht, warmte, geluid of beweging. Elektrische apparaten zijn energieomzetters.
Dus:
• Spanning is oorzaak, elektrische stroom het gevolg.
• De spanning van een spanningsbron is de hoeveelheid energie die elke coulomb stromende
elektronen meekrijgt. 1,5 V betekent 1,5 J/C.
In formule: U =
E
Q
• De stroomsterkte in een kring is de hoeveelheid lading die per seconde door de kring stroomt.
4,3 A betekent 4,3 C/s.
In formule: I =
Q
t
• Een elektrisch apparaat zet elektrische energie om in andere energiesoorten.
- 8 -