Newton - VWO

Elektrische schakelingen

Samenvatting

StroomkringEen gesloten stroomkring bestaat uit:

• een spanningsbron of• snoeren (2)• een apparaat

In huis is de bron

het elektriciteitsnet:apparaat

Spanning en stroomsterkte

stroomkring voor een stroomsterkte I

De spanning U meet je met een voltmeterDe stroomsterkte I meet je met eenampèremeterDe V-meter schakel je parallelaan het apparaat, de A-meter staatin serie met het apparaat in de stroomkring

De spanningsbron (spanning U) zorgt in de

UR

I

U I R

Weerstand

af van de spanning U en de eigenschappenvan het apparaat, of de weerstand R

of

U is de spanning in VI is de stroomsterkte in A

R is de weerstand in Ω (ohm)

U (V) U (V)

I (A) I (A)

Rgroot Rklein

U,I-diagram van een weerstand en van een lampje (R≠constant)

De stroomsterkte I door een apparaat hangt

Veiligheid

Veiligheidsvoorzieningen in huis zijn:

• randaarde

• aardlekschakelaar

• zekering

de metalen buitenkant van een apparaat is zo verbonden met aarde

slaat uit bij een te groot verschil in stroomsterkte die binnenkomt en uitgaat

schakelt de spanning uit bij overbelasting en kortsluiting

Serieschakeling

Bij de serieschakeling worden tweeapparaten of weerstanden (R1 en R2 ) achterelkaar geschakeld

R1R2

U1 U2

I

I

IU

De stroomsterkte I is overal in de

De spanning U wordtverdeeld in U1 en U2

U = U1+ U2

De vervangingsweerstand Rv is:

stroomkring gelijk

Rv = R1 + R2

R2

I = I1+ I2

v 1 2

1 1 1

R R R

Parallelschakeling

I2

R1I1

I U

Bij de parallelschakeling wordentwee weerstanden (R1 en R2 ) naast elkaar geschakeldDe spanning U is over beideweerstanden gelijk

De stroomsterkte I wordtverdeeld in I1 en I2

De vervangingsweerstand Rv is:

2ee

EP U I I R

t

e eE P t

in de schakeling. De stroom (bestaat uit elektronen)

transporteert de energie en geeft deze af aan het

apparaat. Het apparaat is een energieomzetter

Het elektrisch vermogen

geeft aan hoeveel energie

per seconde wordt omgezetEe is de elektrische energie in J

Pe is het elektrisch vermogen in W

t is de tijdsduur in s

U is de spanning in V

I is de stroomsterkte in A

R is de weerstand in Ω

Elektrische energie en vermogen

De spanningsbron zorgt voor een elektrische stroom

Weerstand

Temperatuur- en lichtgevoelige weerstanden:

een rechte lijn door de oorsprong, dus het is eenrecht evenredig verband: U

cI

U (V)

I (A)

Dit noemen we dewet van Ohm

Als de weerstand constant is, sprekenwe van een ohmse weerstand (R=U/I)

Het U,I-diagram van een constantaandraad is

Diode

D1

D2

Diode D1 staat in de doorlaat-

richting, diode D2 staat in de

sperrichting

U,I-diagram van een diode:

R

Een diode laat de stroom maar in één richting door

GelijkrichterDe netspanning is 230 V~, een deel van deapparaten werkt op gelijkspanning, b.v. 6 V=Wissel- omzetten naar gelijkspanning kan met eendiode, deze werkt dan als gelijkrichterMet één diode wordt éénhelft van de wissel-spanning geblokkeerd:

Met vier diodes in eenGraetzschakeling wordt één helft omgekeerd:

RA

Soortelijke weerstand

de temperatuur af, maar ook van:• het soort materiaal• de lengte van de draad• de dwarsdoorsnede van de draad

In een formule: ρ is de soortelijke weerstand in Ωm

ℓ is de lengte van de draad in m

A is de dwarsdoorsnede in m2

R is de weerstand in Ω

De weerstand van een draad hangt niet alleen van