Les 44.1 - Herhaling elektriciteit

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 6

Herhaling elektriciteit

Lesplanning:

1. klassikale herhaling
2. Examenopgave AA-batterijen maken
   
3. Bespreken vraag ... 
4. BeSmart 
5. Wensen voor de volgende lessen?

Onderwerpen van H1 elektriciteit

• Energie en vermogen
• Elektriciteit conceptueel:
     lading, spanning, stroomsterkte en schakelingen
• Weerstand en geleidbaarheid 
• Schakelingen berekenen:
  wet van Ohm en  de vervangingsweerstand

Elektriciteit
stromen van lading

Lading (Q) meten we in Coulomb (C).

Voor één elektron geldt een lading van:  e = -1,602*10⁻¹⁹ C

I=​R​​U​​

1 elektron	6,241*10¹⁸ elektronen
-1,602*10⁻¹⁹ C	- 1,000 C

Stroomsterkte

De stroomsterkte geeft aan hoeveel lading er per seconde door een component van de schakeling stroomt.

I=​t​​Q​​

Voor elk punt in de stroomkring geldt:

ΣI=0

Spanning

De spanning geeft aan hoeveel energie een coulomb lading verbruikt in een onderdeel.

U=​Q​​E​​

Voor elke 'stroomkring' geldt:

ΣU=0

Bij een blikseminslag verplaatst zich lading in 8 ms van een wolk naar de aarde. De stroomstermte is 94 A en de spanning tussen wolk en aarde is gemiddeld 75 MV.
Bereken hoeveel elektronen er verplaatst zijn.

Gegeven:

I = 94 A

t = 8 ms = 0,008 s

U = 75 MW

Gevraagd:

N_elektroken

Q = I * t = 94 * 0,008 = 0,752 C

N​elekt.​​=​1,602⋅10​−19​​​​0,752​​=4,69⋅10​18​​

Over welke weerstand staat de kleinste spanning?

1. R1
2. R2
3. R4

Bereken de spanning over R1.

Aan de slag

AA-batterijen

in stilte, individueel

AA-batterijen: vraag 2

Om het leeglopen van de batterij niet erg lang te laten duren, is het belangrijk dat de weerstand een niet al te grote waarde heeft.

Leg uit waarom. 

AA-batterijen: vraag 3

Antwoord: R = 0,017 Ω

AA-batterijen: vraag 4

R = 2,4 Ω

U = 1,05 V 

P = ?

AA-batterijen: vraag 5

U = 1,5 V

Q = 939 C

t = 1 h 

E = ?

Herhaling elektriciteit

Tips bij dit onderwerp:

• Let goed op met schakelingen in serie/parallel
  Afbeeldingen zijn soms misleidend. Maak zelf een overzichtelijke schets.
• Onthoud welke waarden gelijk zijn:
  Spanning U (V) constant in parallelschakeling
  Stroomsterkte I (A) constant in serieschakeling
• Weerstand van een draad
  - Vul altijd alles in SI eenheden in.
  - Let op verschil tussen dichtheid en soortelijke
     weerstand.
• Omrekenen van energie:
  1 kWh = 3600 s * 1000 J/s = 3,6 * 10⁶ J

Wensen voor de volgende lessen.

Zelfstandig voorbereiden toets

• BeSmart
• Eindopgaven
• ...