Dit document is een samenvatting van het onderwerp energie. Dit is de stof die behandeld wordt in de 4de klas van VWO. In de samenvatting gaat het over: energie en vermogen, spanning en stroomsterkte, weerstand en geleidbaarheid, NTC, PTC, LTC, schakelingen, stroomkringen, serieschakkelingen, paral...
1.2 Energie en vermogen
Stroom gaat altijd van plus naar min.
Elektrisch vermogen= de hoeveelheid elektrische energie, in joule, met als eenheid watt.
- Het vermogen van een apparaat is de hoeveelheid elektrische energie die het
apparaat per seconde gebruikt. (in J/s)
- Het energiegebruik van een apparaat hangt dus af van het vermogen en de tijd dat
het aanstaat.
De standaard eenheid voor energie is joule, maar omdat er veel energie per huishouden per
jaar wordt gebruikt wordt kilowattuur (kWh) ook gebruikt.
- Apparaten zetten elektrische energie om in andere vormen van energie, waaronder
altijd warmte.
- De 2 eenheden voor elektrische energie zijn joule (J) en kilowattuur (kWh)
Rendement= hoe groot het deel van de elektrische energie is dat nuttig gebruikt wordt.
Formules:
E= P*t
E= energie (J)
P= het vermogen (W)
t= de tijd (s)
Enuttig Pnuttig
ɳ= ------------- x 100% of ɳ= -------------- x 100%
Ein Pin
ɳ= rendement
Enuttig= de nuttige uitgaande energie
Pnuttig= het nuttige uitgaande vermogen (W)
Ein= de ingaande energie (in dezelfde eenheid van Enuttig)
Pin= het ingaande vermogen (W)
1.3 Spanning en stroomsterkte
In metaal kunnen alleen vrije elektronen zich verplaatsen. Dit zijn elektronen die in een
metaal niet meer gebonden zijn aan een atoom(kern). De atoomkern met al zijn andere
elektronen kan niet bewegen in de vaste stof.
Ook sommige vloeibare stoffen, zoals water en zout, geleiden stroom. In een geleidbare
vloeistof zitten er moleculen of atomen die één of meer elektronen zijn kwijtgeraakt, dus ze
, zijn positief of negatief geladen (Ionen). In een vloeistof bestaat de elektrische stroom dus
uit ionen en niet uit de vrije elektronen.
- In een metaal ontstaat elektrische stroom uit bewegende vrije elektronen.
- In een vloeistof ontstaat elektrische stroom uit bewegende ionen.
Als er geen spanning op een draad staat bewegen de vrije elektronen in een metaal
kriskras door het metaal, maar in een gesloten stroomkring met een spanningsbron
bewegen ze gemiddeld dezelfde kant op, kortom: er loopt een elektrische stroom. Dit wordt
veroorzaakt omdat de negatieve pool van de spanningsbron een afstotende elektrische
kracht uitoefent op de elektronen in de aangesloten draad en de positieve pool een
aantrekkende.
De stroomsterkte door een apparaat geeft een hoeveelheid elektrische lading, in
coulomb(c), in 1 seconde door het apparaat gaat. Een stroom van 1A betekent dus dat per
seconde 1C lading door een apparaat gaat. Als de stroomsterkte 2x zo groot is, stroomt er
dus per seconde 2x zoveel lading doorheen.
- Er loopt alleen een stroom als het apparaat is opgenomen in een gesloten
stroomkring met een spanningsbron.
- De spanning van de bron veroorzaakt de beweging van de vrije elektronen in een
metaaldraad of van de ionen in een geleidende vloeistof, Een grotere spanning zorgt
voor een grotere kracht op de geladen deeltjes.
- De elektrische stroomsterkte is de hoeveelheid lading die per seconde door een
apparaat gaat.
De spanning(V) geeft aan hoeveel elektrische energie de bron meegeeft per coulomb
elektrische lading. Dus 1V= 1 J/C. De spanning over het aangesloten apparaat is dus gelijk
aan de hoeveelheid elektrische energie die per coulomb in dat apparaat wordt omgezet.
Als de spanning 2x zo groot is, krijgt elk elektron 2x zoveel elektrische energie mee en zet in
het apparaat van de kring ook 2x zoveel energie om. Het vermogen is dus evenredig met
de spanning. Het elektrische vermogen van een apparaat is dus ook evenredig met de
stroomsterkte.
- De elektrische spanning is de energie die per coulomb lading wordt omgezet.
- Het elektrisch vermogen van een apparaat is evenredig met de energie die elk
elektron afgeeft, dus evenredig met de spanning.
- Het elektrisch vermogen van een apparaat is ook evenredig met het aantal
elektronen dat per seconde door het apparaat stroomt, dus met de stroomsterkte.
Formules:
P= U * I
P= het vermogen (w)
U= spanning (V)
I= stroomsterkte (A)
Q
I= --------
t
I= de stroomsterkte (A)
Q= de lading (C)
t= de tijd (s)
The benefits of buying summaries with Stuvia:
Guaranteed quality through customer reviews
Stuvia customers have reviewed more than 700,000 summaries. This how you know that you are buying the best documents.
Quick and easy check-out
You can quickly pay through credit card or Stuvia-credit for the summaries. There is no membership needed.
Focus on what matters
Your fellow students write the study notes themselves, which is why the documents are always reliable and up-to-date. This ensures you quickly get to the core!
Frequently asked questions
What do I get when I buy this document?
You get a PDF, available immediately after your purchase. The purchased document is accessible anytime, anywhere and indefinitely through your profile.
Satisfaction guarantee: how does it work?
Our satisfaction guarantee ensures that you always find a study document that suits you well. You fill out a form, and our customer service team takes care of the rest.
Who am I buying these notes from?
Stuvia is a marketplace, so you are not buying this document from us, but from seller jadeheidemans. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $3.24. You're not tied to anything after your purchase.
