1.1 Stroomgeleiding
Geleider, halfgeleider en isolator
Een geleider is een materiaal dat elektriciteit goed doorlaat. Hierdoor kunnen stroom en spanning zich eenvoudig door het materiaal bewegen. Voorbeelden van geleiders zijn metalen zoals koper en aluminium.
Een halfgeleider is een materiaal dat elektriciteit beperkt doorlaat. Hierdoor kunnen stroom en spanning slechts onder bepaalde omstandigheden door het materiaal bewegen. Halfgeleiders zijn bijvoorbeeld silicium en germanium.
Een isolator is een materiaal dat elektriciteit niet doorlaat. Hierdoor kunnen stroom en spanning zich niet door het materiaal bewegen. Voorbeelden van isolatoren zijn rubber, glas en lucht.
Stroomsterkte, spanning en weerstand
- Stroomsterkte, spanning en weerstand zijn drie belangrijke begrippen in de elektrotechniek. Stroomsterkte (I) geeft aan hoeveel elektrische lading er door een geleider stroomt per tijdseenheid.
- Spanningssterkte (V) is een maat voor de potentiële energie die beschikbaar is voor het verplaatsen van elektrische ladingen.
- Weerstand (R) geeft aan hoe moeilijk het is om een elektrische stroom door een geleider te laten stromen. Deze begrippen zijn nauw verbonden met elkaar en worden beschreven door Ohm’s wet.
De eenheden ampére, volt en ohm
De eenheden ampère (A), volt (V) en ohm (Ω) zijn eenheden die gebruikt worden in de elektrotechniek om stroomsterkte, spanning en weerstand te meten.
- De ampère is de eenheid die de stroomsterkte aangeeft. Het is de hoeveelheid elektrische lading die per seconde door een geleider beweegt.
- De volt is de eenheid voor spanning. Het is de elektrische potentiële energie die tussen twee punten in een elektrisch circuit bestaat.
- De ohm is de eenheid voor weerstand. Het is de verhouding tussen de spanning en stroomsterkte in een elektrisch circuit.
Deze drie eenheden worden gebruikt in de bekende wet van Ohm, die stelt dat de stroomsterkte in een elektrisch circuit evenredig is aan de spanning en onafhankelijk is van de weerstand. Dit wordt uitgedrukt door de formule: U = R * I, waarbij U de spanning in volt is, R de weerstand in ohm en I de stroomsterkte in ampère.
De wet van Ohm
De wet van Ohm is een van de belangrijkste wetten in de elektrotechniek en beschrijft de relatie tussen stroomsterkte, spanning en weerstand in een elektrisch circuit. De wet stelt dat de stroomsterkte door een geleider is gelijk aan het product van de spanning over de geleider en de weerstand van de geleider. Mathematically, dit wordt uitgedrukt als:
I = V / R
waarbij I staat voor de stroomsterkte (in Ampere), V voor de spanning (in Volt) en R voor de weerstand (in Ohm). De wet van Ohm is van toepassing op elke elektrische geleider en is een fundamenteel begrip in de elektrotechniek.
Elektrisch vermogen
Elektrisch vermogen is de hoeveelheid energie die elektrisch wordt overgedragen per eenheidstijd. Het wordt uitgedrukt in watt (W) en het is een maat voor de hoeveelheid energie die door een elektrische stroom per seconde wordt overgedragen. Het elektrische vermogen is het product van spanning (V) en stroomsterkte (I), zoals aangegeven door de wet van Ohm.
P = V x I
Het vermogen van een elektrische schakeling is de hoeveelheid energie die door de schakeling wordt geproduceerd of verbruikt per seconde. Het vermogen speelt een belangrijke rol in de elektrotechniek, omdat het bepaalt hoeveel energie een elektrisch apparaat verbruikt en hoeveel warmte het produceert.
De eenheid watt
De eenheid watt is een maateenheid voor elektrisch vermogen. Het vermogen wordt uitgedrukt in de eenheid watt (W) en geeft aan hoeveel energie per tijdseenheid er door een elektrische stroom wordt overgebracht. De formule voor het berekenen van het vermogen is P = U x I, waarbij P het vermogen is, U de spanning en I de stroomsterkte is. De watt wordt vaak gebruikt om het vermogen van elektrische apparaten en verlichting te beschrijven.
