Leerdoelen
•Je kunt uitleggen wat stroomsterkte is.
•Je kunt uitleggen wat spanning is.
•Je kunt verschillende spanningsbronnen benoemen.
•Je kunt de functie van een transformator uitleggen.
•Je kunt beschrijven hoe je spanning en stroomsterkte meet in een stroomkring.
Wat is stroomsterkte?
Wanneer jij fietst, gaat je fietslampje aan zonder dat je het hoeft op te laden of er nieuwe batterijen in hoeft te doen. Hoe kan dat? Dit heeft te maken met stroomsterkte en spanning.
Stroomsterkte zegt hoeveel elektrische lading er per seconde door een stroomkring beweegt. Denk aan een weg waar auto's op rijden. De deeltjes (elektronen) die de lading meedragen, zijn dan de auto's. Hoe meer auto's er op de weg rijden, hoe groter de stroomsterkte is.
De grootheid voor stroomsterkte wordt afgekort met de hoofdletter I. De eenheid die daarbij hoort is ampère, afgekort met de hoofdletter A. Ezelsbruggetje: denk aan het geluid van een ezel: I – A! Zo onthoud je dat de grootheid I en de eenheid A bij elkaar horen.
Grootheid | stroomsterkte | I |
Eenheid | ampère | A |
Wat is spanning?
Naast stroomsterkte is er ook spanning. Spanning zegt hoeveel energie ieder ladingsdeeltje (of elektron) meeneemt. Het gaat dus niet om de totale energie van alle deeltjes samen, maar om de energie per deeltje.
Om het makkelijker te maken, kun je je voorstellen dat de auto's op de weg (stroomsterkte) nu mensen vervoeren. Spanning is dan het aantal mensen dat in één auto zit.
Stel, je ziet vier auto's rijden en in elke auto zitten drie mensen. De spanning is dan drie volt, niet twaalf volt (je moet het aantal auto's niet vermenigvuldigen met het aantal mensen per auto!). Je kijkt gewoon hoeveel energie (mensen) er in één 'auto' (elektron) zit.
De grootheid voor spanning wordt afgekort met de hoofdletter U. De eenheid voor spanning is volt, afgekort met de hoofdletter V.
Grootheid | spanning | U |
Eenheid | volt | V |
Hoe meet je stroomsterkte en spanning?
Stroomsterkte en spanning kun je meten in een stroomkring.
•Stroomsterkte meet je met een stroommeter. Op een tekening van een stroomkring ziet dit eruit als een rondje met een A erin. De A staat voor ampère, de eenheid van stroomsterkte.
•Spanning meet je met een spanningsmeter. Op een tekening van een stroomkring ziet dit eruit als een rondje met een V erin. De V staat voor volt, de eenheid van spanning.
Waar komt de spanning vandaan? Spanningsbronnen
De energie (de 'mensen in de auto's') moet ergens vandaan komen. Die bron van energie noemen we een spanningsbron. Er zijn verschillende soorten spanningsbronnen:
De batterij en accu
Een bekende spanningsbron is de batterij. Dit is een chemische spanningsbron, omdat de energie wordt opgewekt door chemische processen. Stoffen worden omgezet, en daarbij komt energie vrij. Sommige batterijen zijn oplaadbaar. Deze worden vaak accu's genoemd. Een accu is specifiek gemaakt voor het apparaat waar hij in zit, zoals de accu in je fiets, laptop of telefoon.
Het lichtnet
Thuis gebruiken we vaak het lichtnet, oftewel de stopcontacten. Dit is een belangrijke spanningsbron die stroom levert aan huizen en bedrijven. Het lichtnet in Nederland heeft een standaardspanning van 230 volt.
Je telefoon werkt bijvoorbeeld maar op ongeveer 5 volt. Als je je telefoon rechtstreeks op 230 volt zou aansluiten, zou hij kapotgaan of zelfs ontploffen, omdat de spanning veel te hoog is.
De transformator: spanning aanpassen
Om te voorkomen dat je telefoon explodeert, hebben we de transformator. Een transformator is een apparaat dat spanning groter of kleiner kan maken. In het oplaadblokje van je telefoon zit zo'n transformator. Deze zorgt ervoor dat de 230 volt uit het stopcontact wordt omgezet naar de veilige 5 volt die je telefoon nodig heeft. Daarom kun je niet zomaar elke oplader voor elk apparaat gebruiken; sommige apparaten hebben 5 volt nodig, andere misschien 10 volt.
De dynamo
Je fietslampje gaat aan als je fietst, maar je hoeft er geen batterijen in te doen en ook geen accu op te laden. Hoe kan dat dan? Je fiets heeft een dynamo. Een dynamo is ook een spanningsbron. Wanneer jij fietst, draait het wieltje van de dynamo tegen je fietsband aan. Door deze beweging wekt de dynamo energie op en wordt er spanning opgewekt. Deze spanning zorgt ervoor dat je fietslampje gaat branden.
