Elektriciteit

In elektrische toestellen wordt de elektrische energie omgezet naar andere energievormen.

Het elektrisch vermogen wordt bepaald door de spanning over het toestel en de stroomsterkte erdoor: P = U x I = R x I² = U²/R.

De grootheid in woorden is elektrisch vermogen in P. De SI-eenheid is Watt in W.

Joule-effect in een elektrische weerstand:

Als er stroom door een metallische geleider gaat, botsen de bewegende elektronen tegen de trillende roosterionen. Als ze botsen, wordt hun kinetische energie omgezet naar warmte energie.

Voor verwarming en in verwarmingstoestellen is deze warmte dus handig en wil men ze ze hoog mogelijk proberen te krijgen.

Bij alle andere toestellen is dit effect klein en wilt men dit ook zoveel mogelijk beperken.

Hoe groter de stroomsterkte, hoe groter het joule-effect.

Het is dan ook belangrijk om de stroomsterkte zoveel mogelijk te beperken. Een voorbeeld hiervan is het overbrengen van een groot elektrisch vermogen (P), hiervoor wordt ook een maximale spanning (U) gebruikt. Dankzij de hoogspanningskabels wordt de stroomsterkte (I) zoveel mogelijk beperkt.

Verschillende soorten schakelingen:

  • Bij een serieschakeling zijn de lampjes achter elkaar geschakeld en zijn er geen vertakkingen.

    • De stroomsterkte is overal even groot, I = I² = I³.

    • De spanning wordt verdeeld over elke weerstand, Us = U² + U³.

    • De weerstand bepaal je door de weerstanden op te tellen, Rv = R² + R³.

  • Bij een parallelschakeling zijn de lampjes parallel geschakeld en zijn er wel vertakkingen en knooppunten.

    • De stroomsterkte wordt verdeeld over alle weerstanden, I = I² + I³.

    • De spanning is overal even groot, Us = U² + U³.

    • De weerstand bepaal je door de volgende formule, 1/Rv = 1/R² + 1/R³.