Slide 1

1

MODULE 6
ELEKTRICITEIT.

Door: S.

Habets.

Inhoudsopgave.
2

Hier vind u het overzicht van deze module.
Om snel naar een onderdeel toe te gaan kan erop geklikt worden.
Voorwoord

3

Legenda

4

A.

Introductie

5

B.

Statische elektriciteit

10

C.

Elektrische symbolen

18

D.

Grootheden

22

E1.

Wet van Ohm

26

E2.

Ohm & lampje

29

F.

Serieschakeling

31

G.

Parallelschakeling

35

H.

Gecombineerde schakeling

39

Extra:

Transistor

43

Practica

47

Voorwoord.
3

Welkom bij de module Elektriciteit door S. Habets.
Deze module is gemaakt voor leerlingen van 2 Atheneum.
De opzet van deze module is dat een leerling deze module geheel
zelfstandig door kan werken. Daar waar dat niet mogelijk is, zal er
tijdens de les hier nog aandacht aan besteed worden. Bij vragen kan
altijd de docent worden geraadpleegd. Dat kan tijdens de les, maar dat
kan ook online. Je krijgt dan in de meeste gevallen reactie per email.
Te vinden op: www.stagesmc.weebly.com
Verder is op de website nog aanvullende informatie te vinden.
Het is verstandig om tijdens de les naast je laptop ook te
zorgen voor een koptelefoon of oordopjes. Dit omdat er
regelmatig filmpjes met geluid zijn verwerkt in dit lesmateriaal.
Opdrachten/huiswerk.
De opdrachten die bij deze module horen zijn op teletop te vinden.
Wanneer er opdrachten gemaakt moeten worden zal dat worden
aangegeven in de module. Wanneer je score lager is dan 65% mag je
niet verder met de volgende paragraaf maar moet je de opdrachten
nogmaals maken.
Aanvullende informatie zal worden gegeven in de les.
Heel veel succes en plezier!
S. Habets

Legenda.
4

Soms kom je logo’s tegen op de groene balk zoals deze hierboven staan.
Wanneer je op sommige logo’s klikt zit er een hyperlink achter. Deze zal
je dan direct naar de juiste locatie verwijzen.
Hier beneden wordt uitgelegd wat het betekend wanneer er een van
deze logo’s in de groene balk staan vermeld.
Er zit geluid bij deze pagina of bij de bijbehorende film.
In de klas zijn oordopjes of een koptelefoon verplicht.
Er bevindt zich een video op deze pagina.

Aanvullende informatie is te vinden op de website van Dhr.
Habets.
Er bevinden zich opdrachten via TeleTop op deze pagina.

Er bevindt zich een samenvatting op deze pagina.

A – Introductie.
5

Elektriciteit komen we dagelijks tegen in ons leven. Dan denk je natuurlijk
meteen aan het stopcontact en aan batterijen met alle apparaten die
daarbij horen. Maar niet alleen kunstmatig opgewekte elektriciteit kom
je in je dagelijks leven tegen, ook in de natuur kom je elektriciteit tegen.
Vaak denk je niet aan deze vormen, maar toch hebben ze alles met
elektriciteit te maken.

In de natuur kom je bliksem tegen, heb je de sidderaal en gaan je haren
rechtovereind staan met behulp van elektriciteit. Zelfs in ons lichaam
gaan er continu elektrische stroompjes als je kijkt naar ons zenuwstelsel.

Tegenwoordig maken wij onze eigen elektriciteit. Maar waarom
gebruiken wij mensen eigenlijk zo graag elektriciteit?
Elektriciteit is een vorm van energie die veel voordelen heeft.




Elektriciteit is gemakkelijk te transporteren door de infrastructuur van
(koper)draden die inmiddels overal in ons land zijn aangebracht.
Elektriciteit is gemakkelijk om te zetten in andere vormen van energie
zoals:
Warmte
(vb: een soldeerbout of elektrische verwarming)
Licht
(vb: een gloeilamp of LED)
Beweging
(vb: een elektromotor)

A – Introductie.
6

Elektriciteit heeft ook grote nadelen.
Dat is namelijk dat elektriciteit duur is en zeer moeilijk te maken is. Het
proces van elektriciteit opwekken is ook erg milieubelastend.
(d.w.z. dat het milieu er flink onder lijdt)
Hoe komen we vandaag de dag eigenlijk aan de benodigde
elektriciteit? Dat wordt uitgelegd in het volgend filmpje.
(klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Historie van Elektriciteit.
Volgens historische documenten is de eerste bekende ontdekking van
statische elektriciteit eigenlijk in de 6e eeuw. Hier werd ontdekt dat het
wrijven van een bont met een ander voorwerp andere voorwerpen laat
aantrekken.

A – Introductie.
7

De eerste moderne toepassing van elektriciteit was in 1660, de eerste
elektrostatische generator. Deze baande de weg voor de leer van de
elektriciteit. Men ontdekte dat er materialen zijn die als geleiders dienst
doen en anderen die als isolator dienst doen en dat er twee soorten
ladingen bestaan (positief en negatief).
In 1700 werd de eerste condensator uitgevonden en men kon zo
statische elektriciteit in een elektrische stroom omzetten.
In de vroege 19e eeuw deed men nog meer verbazende ontdekkingen
op het gebied van elektriciteit.
Er kwamen bedrijven die erop gericht waren om elektriciteit te
onderzoeken om zo het leven voor de mensen gemakkelijker te maken.
Zo kwamen er de meest ongelooflijke uitvindingen, zoals de
inductiemotor, de gloeilamp, de lange afstand telegraaf, de telefoon, de
eerste elektrische aangedreven locomotief.
Deze uitvindingen kwamen van mensen zoals:
- Georg Simon Ohm
1787 - 1854

- Graaf Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta
1745 - 1827

- André-Marie Ampère
1775 – 1836
Natuurlijk zijn er nog vele andere uitvinders geweest die zich met
elektriciteit bezig hebben gehouden zoals:
Thomas Edison, Alexander Graham Bell, Michael Faraday, Benjamin
Franklin, Samuel Morse, James Watt, James Clerk Maxwell

A – Introductie.
8

Na de tweede wereldoorlog zijn de ontwikkelingen zeer snel gegaan.
Heden ten dage is elektriciteit niet meer weg te denken uit onze
maatschappij.
Toepassingen.
Om maar een paar voorbeelden te noemen waarbij elektriciteit een
belangrijke rol speelt:
Televisie, Stereo, Gsm, Computer, Airco, Klokken, Elektrische
gereedschappen, Lasers, Verlichting, Pompen, Meetapparatuur,
Afstandbedieningen, Ovens, Magnetron, Koffiezetapparaten,
Fototoestellen, Kopieerapparaten, Projectoren, IJskasten, Diepvriezers,
Snelheidscontroles, Navigatiesystemen, Satellieten, Speelgoed,
Vliegtuigen, Trein, Stofzuigers, Vaatwasmachines, Compressors,
Grasmaaimachines, Liften, Auto’s, Rolluiken, Verwarming, enz.
Zonder elektriciteit zou ons hedendaags bestaan helemaal ontregeld
worden.
Bedrijven, Fabrieken, Ziekenhuizen, Rechtbanken, Scholen, Tv-zenders,
Internet, Banken, Winkels, Treinverkeer, Verkeerslichten, Politie,
Brandweer, Vliegvelden, GSM netwerk zouden allemaal niet goed meer
functioneren.

A – Introductie.
9

Omdat elektriciteit zo een grote rol speelt in ons dagelijks leven,
zijn er ook een hele hoop beroepen gerelateerd aan elektriciteit.
Hieronder zijn een aantal beroepen opgesomd die direct
betrekking hebben op elektriciteit.
Elektrotechnisch ingenieur
-Besturingstechnicus
-Automatiseringsdeskundige
-Onderhoudstechnicus Electro en Instrumentatie
-Elektronicaspecialist
-Productontwerper
-Ingenieur krachtcentrale
-Programmeur robots
-Verwarmingsmonteur
-Audiovisueel medewerker
-Monteur communicatienetwerken
-Monteur laag- en hoogspanningsnetwerken
-

We hebben nu een flink aantal zaken bekeken. Een aanvulling hierop is
een video.
Klik hiernaast op het video logo om de video te bekijken
op het internet. Bij geen werkende link klik HIER.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6A via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

B – Statische elektriciteit.
10

Wanneer we een plasje zuiver water eens goed gaan bekijken, zullen we
zien dat het plasje water uit allemaal waterdeeltjes bestaat. Één zo een
waterdeeltje noemen we een watermolecuul.
Een molecuul kunnen we ook weer goed gaan bekijken. We zullen zien
dat ieder watermolecuul is opgebouwd uit hetzelfde aantal
bouwsteentjes van een soort. Er bestaan heel veel verschillende
bouwsteentjes en die bouwsteentjes noemen we atomen.
Wanneer we kijken naar het watermolecuul zal 1 watermolecuul bestaan
uit 2 waterstofatomen (afgekort: H) en 1 zuurstofatoom (afgekort: O).
De wetenschappelijke naam van water is H2O, bestaat uit 2xH en 1xO.
Samen zorgen deze atomen ervoor dat er de stof ‘water’ gevormd
wordt. De atomen zelf zijn geen water meer. Het kleinste deeltje dat nog
onder water valt, is het watermolecuul.

Ook atomen zijn weer goed te bekijken. Dan zul je zien dat ieder atoom
is opgebouwd uit een kern met daaromheen elektronen.
De kern bestaat uit:
Protonen: Dit zijn positief geladen deeltjes.
Neutronen: Dit zijn neutrale kerndeeltjes.
Om de kern “vliegen” de negatief geladen deeltjes,
de elektronen.

B – Statische elektriciteit.
11

De kernen blijven gemiddeld op hun
plaats. De elektronen bewegen rond de kern. Bij metalen en andere
“geleiders” kunnen deze elektronen hun eigen kern verlaten. Er is dan
sprake van “vrije elektronen”.
Zie ook het filmpje dat uitlegt hoe een molecuul in
elkaar zit.
(Klik in het zwarte vlak)op het video logo.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

B – Statische elektriciteit.
12

Als een atoom en/of molecuul elektronen teveel of te weinig heeft dan
krijgt deze een lading. Men noemt dit atoom en/of molecuul dan een ion.
We zullen in het vervolg niet praten over een ion maar over een geladen
stof (deze bestaat immers uit ionen)
Heb je evenveel positieve deeltjes als negatieve dan heb je een neutrale
stof.
Heb je een tekort aan elektronen  positief geladen stof (+)
Heb je een overschot aan elektronen negatief geladen stof (-)
Je kunt een stof alleen een lading geven door elektronen erbij of eraf te
doen.
2 gelijknamige stoffen (+) en (+) en (-) en (-) zullen ze elkaar afstoten.
Uiteraard geld dit niet voor neutrale stoffen onderling

2 ongelijknamige stoffen (-) en (+) zullen ze elkaar aantrekken.
Hierbij moet opgemerkt worden dat een neutrale stof ook door een
geladen stof aangetrokken wordt.

B – Statische elektriciteit.
13

Elektroscoop.
Met een elektroscoop kun je het effect van positief en
negatief geladen deeltjes zichtbaar maken. Het bestaat
meestal uit twee bladen lichte metalen folie.
De folie is verbonden met geleiders. De aan te tonen
lading vloeit langs de geleiders naar de bladen.
Daardoor gaan de twee bladen elkaar afstoten.
Hoe groter de lading, hoe verder de bladen zich van elkaar
verwijderen.
De elektroscoop die op school gebruikt wordt
staat hiernaast afgebeeld. Hoe groter de lading
hoe groter de uitslag.
Het is belangrijk bij een elektroscoop om te
onthouden dat de positieve deeltjes zich in de kern bevinden.
In een vaste stof (elektroscoop) zitten deze op een vaste plaats en
kunnen niet van hun plaats af. Bij stoffen met veel vrije elektronen zoals
bijna alle metalen zullen deze elektronen (negatieve deeltjes) wel willen
gaan bewegen.
Bepaalde stoffen worden bij wrijving:
-negatief geladen zoals: plastic koper
-positief geladen zoals: lucht, wol, glas

B – Statische elektriciteit.
14

Bij het in de buurt komen (niet aanraken!) van een elektroscoop gebeurt
het volgende:

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

De positief geladen staaf komt in de buurt en trekt de negatieve
deeltjes in de elektroscoop aan. Omdat er een verplaatsing van
negatieve elektronen in de elektroscoop plaats vindt, zullen er onderaan
alleen nog maar positief geladen deeltjes overblijven. En 2 positief
geladen plaatjes stoten elkaar af.
Dit effect wordt veroorzaakt door het feit dat gelijknamige ladingen
elkaar afstoten en ongelijknamige ladingen elkaar aantrekken.
Wanneer je dit verschijnsel moet gaan uitleggen kun je het beste dit
tekenen. Gebruik dan altijd deze volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen (+) op een vaste plaats.

3.

Teken de elektronen (-).

B – Statische elektriciteit.
15

Bij aanraking zal dit alles een hele andere wending nemen.
De elektronen (-) kunnen dan overspringen van het ene object naar het
andere. Hierdoor zal de elektroscoop uiteindelijk een positieve lading
krijgen, en de staaf wordt iets minder positief omdat er elektronen (-)
zijn bijgekomen. De plaatjes blijven dan ook uitelkaar staan.
Bij aanraking van de PVC buis gebeurt het volgende:
Er springen elektronen over

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Wanneer je dit verschijnsel moet gaan tekenen gebruik dan altijd deze
volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen op een vaste plaats. (+)

3.

Teken de elektronen. (-)

B – Statische elektriciteit.
16

Je kunt de elektroscoop weer neutraal maken door hem aan te raken, het
tekort aan elektronen wordt dan door jou aangevuld. Jij bent “geaard”
(verbonden met de aarde) en deze zal altijd neutraal blijven, vanwege
het enorme aantal deeltjes wat de aarde bezit.
Het in de buurt komen en aanraken met een negatieve staaf kun je
bekijken in de samenvatting. Let op: Er gebeurt met de plaatjes precies
hetzelfde, echter bewegen de elektronen (-) heel anders !

B – Statische elektriciteit.
17

Op de website staat een applet klaar waarmee je zelf een
ballon statisch kunt laden, probeer het eens en maak dan
eerst onderstaande opdrachten.
Laadt 1 ballon eerst negatief door hem langs de trui te wrijven.
1.
2.

Zal de trui nu positief of negatief zijn?
Wat zal er tussen de ballon en trui te zien zijn? Trekken deze elkaar
aan of stoten ze elkaar af?

Ga nu met de ballon naar de neutrale muur.
3.

Wat zal er met de negatieve elektronen in de muur gebeuren?

4.

Wat zal er met de positieve ionen in de muur gebeuren?

Herstel nu de simulatie en klik aan dat je 2 ballonnen wil gebruiken.
Wrijf met beide ballonen langs de trui zodat ze beide genoeg
elektronen opnemen. Hang vervolgens ballon 1 midden in het scherm en
ballon 2 breng je rustig naar ballon 1 toe.
5.

Wat zullen de 2 ballonen voor effect op elkaar hebben, en waarom?
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6B via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

C – Elektrische symbolen.
18

Bij elektriciteit wordt vaak gebruik gemaakt van schema’s waarin zal
worden aangegeven hoe een schakeling is opgebouwd. Een schakeling is
een stroomkring waarin verschillende onderdelen zijn opgenomen. Denk
hierbij aan een spanningsbron, een lampje en nog veel meer
verschillende mogelijke onderdelen. Deze onderdelen noemen we
componenten.

Schema’s worden gebruikt om een schakeling die in werkelijkheid
bestaan eenvoudiger weer te geven. In deze schema’s worden geen
foto’s gebruikt om aan te geven welke componenten in de schakeling
zitten.
Componenten die je veel zal tegenkomen:


Gelijkspanningbron



Wisselspanningbron



Schakelaar (geopend)



Schakelaar (gesloten)





Weerstand
(stroomverbruiker)
Voltmeter

V

C – Elektrische symbolen.
19


Ampèremeter



Lampje



Light-emitting diode (LED)



Draadje

A

Van de meeste componenten weet je waarschijnlijk wel wat ze doen of
waarvoor ze bedoeld zijn. Een diode is een apparaatje dat de stroom
maar in 1 richting doorlaat. Een Light-emitting diode is er eentje die
daarbij ook nog licht uitzendt.
Zoals al eerder aangegeven worden deze symbolen gebruikt om
schema’s te maken. Deze schema’s maken schakelingen overzichtelijker.
Enkele voorbeelden hiervan:

C – Elektrische symbolen.
20

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

Het schema dat er over blijft is veel overzichtelijk dan de oorspronkelijke
tekening.
Van ieder elektrisch apparaat is zo’n schema gemaakt. Zoals hieronder
van een magnetron

Dit maakt het zoeken naar eventuele storingen een stuk makkelijker.

C – Elektrische symbolen.
21

Schema’s zijn niet zo makkelijk te maken vanuit een tekening. Hoe meer
componenten in de tekening zijn, hoe moeilijker het zal zijn om een
schema ervan te maken.

ampèremeter

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Leg de componenten zodanig dat
je er overzichtelijk naar kan kijken.
Stap3:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

A

A

A

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6C via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

D – Grootheden.
22

Bij deze paragraaf gaan we de grootheden en bijbehorende eenheden
bespreken die tijdens deze module van toepassing zijn.
Spanning.
Spanning staat ook wel bekend als potentiaalverschil binnen de
natuurkunde. Met spanning wordt de hoeveelheid energie die nodig is
per ladingseenheid om deze te kunnen verplaatsen door een geleidend
materiaal bedoelt. Simpel gezegd: de energie van de elektronen.
Spanning wordt weergegeven met het symbool U, afgeleid van het
latijnse woord Urgere.
De eenheid waarin spanning wordt uitgedrukt is volt. Afgekort met een
hoofdletter V.
Wanneer je een elektrisch apparaat aansluit op het lichtnet door de
stekker in het stopcontact te steken, komt er een spanning van 230volt
naar dit apparaat. (Vroeger was dit 220volt, tegenwoordig 230volt)
Je noteert dit als: Ustopcontact = 230V.
Stroomsterkte.
Een lampje gaat branden als de kring gesloten is. Dit komt doordat er
een stroom van vrije elektriciteitsdeeltjes (elektronen) loopt door de
kring. Deze wordt verwekt door de batterij. De batterij werkt net als een
ventilator. Bij een ventilator is er voor en achter een andere druk en het
drukverschil veroorzaakt de luchtstroom. De batterij veroorzaakt dus een
drukverschil en hierdoor ontstaat een stroom. Deze stroom loopt van plus
naar min.
Kortom: stroomsterkte is het aantal elektronen dat per seconde door een
geleider stromen.

D – Grootheden.
23

Stroomsterkte wordt doorgaans weergegeven met de letter I, afkomstig
van intensiteit. De stroomsterkte die per seconde door een draad
passeert heeft de eenheid Ampère (A).
Stel dat er door een elektromotor een stroomsterkte van 3 Ampère gaat.
Je noteert dit als: Imotor = 3A
Om de stroomsterkte te meten plaats je een ampèremeter in serie (dus
tussen lampje en spanningsbron).
Weerstand.
Ieder elektrisch apparaat zorgt voor een weerstand van de
stroomsterkte. Een weerstand is wanneer de doorgang van een
elektrische stroom wordt bemoeilijkt.
Je zou weerstand kunnen vergelijken met een kraan die maar half
opengedraaid is.
Weerstand geven we aan met de letter R, afkomstig van resistance.
Weerstand wordt gemeten in de eenheid Ohm. Ohm wordt afgekort met
het Griekse symbool voor omega, Ω.
Stel dat een lampje een weerstand heeft van 25 Ohm.
Je noteer dit als: Rlampje = 25Ω.

D – Grootheden.
24

Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

Wanneer je spanning, stroomsterkte en weerstand wil gaan meten zijn er
een aantal dingen erg belangrijk om uit elkaar te houden.
Spanning over een lampje meten.
Wanneer je spanning wil meten heb je een spanningsmeter nodig. Deze
spanningsmeter sluit je parallel over het lampje aan.
Stroomsterkte door een lampje meten.
Wanneer je stroomsterkte wil gaan meten heb je een ampèremeter
nodig. Deze sluit je in serie voor of na het lampje aan. Deze zal het
aantal elektronen die per seconde door het lampje gaan meten.

D – Grootheden.
25

Wanneer je nog niet goed het verschil weet tussen serie en parallel is
dat geen probleem, want dat wordt later deze module nog behandeld.
Maar om je toch alvast een idee te geven kun je onderstaand filmpje
bekijken door erop te klikken. Het filmpje is ook HIER te vinden.

Weerstand van een lampje meten.
De weerstand is te meten maar dat wordt niet in deze module
behandeld. In deze module leer je wel de weerstand te berekenen met
behulp van de stroomsterkte en de spanning. Dit volgt nog in de
komende paragrafen.
Samenvatting kun je HIER te vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6D via Teletop.

E1 - Wet van Ohm.
26

Bij elektriciteit is er 1 formule de basis van alle andere formules. Deze
formule zal bij ieder onderdeeltje van elektriciteit, waarbij elektriciteit
een rol speelt, terugkomen. Deze wet is vernoemd naar de Duitse
natuurkundige George Ohm, die als eerste de relatie legde tussen
stroomsterkte, spanning en weerstand.
Voordat je de wet van Ohm goed kan begrijpen, moet je een aantal
basisdingen goed helder hebben.








Er kan pas een elektrische stroom lopen wanneer de stroomkring
gesloten is.
Stroomsterkte (I) wordt gemeten in Ampère (A).
Je kunt stroomsterkte meten met een Ampèremeter die je in serie
plaatst met het te meten component.
Spanning (U) wordt gemeten in Volt (V).
Je kunt spanning meten met een voltmeter die je parallel over het te
meten component plaatst.
Geef je de elektronen meer energie (spanning) dan zullen de aantal
elektronen die per seconde (stroomsterkte) door de stroomkring gaan
toenemen.

Deze voorwaarden zijn van belang bij de wet van Ohm. Wanneer er niet
aan deze voorwaarden wordt voldaan zal de wet van Ohm niet gelden.

E1 - Wet van Ohm.
27

We gaan nu bekijken hoe de wet van Ohm er uitziet.
We gaan de spanning en stroomsterkte meten van een
component (in dit geval hiernaast een weerstandje).
We zetten er eerst 0 volt op. De stroomsterkte is dan ook
0 ampère.
Wanneer we de spanning gaan verhogen naar 1volt,
zal de stroomsterkte omhoog gaan naar 0,5 ampère.
We verhogen de spanning naar 2 volt, stroomsterkte wordt 1 ampère.
Iedere keer wanneer de spanning met 1 volt verhoogd wordt, zal de
stroomsterkte verhogen met 0,5. Dat kunnen we uitzetten in een tabel
zoals hierbeneden is gedaan. Vanuit deze tabel kun je een grafiek
tekenen zoals ernaast gebeurd is. Bekijk deze en kijk of je begrijpt wat
er staat.

I (A)

0
0

1
0,5

2
1

3 4
1,5 2

U/I

2

2

2

2

U (V)

U (V)

3
2
1

0,5 1 1,5 2 I (A)
Zoals je in de kolom onderaan de tabel kunt
zien, komt er een constante waarde uit wanneer je spanning deelt door
de stroomsterkte. Vanuit de wiskunde weet je dat bij een rechte lijn een
hellingsgetal hoort.

Deze waarde is de weerstand.

R=

spanning
stroomsterkte

=

U(V)
I(A)

=

2
3
4
1
= 2Ω
=
=
=
1
1,5
0,5
2

E1 - Wet van Ohm.
28

De wet van Ohm luidt als volgt:

weerstand =
R(Ω) =

In symbolen:

spanning
stroomsterkte
U(V)
I(A)

Om erachter te komen hoe je de formule moet invullen wanneer er iets
anders gevraagd wordt dan de weerstand, kun je de formuledriehoek
gebruiken. Je legt dan je vinger op het gedeelte dat je moet uitrekenen,
de driehoek laat je zien hoe je de formule moet gebruiken.
Wil je R weten?
Leg je vinger op R, er blijft

over.

Wil je U weten?
Leg je vinger op U, er blijft I x R over.

Alle verschillende voorbeeldsommen kun je HIER vinden in de
samenvatting.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E1 via Teletop.

E2 – Ohm & lampje.
29

Dagelijks komen we lampen tegen. Grote lampen, zoals in een
voetbalstadion of kleine lampen in de kerstboom. Er zijn heel veel
verschillende soorten lampen of lampjes.
Wanneer je ieder lampje apart gaat bekijken,
zul je zien dat er op ieder lampje iets geschreven
staat. Bijvoorbeeld een autolamp.
Daar zou 12V/1,5A op kunnen staan.
Dit betekent dat wanneer je 12Volt over dit
lampje heen zou zetten, er een stroomsterkte van
1,5A doorheen gaan en brand het lampje op volle sterkte.

12V/1,5A

Kun je over dit lampje:
2Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zeer zwak.
6Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zwak.
12,5Volt zetten?
Ja, het lampje brandt fel.
25Volt zetten?
Ja, het lampje zal doorbranden.
Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken. In de video
wordt een proef gedemonstreerd om spanning en stroomsterkte te
meten. Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

E2 – Ohm & lampje.
30

De weerstand van een lampje is te meten en zal constant zijn wanneer er
een andere hoeveelheid spanning over het lampje wordt gezet. Echter
wanneer een gloeidraadje in een lampje zeer heet wordt, dan zal zijn
weerstandwaarde gaan veranderen door de hitte. Dat is het beste
zichtbaar wanneer een meting wordt uitgezet in een grafiek.
In de grafiek hiernaast zie je wat er
gebeurt wanneer je steeds meer spanning
(U) over een lampje zet. In eerste instantie
zal de grafiek lineair blijven, omdat de
weerstand constant is. Maar wanneer er
teveel spanning over een lampje wordt
gezet, wordt hij warm en zal hij uiteindelijk
doorbranden. Bij dit oververhitten van het
lampje zal de weerstand verhogen.

Wanneer je een voorbeeldsom wil zien, kijk dan in de samenvatting.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E2 via Teletop.

F – Serieschakeling.
31

Wanneer we een schakeling bekijken, kunnen we een schakeling onder
verdelen in 2 hoofdcategorieën. De Serieschakeling en de
Parallelschakeling.
Dit hebben we al heel kort bekeken bij paragraaf D met een filmpje. In
deze paragraaf gaan we het hebben over de Serieschakeling. De
Parallelschakeling zal in de volgende paragraaf worden besproken.
Een Serieschakeling is een schakeling waarbij alle geschakelde
componenten in serie staan. Dat wil zeggen; wanneer de stroom gaat
lopen kan deze maar 1 richting uit en komt dan alle componenten tegen.
De stroom kan zich nergens splitsen, splitsen is namelijk parallel.

+
-

+
-

Serie

Parallel

In het linkerplaatje zijn 3 lampjes in serie geschakeld. De stroom moet
door alle 3 de lampjes heen. In het rechterplaatje zijn 3 lampjes parallel
getekend, de stroom zal zich splitsen voordat het door een lampje gaat.

F – Serieschakeling.
32

Wanneer er in een serieschakeling een lampje uitvalt dan gaan de
andere lampjes ook uit, omdat de stroom niet meer door kan. De
stroomkring is dan niet meer gesloten. Wanneer er een lampje uitvalt bij
een Parallelschakeling, dan is de stroomkring nog steeds gesloten en kan
de stroom nog steeds door de andere lampjes. Deze zullen dan gewoon
blijven branden.

Stroomsterkte in een Serieschakeling.
Wanneer we een stroom laten lopen door een Serieschakeling dan is de
stroomsterkte in de hele stroomkring gelijk. Het maakt niet uit waar je
stroomsterkte gaat meten, overal is deze even groot.
In Natuurkundige termen zeggen we;
de stroomsterkte is constant.
I
1

I
2

I
3

I totaal

I = constant

Itotaal= I1= I2= I3

Itotaal wordt ook wel Ibron genoemd

F – Serieschakeling.
33

Spanning bij Serieschakeling.
De spanning die over de componenten staat kan wel verschillen, dit is
afhankelijk van de weerstand van ieder component. De spanning van
alle componenten bij elkaar opgeteld is de totale spanning.

U
1

U
2

U
3

U totaal

Utotaal = U1+U2+U3+…
Bekijk onderstaand filmpje over het oplossen van sommen met
serieschakelingen (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun het ook HIER bekijken.

F – Serieschakeling.
34

Weerstanden in serieschakeling.
Wanneer we weerstanden bekijken bij serieschakeling dan kun de totale
weerstand heel gemakkelijk berekenen. Je mag namelijk alle
weerstanden in de schakelingen bij elkaar optellen dan heb je de totale
weerstand.
R1

R2

R3

Rtot=R1+R2+R3
Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6F via Teletop.

G – Parallelschakeling.
35

In de vorige paragraaf hebben we gezien wanneer een schakeling
‘serie’ wordt genoemd en wanneer ‘parallel’. In deze paragraaf gaan
we kijken naar de stroomsterkte en spanning bij een parallelschakeling,
net zoals we dat in de vorige paragraaf hebben gedaan bij een
serieschakeling.
Het grote verschil van een parallelschakeling met een serieschakeling is
dat er bij een parallelschakeling meerdere stroomkringen zijn te
onderscheiden.
Hieronder zijn de verschillende stroomkringen weergegeven. Iedere
stroomkring is apart gekleurd. De stroom door het bovenste lampje volgt
de roze route, de stroom door het onderste lampje de groene route en
de stroom door de weerstand (component in het midden) de bruine route.

G – Parallelschakeling.
36

Wanneer we in een parallelschakeling ieder component gaan bekijken
zijn er een aantal eigenschappen heel belangrijk.
Omdat er meerdere stroomkringen zijn, is:


De stroomsterkte in de stroomkringen verschillend.



De spanning over ieder component hetzelfde.



Als er één onderdeel uitvalt of kapot gaat werkt de rest nog steeds.
U1

U2

U3
Utotaal

Spanning bij een parallelschakeling.
Met een voltmeter meet je de spanning over ieder component en zul je
zien dat over ieder component dezelfde spanning staat. Ook de totale
spanning (Utotaal) is hetzelfde.
Utotaal = U1 = U2 = U3

G – Parallelschakeling.
37

Stroomsterkte bij parallelschakeling.
De stroomsterkte kan verschillen per component in een
parallelschakeling. Om deze uit te rekenen moet je voor iedere
component de wet van Ohm gaan gebruiken. Wanneer je de totale
stroomsterkte wil weten, mag je de stroomsterktes van alle losse
componenten bij elkaar optellen.
I1

I2

I3

It

Itotaal = I1+I2+I3+…
Bekijk onderstaande film om te zien hoe je berekeningen aanpakt bij een
parallelschakeling (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

G – Parallelschakeling.
38

Weerstand bij parallelschakeling.
Om een totale weerstand te berekenen bij een parallelschakeling zul je
meer moeite moeten doen dan bij een serieschakeling.
Bij een serieschakeling hoefde je alle weerstanden maar bij elkaar op te
tellen, bij een parallelschakeling gaan we “omgekeerd” optellen.
Om omgekeerd op te tellen krijg je deze formule gegeven:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1
Je vult hierbij R1, R2, R3 etc. in de formule in en je houdt breuken over.
Als je niet meer weet hoe je Rv kunt uitrekenen wanneer je deze breuken
hebt kun je dat opzoeken in de samenvatting.

Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6G via Teletop.

H – Gecombineerde schakeling.
39

Tot nu toe zijn serieschakelingen en parallelschakelingen altijd apart
bekeken. Maar de meeste schakelingen die worden gebruikt bestaan
niet uit alleen serie of parallel geschakelde componenten maar uit een
mix hiervan. We noemen dit een gecombineerde schakeling.
Hier rechts is een gecombineerde schakeling
weergegeven. Het zijn 2 lampjes (nr. 1+2) die
parallel geschakeld zijn. Samen staan deze
lampjes in serie met de weerstand hier rechts.

1

Om aan een gecombineerde schakeling te
kunnen rekenen, moet je eerst gaan kijken welke
componenten in serie met elkaar staan en welke componenten een
parallelschakeling met elkaar vormen.
Wanneer je dat gelukt is kun je een parallelschakeling in gedachte
vervangen door een vervangingscomponent (vaak wel
vervangingsweerstand genoemd).
Dan hou je een schakeling over waarbij alle onderdelen in serie met
elkaar staan. Deze zou je zonder problemen moeten kunnen oplossen.

1
1 en 2

2

2

H – Gecombineerde schakeling.
40

Om een vervanging te vinden moet je een aantal zaken onthouden:
Alleen weerstanden mag je vervangen, je zult dus altijd eerst de
weerstand moeten uitrekenen.


Weerstanden in serie mag je optellen.



Weerstand parallel moet je “omgekeerd optellen” .



Serie:

(RV = R1+R2+R3+enz.)

Parallel:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1

Om goed te zien hoe je bij een parallelschakeling een
vervangingsweerstand uitrekent kun je het onderstaand filmpje bekijken.
(klik in het zwarte vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
41

Voorbeeldsom.
Geef bij elk component van onderstaande afbeelding de spanning,
stroomsterkte en weerstand.
9V
6V
10 Ω
0,2 A

Dit lijkt erg moeilijk, zeker omdat je bij zo een opgave “door het bomen
het bos niet meer ziet”. Je moet hiervoor iedere keer bij het begin
beginnen en de basisregels toepassen die je de afgelopen paragrafen
hebt geleerd.
De som wordt uitgewerkt in het onderstaand filmpje. (klik in het zwarte
vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
42

Je zou nu aan het laatste huiswerk van deze module kunnen beginnen.
Wanneer je graag nog een extra uitleg wil hebben over het oplossen
van een gecombineerde schakeling, dan kun je eerst onderstaand filmpje
bekijken. (klik in het zwarte vlak)
Ook zijn in de samenvatting meerdere sommen geheel uitgewerkt.
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Samenvatting kun je HIER vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6H via Teletop.

Extra: Relais.
43

Deze paragraaf is voor de mensen die nog geïnteresseerd zijn om wat
extra te weten te komen. Deze paragraaf zal NIET worden getoetst op
het proefwerk.
Tijdens deze extra stof gaan we het hebben over een Relais en zullen
stap voor stap gaan bekijken wat een Relais is.
Wat is een Relais?
Een Relais is een door een elektromagneet bediende schakelaar.
Het is een eenvoudige maar zeer veelgebruikte component in elektrische
schakelingen.
Hoe werkt een relais?
In een relais is koperdraad om een ijzeren staafje gedraaid. Wanneer
er door de draad stroom gaat lopen zal het ijzeren staafje magnetisch
worden. Aan het uiteinde van dit ijzeren staafje zit een ijzeren plaatje
wat aangetrokken wordt als het staafje magnetisch wordt.
Hierdoor worden er onder het plaatje 2 contacten met elkaar verbonden
net zoals bij een schakelaar.

Extra: Relais.
44

Welk symbool is een Relais?

Aan de linkerkant (bij de spoel) sluit je stroomkring A aan. Wanneer
deze stroomkring sluit, zal deze de elektromagneet activeren en trekt
aan het schakelaartje in stroomkring B (stippellijn).
Hoe werkt een Relais in een schakeling?

A

Als er een relais gebruikt wordt, zijn er
S1
altijd 2 stroomkringen,
S2
de “stuurkring” B en de
“verbruikerskring” A. Als de
schakelaar 1 (S1) gesloten wordt dan
B
wordt het ijzer in de het relais
M
magnetisch. Hierdoor trekt hij
schakelaar 2 (S2) automatisch
dicht. De 2e stroomkring wordt dus gesloten en in dit voorbeeld gaat dan
de motor (M) werken.

Extra: Relais.
45

Waarom dan niet de hiernaast staande schakeling?
Een motor (b.v. ruitenwissermotor auto) heeft
meestal een groot vermogen, het gevolg hiervan
is dat er een grote stroom doorheen gaat.
De meeste schakelaars aan het stuur zijn klein
en daar kan geen grote stroom doorheen,
anders branden deze door.

S

M

Een relais bied de oplossing, door
schakelaar S1 gaat een “kleine stuurstroom” waardoor S2 gesloten wordt
en de motor gaat werken. S2 is een schakelaar waar wel veel stroom
doorheen kan.
Deze relais bevinden zich vaak onder de motorkap of onder het
dashboard en je hoort ze vaak “klikken”.

Extra: Relais.
46

Hoe gebruiken we een Relais in een schakeling?
Een Relais gebruiken we zoals al gezien om met schakeling A schakeling
B te doen openen of sluiten. Wanneer we gaan kijken kom je het Relais
vaak tegen bij schakelingen waarbij je met een kleine stroomsterkte een
stroomkring wil (de)activeren met een grote stroomsterkte.
Het beste voorbeeld hiervan is een startrelais van de auto. Wanneer je
de auto probeert te starten draai je aan de sleutel. In deze schakeling is
dan ook een relais opgenomen die vervolgens alle andere systemen in
de auto uitzet, zodat de startmotor het volle vermogen van de accu kan
benutten.
In het schakelschema hieronder wordt een Relais gebruikt om een bel te
doen bellen. De bel werkt op een spanning van 230V, maar wordt
aangestuurd met een schakelaar die maar 12V aan spanning nodig
heeft.

Practica.
47

Hieronder zijn een aantal practica te vinden die goed aansluiten bij
deze module. Wanneer er een practicum wordt uitgevoerd, zal dit van
tevoren duidelijk worden aangegeven en kun je deze hier vinden:
Practicum 1:

Water als geleider.

Practicum 2:

De volta-batterij.

Practicum 3:

De citroen-batterij.

Practicum 4:

De hand-batterij.

Practicum 5:

Schakelingen tekenen en bouwen.

Practicum 6:

Wet van Ohm.


Slide 2

1

MODULE 6
ELEKTRICITEIT.

Door: S.

Habets.

Inhoudsopgave.
2

Hier vind u het overzicht van deze module.
Om snel naar een onderdeel toe te gaan kan erop geklikt worden.
Voorwoord

3

Legenda

4

A.

Introductie

5

B.

Statische elektriciteit

10

C.

Elektrische symbolen

18

D.

Grootheden

22

E1.

Wet van Ohm

26

E2.

Ohm & lampje

29

F.

Serieschakeling

31

G.

Parallelschakeling

35

H.

Gecombineerde schakeling

39

Extra:

Transistor

43

Practica

47

Voorwoord.
3

Welkom bij de module Elektriciteit door S. Habets.
Deze module is gemaakt voor leerlingen van 2 Atheneum.
De opzet van deze module is dat een leerling deze module geheel
zelfstandig door kan werken. Daar waar dat niet mogelijk is, zal er
tijdens de les hier nog aandacht aan besteed worden. Bij vragen kan
altijd de docent worden geraadpleegd. Dat kan tijdens de les, maar dat
kan ook online. Je krijgt dan in de meeste gevallen reactie per email.
Te vinden op: www.stagesmc.weebly.com
Verder is op de website nog aanvullende informatie te vinden.
Het is verstandig om tijdens de les naast je laptop ook te
zorgen voor een koptelefoon of oordopjes. Dit omdat er
regelmatig filmpjes met geluid zijn verwerkt in dit lesmateriaal.
Opdrachten/huiswerk.
De opdrachten die bij deze module horen zijn op teletop te vinden.
Wanneer er opdrachten gemaakt moeten worden zal dat worden
aangegeven in de module. Wanneer je score lager is dan 65% mag je
niet verder met de volgende paragraaf maar moet je de opdrachten
nogmaals maken.
Aanvullende informatie zal worden gegeven in de les.
Heel veel succes en plezier!
S. Habets

Legenda.
4

Soms kom je logo’s tegen op de groene balk zoals deze hierboven staan.
Wanneer je op sommige logo’s klikt zit er een hyperlink achter. Deze zal
je dan direct naar de juiste locatie verwijzen.
Hier beneden wordt uitgelegd wat het betekend wanneer er een van
deze logo’s in de groene balk staan vermeld.
Er zit geluid bij deze pagina of bij de bijbehorende film.
In de klas zijn oordopjes of een koptelefoon verplicht.
Er bevindt zich een video op deze pagina.

Aanvullende informatie is te vinden op de website van Dhr.
Habets.
Er bevinden zich opdrachten via TeleTop op deze pagina.

Er bevindt zich een samenvatting op deze pagina.

A – Introductie.
5

Elektriciteit komen we dagelijks tegen in ons leven. Dan denk je natuurlijk
meteen aan het stopcontact en aan batterijen met alle apparaten die
daarbij horen. Maar niet alleen kunstmatig opgewekte elektriciteit kom
je in je dagelijks leven tegen, ook in de natuur kom je elektriciteit tegen.
Vaak denk je niet aan deze vormen, maar toch hebben ze alles met
elektriciteit te maken.

In de natuur kom je bliksem tegen, heb je de sidderaal en gaan je haren
rechtovereind staan met behulp van elektriciteit. Zelfs in ons lichaam
gaan er continu elektrische stroompjes als je kijkt naar ons zenuwstelsel.

Tegenwoordig maken wij onze eigen elektriciteit. Maar waarom
gebruiken wij mensen eigenlijk zo graag elektriciteit?
Elektriciteit is een vorm van energie die veel voordelen heeft.




Elektriciteit is gemakkelijk te transporteren door de infrastructuur van
(koper)draden die inmiddels overal in ons land zijn aangebracht.
Elektriciteit is gemakkelijk om te zetten in andere vormen van energie
zoals:
Warmte
(vb: een soldeerbout of elektrische verwarming)
Licht
(vb: een gloeilamp of LED)
Beweging
(vb: een elektromotor)

A – Introductie.
6

Elektriciteit heeft ook grote nadelen.
Dat is namelijk dat elektriciteit duur is en zeer moeilijk te maken is. Het
proces van elektriciteit opwekken is ook erg milieubelastend.
(d.w.z. dat het milieu er flink onder lijdt)
Hoe komen we vandaag de dag eigenlijk aan de benodigde
elektriciteit? Dat wordt uitgelegd in het volgend filmpje.
(klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Historie van Elektriciteit.
Volgens historische documenten is de eerste bekende ontdekking van
statische elektriciteit eigenlijk in de 6e eeuw. Hier werd ontdekt dat het
wrijven van een bont met een ander voorwerp andere voorwerpen laat
aantrekken.

A – Introductie.
7

De eerste moderne toepassing van elektriciteit was in 1660, de eerste
elektrostatische generator. Deze baande de weg voor de leer van de
elektriciteit. Men ontdekte dat er materialen zijn die als geleiders dienst
doen en anderen die als isolator dienst doen en dat er twee soorten
ladingen bestaan (positief en negatief).
In 1700 werd de eerste condensator uitgevonden en men kon zo
statische elektriciteit in een elektrische stroom omzetten.
In de vroege 19e eeuw deed men nog meer verbazende ontdekkingen
op het gebied van elektriciteit.
Er kwamen bedrijven die erop gericht waren om elektriciteit te
onderzoeken om zo het leven voor de mensen gemakkelijker te maken.
Zo kwamen er de meest ongelooflijke uitvindingen, zoals de
inductiemotor, de gloeilamp, de lange afstand telegraaf, de telefoon, de
eerste elektrische aangedreven locomotief.
Deze uitvindingen kwamen van mensen zoals:
- Georg Simon Ohm
1787 - 1854

- Graaf Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta
1745 - 1827

- André-Marie Ampère
1775 – 1836
Natuurlijk zijn er nog vele andere uitvinders geweest die zich met
elektriciteit bezig hebben gehouden zoals:
Thomas Edison, Alexander Graham Bell, Michael Faraday, Benjamin
Franklin, Samuel Morse, James Watt, James Clerk Maxwell

A – Introductie.
8

Na de tweede wereldoorlog zijn de ontwikkelingen zeer snel gegaan.
Heden ten dage is elektriciteit niet meer weg te denken uit onze
maatschappij.
Toepassingen.
Om maar een paar voorbeelden te noemen waarbij elektriciteit een
belangrijke rol speelt:
Televisie, Stereo, Gsm, Computer, Airco, Klokken, Elektrische
gereedschappen, Lasers, Verlichting, Pompen, Meetapparatuur,
Afstandbedieningen, Ovens, Magnetron, Koffiezetapparaten,
Fototoestellen, Kopieerapparaten, Projectoren, IJskasten, Diepvriezers,
Snelheidscontroles, Navigatiesystemen, Satellieten, Speelgoed,
Vliegtuigen, Trein, Stofzuigers, Vaatwasmachines, Compressors,
Grasmaaimachines, Liften, Auto’s, Rolluiken, Verwarming, enz.
Zonder elektriciteit zou ons hedendaags bestaan helemaal ontregeld
worden.
Bedrijven, Fabrieken, Ziekenhuizen, Rechtbanken, Scholen, Tv-zenders,
Internet, Banken, Winkels, Treinverkeer, Verkeerslichten, Politie,
Brandweer, Vliegvelden, GSM netwerk zouden allemaal niet goed meer
functioneren.

A – Introductie.
9

Omdat elektriciteit zo een grote rol speelt in ons dagelijks leven,
zijn er ook een hele hoop beroepen gerelateerd aan elektriciteit.
Hieronder zijn een aantal beroepen opgesomd die direct
betrekking hebben op elektriciteit.
Elektrotechnisch ingenieur
-Besturingstechnicus
-Automatiseringsdeskundige
-Onderhoudstechnicus Electro en Instrumentatie
-Elektronicaspecialist
-Productontwerper
-Ingenieur krachtcentrale
-Programmeur robots
-Verwarmingsmonteur
-Audiovisueel medewerker
-Monteur communicatienetwerken
-Monteur laag- en hoogspanningsnetwerken
-

We hebben nu een flink aantal zaken bekeken. Een aanvulling hierop is
een video.
Klik hiernaast op het video logo om de video te bekijken
op het internet. Bij geen werkende link klik HIER.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6A via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

B – Statische elektriciteit.
10

Wanneer we een plasje zuiver water eens goed gaan bekijken, zullen we
zien dat het plasje water uit allemaal waterdeeltjes bestaat. Één zo een
waterdeeltje noemen we een watermolecuul.
Een molecuul kunnen we ook weer goed gaan bekijken. We zullen zien
dat ieder watermolecuul is opgebouwd uit hetzelfde aantal
bouwsteentjes van een soort. Er bestaan heel veel verschillende
bouwsteentjes en die bouwsteentjes noemen we atomen.
Wanneer we kijken naar het watermolecuul zal 1 watermolecuul bestaan
uit 2 waterstofatomen (afgekort: H) en 1 zuurstofatoom (afgekort: O).
De wetenschappelijke naam van water is H2O, bestaat uit 2xH en 1xO.
Samen zorgen deze atomen ervoor dat er de stof ‘water’ gevormd
wordt. De atomen zelf zijn geen water meer. Het kleinste deeltje dat nog
onder water valt, is het watermolecuul.

Ook atomen zijn weer goed te bekijken. Dan zul je zien dat ieder atoom
is opgebouwd uit een kern met daaromheen elektronen.
De kern bestaat uit:
Protonen: Dit zijn positief geladen deeltjes.
Neutronen: Dit zijn neutrale kerndeeltjes.
Om de kern “vliegen” de negatief geladen deeltjes,
de elektronen.

B – Statische elektriciteit.
11

De kernen blijven gemiddeld op hun
plaats. De elektronen bewegen rond de kern. Bij metalen en andere
“geleiders” kunnen deze elektronen hun eigen kern verlaten. Er is dan
sprake van “vrije elektronen”.
Zie ook het filmpje dat uitlegt hoe een molecuul in
elkaar zit.
(Klik in het zwarte vlak)op het video logo.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

B – Statische elektriciteit.
12

Als een atoom en/of molecuul elektronen teveel of te weinig heeft dan
krijgt deze een lading. Men noemt dit atoom en/of molecuul dan een ion.
We zullen in het vervolg niet praten over een ion maar over een geladen
stof (deze bestaat immers uit ionen)
Heb je evenveel positieve deeltjes als negatieve dan heb je een neutrale
stof.
Heb je een tekort aan elektronen  positief geladen stof (+)
Heb je een overschot aan elektronen negatief geladen stof (-)
Je kunt een stof alleen een lading geven door elektronen erbij of eraf te
doen.
2 gelijknamige stoffen (+) en (+) en (-) en (-) zullen ze elkaar afstoten.
Uiteraard geld dit niet voor neutrale stoffen onderling

2 ongelijknamige stoffen (-) en (+) zullen ze elkaar aantrekken.
Hierbij moet opgemerkt worden dat een neutrale stof ook door een
geladen stof aangetrokken wordt.

B – Statische elektriciteit.
13

Elektroscoop.
Met een elektroscoop kun je het effect van positief en
negatief geladen deeltjes zichtbaar maken. Het bestaat
meestal uit twee bladen lichte metalen folie.
De folie is verbonden met geleiders. De aan te tonen
lading vloeit langs de geleiders naar de bladen.
Daardoor gaan de twee bladen elkaar afstoten.
Hoe groter de lading, hoe verder de bladen zich van elkaar
verwijderen.
De elektroscoop die op school gebruikt wordt
staat hiernaast afgebeeld. Hoe groter de lading
hoe groter de uitslag.
Het is belangrijk bij een elektroscoop om te
onthouden dat de positieve deeltjes zich in de kern bevinden.
In een vaste stof (elektroscoop) zitten deze op een vaste plaats en
kunnen niet van hun plaats af. Bij stoffen met veel vrije elektronen zoals
bijna alle metalen zullen deze elektronen (negatieve deeltjes) wel willen
gaan bewegen.
Bepaalde stoffen worden bij wrijving:
-negatief geladen zoals: plastic koper
-positief geladen zoals: lucht, wol, glas

B – Statische elektriciteit.
14

Bij het in de buurt komen (niet aanraken!) van een elektroscoop gebeurt
het volgende:

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

De positief geladen staaf komt in de buurt en trekt de negatieve
deeltjes in de elektroscoop aan. Omdat er een verplaatsing van
negatieve elektronen in de elektroscoop plaats vindt, zullen er onderaan
alleen nog maar positief geladen deeltjes overblijven. En 2 positief
geladen plaatjes stoten elkaar af.
Dit effect wordt veroorzaakt door het feit dat gelijknamige ladingen
elkaar afstoten en ongelijknamige ladingen elkaar aantrekken.
Wanneer je dit verschijnsel moet gaan uitleggen kun je het beste dit
tekenen. Gebruik dan altijd deze volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen (+) op een vaste plaats.

3.

Teken de elektronen (-).

B – Statische elektriciteit.
15

Bij aanraking zal dit alles een hele andere wending nemen.
De elektronen (-) kunnen dan overspringen van het ene object naar het
andere. Hierdoor zal de elektroscoop uiteindelijk een positieve lading
krijgen, en de staaf wordt iets minder positief omdat er elektronen (-)
zijn bijgekomen. De plaatjes blijven dan ook uitelkaar staan.
Bij aanraking van de PVC buis gebeurt het volgende:
Er springen elektronen over

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Wanneer je dit verschijnsel moet gaan tekenen gebruik dan altijd deze
volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen op een vaste plaats. (+)

3.

Teken de elektronen. (-)

B – Statische elektriciteit.
16

Je kunt de elektroscoop weer neutraal maken door hem aan te raken, het
tekort aan elektronen wordt dan door jou aangevuld. Jij bent “geaard”
(verbonden met de aarde) en deze zal altijd neutraal blijven, vanwege
het enorme aantal deeltjes wat de aarde bezit.
Het in de buurt komen en aanraken met een negatieve staaf kun je
bekijken in de samenvatting. Let op: Er gebeurt met de plaatjes precies
hetzelfde, echter bewegen de elektronen (-) heel anders !

B – Statische elektriciteit.
17

Op de website staat een applet klaar waarmee je zelf een
ballon statisch kunt laden, probeer het eens en maak dan
eerst onderstaande opdrachten.
Laadt 1 ballon eerst negatief door hem langs de trui te wrijven.
1.
2.

Zal de trui nu positief of negatief zijn?
Wat zal er tussen de ballon en trui te zien zijn? Trekken deze elkaar
aan of stoten ze elkaar af?

Ga nu met de ballon naar de neutrale muur.
3.

Wat zal er met de negatieve elektronen in de muur gebeuren?

4.

Wat zal er met de positieve ionen in de muur gebeuren?

Herstel nu de simulatie en klik aan dat je 2 ballonnen wil gebruiken.
Wrijf met beide ballonen langs de trui zodat ze beide genoeg
elektronen opnemen. Hang vervolgens ballon 1 midden in het scherm en
ballon 2 breng je rustig naar ballon 1 toe.
5.

Wat zullen de 2 ballonen voor effect op elkaar hebben, en waarom?
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6B via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

C – Elektrische symbolen.
18

Bij elektriciteit wordt vaak gebruik gemaakt van schema’s waarin zal
worden aangegeven hoe een schakeling is opgebouwd. Een schakeling is
een stroomkring waarin verschillende onderdelen zijn opgenomen. Denk
hierbij aan een spanningsbron, een lampje en nog veel meer
verschillende mogelijke onderdelen. Deze onderdelen noemen we
componenten.

Schema’s worden gebruikt om een schakeling die in werkelijkheid
bestaan eenvoudiger weer te geven. In deze schema’s worden geen
foto’s gebruikt om aan te geven welke componenten in de schakeling
zitten.
Componenten die je veel zal tegenkomen:


Gelijkspanningbron



Wisselspanningbron



Schakelaar (geopend)



Schakelaar (gesloten)





Weerstand
(stroomverbruiker)
Voltmeter

V

C – Elektrische symbolen.
19


Ampèremeter



Lampje



Light-emitting diode (LED)



Draadje

A

Van de meeste componenten weet je waarschijnlijk wel wat ze doen of
waarvoor ze bedoeld zijn. Een diode is een apparaatje dat de stroom
maar in 1 richting doorlaat. Een Light-emitting diode is er eentje die
daarbij ook nog licht uitzendt.
Zoals al eerder aangegeven worden deze symbolen gebruikt om
schema’s te maken. Deze schema’s maken schakelingen overzichtelijker.
Enkele voorbeelden hiervan:

C – Elektrische symbolen.
20

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

Het schema dat er over blijft is veel overzichtelijk dan de oorspronkelijke
tekening.
Van ieder elektrisch apparaat is zo’n schema gemaakt. Zoals hieronder
van een magnetron

Dit maakt het zoeken naar eventuele storingen een stuk makkelijker.

C – Elektrische symbolen.
21

Schema’s zijn niet zo makkelijk te maken vanuit een tekening. Hoe meer
componenten in de tekening zijn, hoe moeilijker het zal zijn om een
schema ervan te maken.

ampèremeter

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Leg de componenten zodanig dat
je er overzichtelijk naar kan kijken.
Stap3:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

A

A

A

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6C via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

D – Grootheden.
22

Bij deze paragraaf gaan we de grootheden en bijbehorende eenheden
bespreken die tijdens deze module van toepassing zijn.
Spanning.
Spanning staat ook wel bekend als potentiaalverschil binnen de
natuurkunde. Met spanning wordt de hoeveelheid energie die nodig is
per ladingseenheid om deze te kunnen verplaatsen door een geleidend
materiaal bedoelt. Simpel gezegd: de energie van de elektronen.
Spanning wordt weergegeven met het symbool U, afgeleid van het
latijnse woord Urgere.
De eenheid waarin spanning wordt uitgedrukt is volt. Afgekort met een
hoofdletter V.
Wanneer je een elektrisch apparaat aansluit op het lichtnet door de
stekker in het stopcontact te steken, komt er een spanning van 230volt
naar dit apparaat. (Vroeger was dit 220volt, tegenwoordig 230volt)
Je noteert dit als: Ustopcontact = 230V.
Stroomsterkte.
Een lampje gaat branden als de kring gesloten is. Dit komt doordat er
een stroom van vrije elektriciteitsdeeltjes (elektronen) loopt door de
kring. Deze wordt verwekt door de batterij. De batterij werkt net als een
ventilator. Bij een ventilator is er voor en achter een andere druk en het
drukverschil veroorzaakt de luchtstroom. De batterij veroorzaakt dus een
drukverschil en hierdoor ontstaat een stroom. Deze stroom loopt van plus
naar min.
Kortom: stroomsterkte is het aantal elektronen dat per seconde door een
geleider stromen.

D – Grootheden.
23

Stroomsterkte wordt doorgaans weergegeven met de letter I, afkomstig
van intensiteit. De stroomsterkte die per seconde door een draad
passeert heeft de eenheid Ampère (A).
Stel dat er door een elektromotor een stroomsterkte van 3 Ampère gaat.
Je noteert dit als: Imotor = 3A
Om de stroomsterkte te meten plaats je een ampèremeter in serie (dus
tussen lampje en spanningsbron).
Weerstand.
Ieder elektrisch apparaat zorgt voor een weerstand van de
stroomsterkte. Een weerstand is wanneer de doorgang van een
elektrische stroom wordt bemoeilijkt.
Je zou weerstand kunnen vergelijken met een kraan die maar half
opengedraaid is.
Weerstand geven we aan met de letter R, afkomstig van resistance.
Weerstand wordt gemeten in de eenheid Ohm. Ohm wordt afgekort met
het Griekse symbool voor omega, Ω.
Stel dat een lampje een weerstand heeft van 25 Ohm.
Je noteer dit als: Rlampje = 25Ω.

D – Grootheden.
24

Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

Wanneer je spanning, stroomsterkte en weerstand wil gaan meten zijn er
een aantal dingen erg belangrijk om uit elkaar te houden.
Spanning over een lampje meten.
Wanneer je spanning wil meten heb je een spanningsmeter nodig. Deze
spanningsmeter sluit je parallel over het lampje aan.
Stroomsterkte door een lampje meten.
Wanneer je stroomsterkte wil gaan meten heb je een ampèremeter
nodig. Deze sluit je in serie voor of na het lampje aan. Deze zal het
aantal elektronen die per seconde door het lampje gaan meten.

D – Grootheden.
25

Wanneer je nog niet goed het verschil weet tussen serie en parallel is
dat geen probleem, want dat wordt later deze module nog behandeld.
Maar om je toch alvast een idee te geven kun je onderstaand filmpje
bekijken door erop te klikken. Het filmpje is ook HIER te vinden.

Weerstand van een lampje meten.
De weerstand is te meten maar dat wordt niet in deze module
behandeld. In deze module leer je wel de weerstand te berekenen met
behulp van de stroomsterkte en de spanning. Dit volgt nog in de
komende paragrafen.
Samenvatting kun je HIER te vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6D via Teletop.

E1 - Wet van Ohm.
26

Bij elektriciteit is er 1 formule de basis van alle andere formules. Deze
formule zal bij ieder onderdeeltje van elektriciteit, waarbij elektriciteit
een rol speelt, terugkomen. Deze wet is vernoemd naar de Duitse
natuurkundige George Ohm, die als eerste de relatie legde tussen
stroomsterkte, spanning en weerstand.
Voordat je de wet van Ohm goed kan begrijpen, moet je een aantal
basisdingen goed helder hebben.








Er kan pas een elektrische stroom lopen wanneer de stroomkring
gesloten is.
Stroomsterkte (I) wordt gemeten in Ampère (A).
Je kunt stroomsterkte meten met een Ampèremeter die je in serie
plaatst met het te meten component.
Spanning (U) wordt gemeten in Volt (V).
Je kunt spanning meten met een voltmeter die je parallel over het te
meten component plaatst.
Geef je de elektronen meer energie (spanning) dan zullen de aantal
elektronen die per seconde (stroomsterkte) door de stroomkring gaan
toenemen.

Deze voorwaarden zijn van belang bij de wet van Ohm. Wanneer er niet
aan deze voorwaarden wordt voldaan zal de wet van Ohm niet gelden.

E1 - Wet van Ohm.
27

We gaan nu bekijken hoe de wet van Ohm er uitziet.
We gaan de spanning en stroomsterkte meten van een
component (in dit geval hiernaast een weerstandje).
We zetten er eerst 0 volt op. De stroomsterkte is dan ook
0 ampère.
Wanneer we de spanning gaan verhogen naar 1volt,
zal de stroomsterkte omhoog gaan naar 0,5 ampère.
We verhogen de spanning naar 2 volt, stroomsterkte wordt 1 ampère.
Iedere keer wanneer de spanning met 1 volt verhoogd wordt, zal de
stroomsterkte verhogen met 0,5. Dat kunnen we uitzetten in een tabel
zoals hierbeneden is gedaan. Vanuit deze tabel kun je een grafiek
tekenen zoals ernaast gebeurd is. Bekijk deze en kijk of je begrijpt wat
er staat.

I (A)

0
0

1
0,5

2
1

3 4
1,5 2

U/I

2

2

2

2

U (V)

U (V)

3
2
1

0,5 1 1,5 2 I (A)
Zoals je in de kolom onderaan de tabel kunt
zien, komt er een constante waarde uit wanneer je spanning deelt door
de stroomsterkte. Vanuit de wiskunde weet je dat bij een rechte lijn een
hellingsgetal hoort.

Deze waarde is de weerstand.

R=

spanning
stroomsterkte

=

U(V)
I(A)

=

2
3
4
1
= 2Ω
=
=
=
1
1,5
0,5
2

E1 - Wet van Ohm.
28

De wet van Ohm luidt als volgt:

weerstand =
R(Ω) =

In symbolen:

spanning
stroomsterkte
U(V)
I(A)

Om erachter te komen hoe je de formule moet invullen wanneer er iets
anders gevraagd wordt dan de weerstand, kun je de formuledriehoek
gebruiken. Je legt dan je vinger op het gedeelte dat je moet uitrekenen,
de driehoek laat je zien hoe je de formule moet gebruiken.
Wil je R weten?
Leg je vinger op R, er blijft

over.

Wil je U weten?
Leg je vinger op U, er blijft I x R over.

Alle verschillende voorbeeldsommen kun je HIER vinden in de
samenvatting.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E1 via Teletop.

E2 – Ohm & lampje.
29

Dagelijks komen we lampen tegen. Grote lampen, zoals in een
voetbalstadion of kleine lampen in de kerstboom. Er zijn heel veel
verschillende soorten lampen of lampjes.
Wanneer je ieder lampje apart gaat bekijken,
zul je zien dat er op ieder lampje iets geschreven
staat. Bijvoorbeeld een autolamp.
Daar zou 12V/1,5A op kunnen staan.
Dit betekent dat wanneer je 12Volt over dit
lampje heen zou zetten, er een stroomsterkte van
1,5A doorheen gaan en brand het lampje op volle sterkte.

12V/1,5A

Kun je over dit lampje:
2Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zeer zwak.
6Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zwak.
12,5Volt zetten?
Ja, het lampje brandt fel.
25Volt zetten?
Ja, het lampje zal doorbranden.
Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken. In de video
wordt een proef gedemonstreerd om spanning en stroomsterkte te
meten. Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

E2 – Ohm & lampje.
30

De weerstand van een lampje is te meten en zal constant zijn wanneer er
een andere hoeveelheid spanning over het lampje wordt gezet. Echter
wanneer een gloeidraadje in een lampje zeer heet wordt, dan zal zijn
weerstandwaarde gaan veranderen door de hitte. Dat is het beste
zichtbaar wanneer een meting wordt uitgezet in een grafiek.
In de grafiek hiernaast zie je wat er
gebeurt wanneer je steeds meer spanning
(U) over een lampje zet. In eerste instantie
zal de grafiek lineair blijven, omdat de
weerstand constant is. Maar wanneer er
teveel spanning over een lampje wordt
gezet, wordt hij warm en zal hij uiteindelijk
doorbranden. Bij dit oververhitten van het
lampje zal de weerstand verhogen.

Wanneer je een voorbeeldsom wil zien, kijk dan in de samenvatting.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E2 via Teletop.

F – Serieschakeling.
31

Wanneer we een schakeling bekijken, kunnen we een schakeling onder
verdelen in 2 hoofdcategorieën. De Serieschakeling en de
Parallelschakeling.
Dit hebben we al heel kort bekeken bij paragraaf D met een filmpje. In
deze paragraaf gaan we het hebben over de Serieschakeling. De
Parallelschakeling zal in de volgende paragraaf worden besproken.
Een Serieschakeling is een schakeling waarbij alle geschakelde
componenten in serie staan. Dat wil zeggen; wanneer de stroom gaat
lopen kan deze maar 1 richting uit en komt dan alle componenten tegen.
De stroom kan zich nergens splitsen, splitsen is namelijk parallel.

+
-

+
-

Serie

Parallel

In het linkerplaatje zijn 3 lampjes in serie geschakeld. De stroom moet
door alle 3 de lampjes heen. In het rechterplaatje zijn 3 lampjes parallel
getekend, de stroom zal zich splitsen voordat het door een lampje gaat.

F – Serieschakeling.
32

Wanneer er in een serieschakeling een lampje uitvalt dan gaan de
andere lampjes ook uit, omdat de stroom niet meer door kan. De
stroomkring is dan niet meer gesloten. Wanneer er een lampje uitvalt bij
een Parallelschakeling, dan is de stroomkring nog steeds gesloten en kan
de stroom nog steeds door de andere lampjes. Deze zullen dan gewoon
blijven branden.

Stroomsterkte in een Serieschakeling.
Wanneer we een stroom laten lopen door een Serieschakeling dan is de
stroomsterkte in de hele stroomkring gelijk. Het maakt niet uit waar je
stroomsterkte gaat meten, overal is deze even groot.
In Natuurkundige termen zeggen we;
de stroomsterkte is constant.
I
1

I
2

I
3

I totaal

I = constant

Itotaal= I1= I2= I3

Itotaal wordt ook wel Ibron genoemd

F – Serieschakeling.
33

Spanning bij Serieschakeling.
De spanning die over de componenten staat kan wel verschillen, dit is
afhankelijk van de weerstand van ieder component. De spanning van
alle componenten bij elkaar opgeteld is de totale spanning.

U
1

U
2

U
3

U totaal

Utotaal = U1+U2+U3+…
Bekijk onderstaand filmpje over het oplossen van sommen met
serieschakelingen (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun het ook HIER bekijken.

F – Serieschakeling.
34

Weerstanden in serieschakeling.
Wanneer we weerstanden bekijken bij serieschakeling dan kun de totale
weerstand heel gemakkelijk berekenen. Je mag namelijk alle
weerstanden in de schakelingen bij elkaar optellen dan heb je de totale
weerstand.
R1

R2

R3

Rtot=R1+R2+R3
Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6F via Teletop.

G – Parallelschakeling.
35

In de vorige paragraaf hebben we gezien wanneer een schakeling
‘serie’ wordt genoemd en wanneer ‘parallel’. In deze paragraaf gaan
we kijken naar de stroomsterkte en spanning bij een parallelschakeling,
net zoals we dat in de vorige paragraaf hebben gedaan bij een
serieschakeling.
Het grote verschil van een parallelschakeling met een serieschakeling is
dat er bij een parallelschakeling meerdere stroomkringen zijn te
onderscheiden.
Hieronder zijn de verschillende stroomkringen weergegeven. Iedere
stroomkring is apart gekleurd. De stroom door het bovenste lampje volgt
de roze route, de stroom door het onderste lampje de groene route en
de stroom door de weerstand (component in het midden) de bruine route.

G – Parallelschakeling.
36

Wanneer we in een parallelschakeling ieder component gaan bekijken
zijn er een aantal eigenschappen heel belangrijk.
Omdat er meerdere stroomkringen zijn, is:


De stroomsterkte in de stroomkringen verschillend.



De spanning over ieder component hetzelfde.



Als er één onderdeel uitvalt of kapot gaat werkt de rest nog steeds.
U1

U2

U3
Utotaal

Spanning bij een parallelschakeling.
Met een voltmeter meet je de spanning over ieder component en zul je
zien dat over ieder component dezelfde spanning staat. Ook de totale
spanning (Utotaal) is hetzelfde.
Utotaal = U1 = U2 = U3

G – Parallelschakeling.
37

Stroomsterkte bij parallelschakeling.
De stroomsterkte kan verschillen per component in een
parallelschakeling. Om deze uit te rekenen moet je voor iedere
component de wet van Ohm gaan gebruiken. Wanneer je de totale
stroomsterkte wil weten, mag je de stroomsterktes van alle losse
componenten bij elkaar optellen.
I1

I2

I3

It

Itotaal = I1+I2+I3+…
Bekijk onderstaande film om te zien hoe je berekeningen aanpakt bij een
parallelschakeling (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

G – Parallelschakeling.
38

Weerstand bij parallelschakeling.
Om een totale weerstand te berekenen bij een parallelschakeling zul je
meer moeite moeten doen dan bij een serieschakeling.
Bij een serieschakeling hoefde je alle weerstanden maar bij elkaar op te
tellen, bij een parallelschakeling gaan we “omgekeerd” optellen.
Om omgekeerd op te tellen krijg je deze formule gegeven:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1
Je vult hierbij R1, R2, R3 etc. in de formule in en je houdt breuken over.
Als je niet meer weet hoe je Rv kunt uitrekenen wanneer je deze breuken
hebt kun je dat opzoeken in de samenvatting.

Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6G via Teletop.

H – Gecombineerde schakeling.
39

Tot nu toe zijn serieschakelingen en parallelschakelingen altijd apart
bekeken. Maar de meeste schakelingen die worden gebruikt bestaan
niet uit alleen serie of parallel geschakelde componenten maar uit een
mix hiervan. We noemen dit een gecombineerde schakeling.
Hier rechts is een gecombineerde schakeling
weergegeven. Het zijn 2 lampjes (nr. 1+2) die
parallel geschakeld zijn. Samen staan deze
lampjes in serie met de weerstand hier rechts.

1

Om aan een gecombineerde schakeling te
kunnen rekenen, moet je eerst gaan kijken welke
componenten in serie met elkaar staan en welke componenten een
parallelschakeling met elkaar vormen.
Wanneer je dat gelukt is kun je een parallelschakeling in gedachte
vervangen door een vervangingscomponent (vaak wel
vervangingsweerstand genoemd).
Dan hou je een schakeling over waarbij alle onderdelen in serie met
elkaar staan. Deze zou je zonder problemen moeten kunnen oplossen.

1
1 en 2

2

2

H – Gecombineerde schakeling.
40

Om een vervanging te vinden moet je een aantal zaken onthouden:
Alleen weerstanden mag je vervangen, je zult dus altijd eerst de
weerstand moeten uitrekenen.


Weerstanden in serie mag je optellen.



Weerstand parallel moet je “omgekeerd optellen” .



Serie:

(RV = R1+R2+R3+enz.)

Parallel:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1

Om goed te zien hoe je bij een parallelschakeling een
vervangingsweerstand uitrekent kun je het onderstaand filmpje bekijken.
(klik in het zwarte vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
41

Voorbeeldsom.
Geef bij elk component van onderstaande afbeelding de spanning,
stroomsterkte en weerstand.
9V
6V
10 Ω
0,2 A

Dit lijkt erg moeilijk, zeker omdat je bij zo een opgave “door het bomen
het bos niet meer ziet”. Je moet hiervoor iedere keer bij het begin
beginnen en de basisregels toepassen die je de afgelopen paragrafen
hebt geleerd.
De som wordt uitgewerkt in het onderstaand filmpje. (klik in het zwarte
vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
42

Je zou nu aan het laatste huiswerk van deze module kunnen beginnen.
Wanneer je graag nog een extra uitleg wil hebben over het oplossen
van een gecombineerde schakeling, dan kun je eerst onderstaand filmpje
bekijken. (klik in het zwarte vlak)
Ook zijn in de samenvatting meerdere sommen geheel uitgewerkt.
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Samenvatting kun je HIER vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6H via Teletop.

Extra: Relais.
43

Deze paragraaf is voor de mensen die nog geïnteresseerd zijn om wat
extra te weten te komen. Deze paragraaf zal NIET worden getoetst op
het proefwerk.
Tijdens deze extra stof gaan we het hebben over een Relais en zullen
stap voor stap gaan bekijken wat een Relais is.
Wat is een Relais?
Een Relais is een door een elektromagneet bediende schakelaar.
Het is een eenvoudige maar zeer veelgebruikte component in elektrische
schakelingen.
Hoe werkt een relais?
In een relais is koperdraad om een ijzeren staafje gedraaid. Wanneer
er door de draad stroom gaat lopen zal het ijzeren staafje magnetisch
worden. Aan het uiteinde van dit ijzeren staafje zit een ijzeren plaatje
wat aangetrokken wordt als het staafje magnetisch wordt.
Hierdoor worden er onder het plaatje 2 contacten met elkaar verbonden
net zoals bij een schakelaar.

Extra: Relais.
44

Welk symbool is een Relais?

Aan de linkerkant (bij de spoel) sluit je stroomkring A aan. Wanneer
deze stroomkring sluit, zal deze de elektromagneet activeren en trekt
aan het schakelaartje in stroomkring B (stippellijn).
Hoe werkt een Relais in een schakeling?

A

Als er een relais gebruikt wordt, zijn er
S1
altijd 2 stroomkringen,
S2
de “stuurkring” B en de
“verbruikerskring” A. Als de
schakelaar 1 (S1) gesloten wordt dan
B
wordt het ijzer in de het relais
M
magnetisch. Hierdoor trekt hij
schakelaar 2 (S2) automatisch
dicht. De 2e stroomkring wordt dus gesloten en in dit voorbeeld gaat dan
de motor (M) werken.

Extra: Relais.
45

Waarom dan niet de hiernaast staande schakeling?
Een motor (b.v. ruitenwissermotor auto) heeft
meestal een groot vermogen, het gevolg hiervan
is dat er een grote stroom doorheen gaat.
De meeste schakelaars aan het stuur zijn klein
en daar kan geen grote stroom doorheen,
anders branden deze door.

S

M

Een relais bied de oplossing, door
schakelaar S1 gaat een “kleine stuurstroom” waardoor S2 gesloten wordt
en de motor gaat werken. S2 is een schakelaar waar wel veel stroom
doorheen kan.
Deze relais bevinden zich vaak onder de motorkap of onder het
dashboard en je hoort ze vaak “klikken”.

Extra: Relais.
46

Hoe gebruiken we een Relais in een schakeling?
Een Relais gebruiken we zoals al gezien om met schakeling A schakeling
B te doen openen of sluiten. Wanneer we gaan kijken kom je het Relais
vaak tegen bij schakelingen waarbij je met een kleine stroomsterkte een
stroomkring wil (de)activeren met een grote stroomsterkte.
Het beste voorbeeld hiervan is een startrelais van de auto. Wanneer je
de auto probeert te starten draai je aan de sleutel. In deze schakeling is
dan ook een relais opgenomen die vervolgens alle andere systemen in
de auto uitzet, zodat de startmotor het volle vermogen van de accu kan
benutten.
In het schakelschema hieronder wordt een Relais gebruikt om een bel te
doen bellen. De bel werkt op een spanning van 230V, maar wordt
aangestuurd met een schakelaar die maar 12V aan spanning nodig
heeft.

Practica.
47

Hieronder zijn een aantal practica te vinden die goed aansluiten bij
deze module. Wanneer er een practicum wordt uitgevoerd, zal dit van
tevoren duidelijk worden aangegeven en kun je deze hier vinden:
Practicum 1:

Water als geleider.

Practicum 2:

De volta-batterij.

Practicum 3:

De citroen-batterij.

Practicum 4:

De hand-batterij.

Practicum 5:

Schakelingen tekenen en bouwen.

Practicum 6:

Wet van Ohm.


Slide 3

1

MODULE 6
ELEKTRICITEIT.

Door: S.

Habets.

Inhoudsopgave.
2

Hier vind u het overzicht van deze module.
Om snel naar een onderdeel toe te gaan kan erop geklikt worden.
Voorwoord

3

Legenda

4

A.

Introductie

5

B.

Statische elektriciteit

10

C.

Elektrische symbolen

18

D.

Grootheden

22

E1.

Wet van Ohm

26

E2.

Ohm & lampje

29

F.

Serieschakeling

31

G.

Parallelschakeling

35

H.

Gecombineerde schakeling

39

Extra:

Transistor

43

Practica

47

Voorwoord.
3

Welkom bij de module Elektriciteit door S. Habets.
Deze module is gemaakt voor leerlingen van 2 Atheneum.
De opzet van deze module is dat een leerling deze module geheel
zelfstandig door kan werken. Daar waar dat niet mogelijk is, zal er
tijdens de les hier nog aandacht aan besteed worden. Bij vragen kan
altijd de docent worden geraadpleegd. Dat kan tijdens de les, maar dat
kan ook online. Je krijgt dan in de meeste gevallen reactie per email.
Te vinden op: www.stagesmc.weebly.com
Verder is op de website nog aanvullende informatie te vinden.
Het is verstandig om tijdens de les naast je laptop ook te
zorgen voor een koptelefoon of oordopjes. Dit omdat er
regelmatig filmpjes met geluid zijn verwerkt in dit lesmateriaal.
Opdrachten/huiswerk.
De opdrachten die bij deze module horen zijn op teletop te vinden.
Wanneer er opdrachten gemaakt moeten worden zal dat worden
aangegeven in de module. Wanneer je score lager is dan 65% mag je
niet verder met de volgende paragraaf maar moet je de opdrachten
nogmaals maken.
Aanvullende informatie zal worden gegeven in de les.
Heel veel succes en plezier!
S. Habets

Legenda.
4

Soms kom je logo’s tegen op de groene balk zoals deze hierboven staan.
Wanneer je op sommige logo’s klikt zit er een hyperlink achter. Deze zal
je dan direct naar de juiste locatie verwijzen.
Hier beneden wordt uitgelegd wat het betekend wanneer er een van
deze logo’s in de groene balk staan vermeld.
Er zit geluid bij deze pagina of bij de bijbehorende film.
In de klas zijn oordopjes of een koptelefoon verplicht.
Er bevindt zich een video op deze pagina.

Aanvullende informatie is te vinden op de website van Dhr.
Habets.
Er bevinden zich opdrachten via TeleTop op deze pagina.

Er bevindt zich een samenvatting op deze pagina.

A – Introductie.
5

Elektriciteit komen we dagelijks tegen in ons leven. Dan denk je natuurlijk
meteen aan het stopcontact en aan batterijen met alle apparaten die
daarbij horen. Maar niet alleen kunstmatig opgewekte elektriciteit kom
je in je dagelijks leven tegen, ook in de natuur kom je elektriciteit tegen.
Vaak denk je niet aan deze vormen, maar toch hebben ze alles met
elektriciteit te maken.

In de natuur kom je bliksem tegen, heb je de sidderaal en gaan je haren
rechtovereind staan met behulp van elektriciteit. Zelfs in ons lichaam
gaan er continu elektrische stroompjes als je kijkt naar ons zenuwstelsel.

Tegenwoordig maken wij onze eigen elektriciteit. Maar waarom
gebruiken wij mensen eigenlijk zo graag elektriciteit?
Elektriciteit is een vorm van energie die veel voordelen heeft.




Elektriciteit is gemakkelijk te transporteren door de infrastructuur van
(koper)draden die inmiddels overal in ons land zijn aangebracht.
Elektriciteit is gemakkelijk om te zetten in andere vormen van energie
zoals:
Warmte
(vb: een soldeerbout of elektrische verwarming)
Licht
(vb: een gloeilamp of LED)
Beweging
(vb: een elektromotor)

A – Introductie.
6

Elektriciteit heeft ook grote nadelen.
Dat is namelijk dat elektriciteit duur is en zeer moeilijk te maken is. Het
proces van elektriciteit opwekken is ook erg milieubelastend.
(d.w.z. dat het milieu er flink onder lijdt)
Hoe komen we vandaag de dag eigenlijk aan de benodigde
elektriciteit? Dat wordt uitgelegd in het volgend filmpje.
(klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Historie van Elektriciteit.
Volgens historische documenten is de eerste bekende ontdekking van
statische elektriciteit eigenlijk in de 6e eeuw. Hier werd ontdekt dat het
wrijven van een bont met een ander voorwerp andere voorwerpen laat
aantrekken.

A – Introductie.
7

De eerste moderne toepassing van elektriciteit was in 1660, de eerste
elektrostatische generator. Deze baande de weg voor de leer van de
elektriciteit. Men ontdekte dat er materialen zijn die als geleiders dienst
doen en anderen die als isolator dienst doen en dat er twee soorten
ladingen bestaan (positief en negatief).
In 1700 werd de eerste condensator uitgevonden en men kon zo
statische elektriciteit in een elektrische stroom omzetten.
In de vroege 19e eeuw deed men nog meer verbazende ontdekkingen
op het gebied van elektriciteit.
Er kwamen bedrijven die erop gericht waren om elektriciteit te
onderzoeken om zo het leven voor de mensen gemakkelijker te maken.
Zo kwamen er de meest ongelooflijke uitvindingen, zoals de
inductiemotor, de gloeilamp, de lange afstand telegraaf, de telefoon, de
eerste elektrische aangedreven locomotief.
Deze uitvindingen kwamen van mensen zoals:
- Georg Simon Ohm
1787 - 1854

- Graaf Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta
1745 - 1827

- André-Marie Ampère
1775 – 1836
Natuurlijk zijn er nog vele andere uitvinders geweest die zich met
elektriciteit bezig hebben gehouden zoals:
Thomas Edison, Alexander Graham Bell, Michael Faraday, Benjamin
Franklin, Samuel Morse, James Watt, James Clerk Maxwell

A – Introductie.
8

Na de tweede wereldoorlog zijn de ontwikkelingen zeer snel gegaan.
Heden ten dage is elektriciteit niet meer weg te denken uit onze
maatschappij.
Toepassingen.
Om maar een paar voorbeelden te noemen waarbij elektriciteit een
belangrijke rol speelt:
Televisie, Stereo, Gsm, Computer, Airco, Klokken, Elektrische
gereedschappen, Lasers, Verlichting, Pompen, Meetapparatuur,
Afstandbedieningen, Ovens, Magnetron, Koffiezetapparaten,
Fototoestellen, Kopieerapparaten, Projectoren, IJskasten, Diepvriezers,
Snelheidscontroles, Navigatiesystemen, Satellieten, Speelgoed,
Vliegtuigen, Trein, Stofzuigers, Vaatwasmachines, Compressors,
Grasmaaimachines, Liften, Auto’s, Rolluiken, Verwarming, enz.
Zonder elektriciteit zou ons hedendaags bestaan helemaal ontregeld
worden.
Bedrijven, Fabrieken, Ziekenhuizen, Rechtbanken, Scholen, Tv-zenders,
Internet, Banken, Winkels, Treinverkeer, Verkeerslichten, Politie,
Brandweer, Vliegvelden, GSM netwerk zouden allemaal niet goed meer
functioneren.

A – Introductie.
9

Omdat elektriciteit zo een grote rol speelt in ons dagelijks leven,
zijn er ook een hele hoop beroepen gerelateerd aan elektriciteit.
Hieronder zijn een aantal beroepen opgesomd die direct
betrekking hebben op elektriciteit.
Elektrotechnisch ingenieur
-Besturingstechnicus
-Automatiseringsdeskundige
-Onderhoudstechnicus Electro en Instrumentatie
-Elektronicaspecialist
-Productontwerper
-Ingenieur krachtcentrale
-Programmeur robots
-Verwarmingsmonteur
-Audiovisueel medewerker
-Monteur communicatienetwerken
-Monteur laag- en hoogspanningsnetwerken
-

We hebben nu een flink aantal zaken bekeken. Een aanvulling hierop is
een video.
Klik hiernaast op het video logo om de video te bekijken
op het internet. Bij geen werkende link klik HIER.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6A via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

B – Statische elektriciteit.
10

Wanneer we een plasje zuiver water eens goed gaan bekijken, zullen we
zien dat het plasje water uit allemaal waterdeeltjes bestaat. Één zo een
waterdeeltje noemen we een watermolecuul.
Een molecuul kunnen we ook weer goed gaan bekijken. We zullen zien
dat ieder watermolecuul is opgebouwd uit hetzelfde aantal
bouwsteentjes van een soort. Er bestaan heel veel verschillende
bouwsteentjes en die bouwsteentjes noemen we atomen.
Wanneer we kijken naar het watermolecuul zal 1 watermolecuul bestaan
uit 2 waterstofatomen (afgekort: H) en 1 zuurstofatoom (afgekort: O).
De wetenschappelijke naam van water is H2O, bestaat uit 2xH en 1xO.
Samen zorgen deze atomen ervoor dat er de stof ‘water’ gevormd
wordt. De atomen zelf zijn geen water meer. Het kleinste deeltje dat nog
onder water valt, is het watermolecuul.

Ook atomen zijn weer goed te bekijken. Dan zul je zien dat ieder atoom
is opgebouwd uit een kern met daaromheen elektronen.
De kern bestaat uit:
Protonen: Dit zijn positief geladen deeltjes.
Neutronen: Dit zijn neutrale kerndeeltjes.
Om de kern “vliegen” de negatief geladen deeltjes,
de elektronen.

B – Statische elektriciteit.
11

De kernen blijven gemiddeld op hun
plaats. De elektronen bewegen rond de kern. Bij metalen en andere
“geleiders” kunnen deze elektronen hun eigen kern verlaten. Er is dan
sprake van “vrije elektronen”.
Zie ook het filmpje dat uitlegt hoe een molecuul in
elkaar zit.
(Klik in het zwarte vlak)op het video logo.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

B – Statische elektriciteit.
12

Als een atoom en/of molecuul elektronen teveel of te weinig heeft dan
krijgt deze een lading. Men noemt dit atoom en/of molecuul dan een ion.
We zullen in het vervolg niet praten over een ion maar over een geladen
stof (deze bestaat immers uit ionen)
Heb je evenveel positieve deeltjes als negatieve dan heb je een neutrale
stof.
Heb je een tekort aan elektronen  positief geladen stof (+)
Heb je een overschot aan elektronen negatief geladen stof (-)
Je kunt een stof alleen een lading geven door elektronen erbij of eraf te
doen.
2 gelijknamige stoffen (+) en (+) en (-) en (-) zullen ze elkaar afstoten.
Uiteraard geld dit niet voor neutrale stoffen onderling

2 ongelijknamige stoffen (-) en (+) zullen ze elkaar aantrekken.
Hierbij moet opgemerkt worden dat een neutrale stof ook door een
geladen stof aangetrokken wordt.

B – Statische elektriciteit.
13

Elektroscoop.
Met een elektroscoop kun je het effect van positief en
negatief geladen deeltjes zichtbaar maken. Het bestaat
meestal uit twee bladen lichte metalen folie.
De folie is verbonden met geleiders. De aan te tonen
lading vloeit langs de geleiders naar de bladen.
Daardoor gaan de twee bladen elkaar afstoten.
Hoe groter de lading, hoe verder de bladen zich van elkaar
verwijderen.
De elektroscoop die op school gebruikt wordt
staat hiernaast afgebeeld. Hoe groter de lading
hoe groter de uitslag.
Het is belangrijk bij een elektroscoop om te
onthouden dat de positieve deeltjes zich in de kern bevinden.
In een vaste stof (elektroscoop) zitten deze op een vaste plaats en
kunnen niet van hun plaats af. Bij stoffen met veel vrije elektronen zoals
bijna alle metalen zullen deze elektronen (negatieve deeltjes) wel willen
gaan bewegen.
Bepaalde stoffen worden bij wrijving:
-negatief geladen zoals: plastic koper
-positief geladen zoals: lucht, wol, glas

B – Statische elektriciteit.
14

Bij het in de buurt komen (niet aanraken!) van een elektroscoop gebeurt
het volgende:

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

De positief geladen staaf komt in de buurt en trekt de negatieve
deeltjes in de elektroscoop aan. Omdat er een verplaatsing van
negatieve elektronen in de elektroscoop plaats vindt, zullen er onderaan
alleen nog maar positief geladen deeltjes overblijven. En 2 positief
geladen plaatjes stoten elkaar af.
Dit effect wordt veroorzaakt door het feit dat gelijknamige ladingen
elkaar afstoten en ongelijknamige ladingen elkaar aantrekken.
Wanneer je dit verschijnsel moet gaan uitleggen kun je het beste dit
tekenen. Gebruik dan altijd deze volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen (+) op een vaste plaats.

3.

Teken de elektronen (-).

B – Statische elektriciteit.
15

Bij aanraking zal dit alles een hele andere wending nemen.
De elektronen (-) kunnen dan overspringen van het ene object naar het
andere. Hierdoor zal de elektroscoop uiteindelijk een positieve lading
krijgen, en de staaf wordt iets minder positief omdat er elektronen (-)
zijn bijgekomen. De plaatjes blijven dan ook uitelkaar staan.
Bij aanraking van de PVC buis gebeurt het volgende:
Er springen elektronen over

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Wanneer je dit verschijnsel moet gaan tekenen gebruik dan altijd deze
volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen op een vaste plaats. (+)

3.

Teken de elektronen. (-)

B – Statische elektriciteit.
16

Je kunt de elektroscoop weer neutraal maken door hem aan te raken, het
tekort aan elektronen wordt dan door jou aangevuld. Jij bent “geaard”
(verbonden met de aarde) en deze zal altijd neutraal blijven, vanwege
het enorme aantal deeltjes wat de aarde bezit.
Het in de buurt komen en aanraken met een negatieve staaf kun je
bekijken in de samenvatting. Let op: Er gebeurt met de plaatjes precies
hetzelfde, echter bewegen de elektronen (-) heel anders !

B – Statische elektriciteit.
17

Op de website staat een applet klaar waarmee je zelf een
ballon statisch kunt laden, probeer het eens en maak dan
eerst onderstaande opdrachten.
Laadt 1 ballon eerst negatief door hem langs de trui te wrijven.
1.
2.

Zal de trui nu positief of negatief zijn?
Wat zal er tussen de ballon en trui te zien zijn? Trekken deze elkaar
aan of stoten ze elkaar af?

Ga nu met de ballon naar de neutrale muur.
3.

Wat zal er met de negatieve elektronen in de muur gebeuren?

4.

Wat zal er met de positieve ionen in de muur gebeuren?

Herstel nu de simulatie en klik aan dat je 2 ballonnen wil gebruiken.
Wrijf met beide ballonen langs de trui zodat ze beide genoeg
elektronen opnemen. Hang vervolgens ballon 1 midden in het scherm en
ballon 2 breng je rustig naar ballon 1 toe.
5.

Wat zullen de 2 ballonen voor effect op elkaar hebben, en waarom?
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6B via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

C – Elektrische symbolen.
18

Bij elektriciteit wordt vaak gebruik gemaakt van schema’s waarin zal
worden aangegeven hoe een schakeling is opgebouwd. Een schakeling is
een stroomkring waarin verschillende onderdelen zijn opgenomen. Denk
hierbij aan een spanningsbron, een lampje en nog veel meer
verschillende mogelijke onderdelen. Deze onderdelen noemen we
componenten.

Schema’s worden gebruikt om een schakeling die in werkelijkheid
bestaan eenvoudiger weer te geven. In deze schema’s worden geen
foto’s gebruikt om aan te geven welke componenten in de schakeling
zitten.
Componenten die je veel zal tegenkomen:


Gelijkspanningbron



Wisselspanningbron



Schakelaar (geopend)



Schakelaar (gesloten)





Weerstand
(stroomverbruiker)
Voltmeter

V

C – Elektrische symbolen.
19


Ampèremeter



Lampje



Light-emitting diode (LED)



Draadje

A

Van de meeste componenten weet je waarschijnlijk wel wat ze doen of
waarvoor ze bedoeld zijn. Een diode is een apparaatje dat de stroom
maar in 1 richting doorlaat. Een Light-emitting diode is er eentje die
daarbij ook nog licht uitzendt.
Zoals al eerder aangegeven worden deze symbolen gebruikt om
schema’s te maken. Deze schema’s maken schakelingen overzichtelijker.
Enkele voorbeelden hiervan:

C – Elektrische symbolen.
20

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

Het schema dat er over blijft is veel overzichtelijk dan de oorspronkelijke
tekening.
Van ieder elektrisch apparaat is zo’n schema gemaakt. Zoals hieronder
van een magnetron

Dit maakt het zoeken naar eventuele storingen een stuk makkelijker.

C – Elektrische symbolen.
21

Schema’s zijn niet zo makkelijk te maken vanuit een tekening. Hoe meer
componenten in de tekening zijn, hoe moeilijker het zal zijn om een
schema ervan te maken.

ampèremeter

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Leg de componenten zodanig dat
je er overzichtelijk naar kan kijken.
Stap3:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

A

A

A

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6C via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

D – Grootheden.
22

Bij deze paragraaf gaan we de grootheden en bijbehorende eenheden
bespreken die tijdens deze module van toepassing zijn.
Spanning.
Spanning staat ook wel bekend als potentiaalverschil binnen de
natuurkunde. Met spanning wordt de hoeveelheid energie die nodig is
per ladingseenheid om deze te kunnen verplaatsen door een geleidend
materiaal bedoelt. Simpel gezegd: de energie van de elektronen.
Spanning wordt weergegeven met het symbool U, afgeleid van het
latijnse woord Urgere.
De eenheid waarin spanning wordt uitgedrukt is volt. Afgekort met een
hoofdletter V.
Wanneer je een elektrisch apparaat aansluit op het lichtnet door de
stekker in het stopcontact te steken, komt er een spanning van 230volt
naar dit apparaat. (Vroeger was dit 220volt, tegenwoordig 230volt)
Je noteert dit als: Ustopcontact = 230V.
Stroomsterkte.
Een lampje gaat branden als de kring gesloten is. Dit komt doordat er
een stroom van vrije elektriciteitsdeeltjes (elektronen) loopt door de
kring. Deze wordt verwekt door de batterij. De batterij werkt net als een
ventilator. Bij een ventilator is er voor en achter een andere druk en het
drukverschil veroorzaakt de luchtstroom. De batterij veroorzaakt dus een
drukverschil en hierdoor ontstaat een stroom. Deze stroom loopt van plus
naar min.
Kortom: stroomsterkte is het aantal elektronen dat per seconde door een
geleider stromen.

D – Grootheden.
23

Stroomsterkte wordt doorgaans weergegeven met de letter I, afkomstig
van intensiteit. De stroomsterkte die per seconde door een draad
passeert heeft de eenheid Ampère (A).
Stel dat er door een elektromotor een stroomsterkte van 3 Ampère gaat.
Je noteert dit als: Imotor = 3A
Om de stroomsterkte te meten plaats je een ampèremeter in serie (dus
tussen lampje en spanningsbron).
Weerstand.
Ieder elektrisch apparaat zorgt voor een weerstand van de
stroomsterkte. Een weerstand is wanneer de doorgang van een
elektrische stroom wordt bemoeilijkt.
Je zou weerstand kunnen vergelijken met een kraan die maar half
opengedraaid is.
Weerstand geven we aan met de letter R, afkomstig van resistance.
Weerstand wordt gemeten in de eenheid Ohm. Ohm wordt afgekort met
het Griekse symbool voor omega, Ω.
Stel dat een lampje een weerstand heeft van 25 Ohm.
Je noteer dit als: Rlampje = 25Ω.

D – Grootheden.
24

Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

Wanneer je spanning, stroomsterkte en weerstand wil gaan meten zijn er
een aantal dingen erg belangrijk om uit elkaar te houden.
Spanning over een lampje meten.
Wanneer je spanning wil meten heb je een spanningsmeter nodig. Deze
spanningsmeter sluit je parallel over het lampje aan.
Stroomsterkte door een lampje meten.
Wanneer je stroomsterkte wil gaan meten heb je een ampèremeter
nodig. Deze sluit je in serie voor of na het lampje aan. Deze zal het
aantal elektronen die per seconde door het lampje gaan meten.

D – Grootheden.
25

Wanneer je nog niet goed het verschil weet tussen serie en parallel is
dat geen probleem, want dat wordt later deze module nog behandeld.
Maar om je toch alvast een idee te geven kun je onderstaand filmpje
bekijken door erop te klikken. Het filmpje is ook HIER te vinden.

Weerstand van een lampje meten.
De weerstand is te meten maar dat wordt niet in deze module
behandeld. In deze module leer je wel de weerstand te berekenen met
behulp van de stroomsterkte en de spanning. Dit volgt nog in de
komende paragrafen.
Samenvatting kun je HIER te vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6D via Teletop.

E1 - Wet van Ohm.
26

Bij elektriciteit is er 1 formule de basis van alle andere formules. Deze
formule zal bij ieder onderdeeltje van elektriciteit, waarbij elektriciteit
een rol speelt, terugkomen. Deze wet is vernoemd naar de Duitse
natuurkundige George Ohm, die als eerste de relatie legde tussen
stroomsterkte, spanning en weerstand.
Voordat je de wet van Ohm goed kan begrijpen, moet je een aantal
basisdingen goed helder hebben.








Er kan pas een elektrische stroom lopen wanneer de stroomkring
gesloten is.
Stroomsterkte (I) wordt gemeten in Ampère (A).
Je kunt stroomsterkte meten met een Ampèremeter die je in serie
plaatst met het te meten component.
Spanning (U) wordt gemeten in Volt (V).
Je kunt spanning meten met een voltmeter die je parallel over het te
meten component plaatst.
Geef je de elektronen meer energie (spanning) dan zullen de aantal
elektronen die per seconde (stroomsterkte) door de stroomkring gaan
toenemen.

Deze voorwaarden zijn van belang bij de wet van Ohm. Wanneer er niet
aan deze voorwaarden wordt voldaan zal de wet van Ohm niet gelden.

E1 - Wet van Ohm.
27

We gaan nu bekijken hoe de wet van Ohm er uitziet.
We gaan de spanning en stroomsterkte meten van een
component (in dit geval hiernaast een weerstandje).
We zetten er eerst 0 volt op. De stroomsterkte is dan ook
0 ampère.
Wanneer we de spanning gaan verhogen naar 1volt,
zal de stroomsterkte omhoog gaan naar 0,5 ampère.
We verhogen de spanning naar 2 volt, stroomsterkte wordt 1 ampère.
Iedere keer wanneer de spanning met 1 volt verhoogd wordt, zal de
stroomsterkte verhogen met 0,5. Dat kunnen we uitzetten in een tabel
zoals hierbeneden is gedaan. Vanuit deze tabel kun je een grafiek
tekenen zoals ernaast gebeurd is. Bekijk deze en kijk of je begrijpt wat
er staat.

I (A)

0
0

1
0,5

2
1

3 4
1,5 2

U/I

2

2

2

2

U (V)

U (V)

3
2
1

0,5 1 1,5 2 I (A)
Zoals je in de kolom onderaan de tabel kunt
zien, komt er een constante waarde uit wanneer je spanning deelt door
de stroomsterkte. Vanuit de wiskunde weet je dat bij een rechte lijn een
hellingsgetal hoort.

Deze waarde is de weerstand.

R=

spanning
stroomsterkte

=

U(V)
I(A)

=

2
3
4
1
= 2Ω
=
=
=
1
1,5
0,5
2

E1 - Wet van Ohm.
28

De wet van Ohm luidt als volgt:

weerstand =
R(Ω) =

In symbolen:

spanning
stroomsterkte
U(V)
I(A)

Om erachter te komen hoe je de formule moet invullen wanneer er iets
anders gevraagd wordt dan de weerstand, kun je de formuledriehoek
gebruiken. Je legt dan je vinger op het gedeelte dat je moet uitrekenen,
de driehoek laat je zien hoe je de formule moet gebruiken.
Wil je R weten?
Leg je vinger op R, er blijft

over.

Wil je U weten?
Leg je vinger op U, er blijft I x R over.

Alle verschillende voorbeeldsommen kun je HIER vinden in de
samenvatting.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E1 via Teletop.

E2 – Ohm & lampje.
29

Dagelijks komen we lampen tegen. Grote lampen, zoals in een
voetbalstadion of kleine lampen in de kerstboom. Er zijn heel veel
verschillende soorten lampen of lampjes.
Wanneer je ieder lampje apart gaat bekijken,
zul je zien dat er op ieder lampje iets geschreven
staat. Bijvoorbeeld een autolamp.
Daar zou 12V/1,5A op kunnen staan.
Dit betekent dat wanneer je 12Volt over dit
lampje heen zou zetten, er een stroomsterkte van
1,5A doorheen gaan en brand het lampje op volle sterkte.

12V/1,5A

Kun je over dit lampje:
2Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zeer zwak.
6Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zwak.
12,5Volt zetten?
Ja, het lampje brandt fel.
25Volt zetten?
Ja, het lampje zal doorbranden.
Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken. In de video
wordt een proef gedemonstreerd om spanning en stroomsterkte te
meten. Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

E2 – Ohm & lampje.
30

De weerstand van een lampje is te meten en zal constant zijn wanneer er
een andere hoeveelheid spanning over het lampje wordt gezet. Echter
wanneer een gloeidraadje in een lampje zeer heet wordt, dan zal zijn
weerstandwaarde gaan veranderen door de hitte. Dat is het beste
zichtbaar wanneer een meting wordt uitgezet in een grafiek.
In de grafiek hiernaast zie je wat er
gebeurt wanneer je steeds meer spanning
(U) over een lampje zet. In eerste instantie
zal de grafiek lineair blijven, omdat de
weerstand constant is. Maar wanneer er
teveel spanning over een lampje wordt
gezet, wordt hij warm en zal hij uiteindelijk
doorbranden. Bij dit oververhitten van het
lampje zal de weerstand verhogen.

Wanneer je een voorbeeldsom wil zien, kijk dan in de samenvatting.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E2 via Teletop.

F – Serieschakeling.
31

Wanneer we een schakeling bekijken, kunnen we een schakeling onder
verdelen in 2 hoofdcategorieën. De Serieschakeling en de
Parallelschakeling.
Dit hebben we al heel kort bekeken bij paragraaf D met een filmpje. In
deze paragraaf gaan we het hebben over de Serieschakeling. De
Parallelschakeling zal in de volgende paragraaf worden besproken.
Een Serieschakeling is een schakeling waarbij alle geschakelde
componenten in serie staan. Dat wil zeggen; wanneer de stroom gaat
lopen kan deze maar 1 richting uit en komt dan alle componenten tegen.
De stroom kan zich nergens splitsen, splitsen is namelijk parallel.

+
-

+
-

Serie

Parallel

In het linkerplaatje zijn 3 lampjes in serie geschakeld. De stroom moet
door alle 3 de lampjes heen. In het rechterplaatje zijn 3 lampjes parallel
getekend, de stroom zal zich splitsen voordat het door een lampje gaat.

F – Serieschakeling.
32

Wanneer er in een serieschakeling een lampje uitvalt dan gaan de
andere lampjes ook uit, omdat de stroom niet meer door kan. De
stroomkring is dan niet meer gesloten. Wanneer er een lampje uitvalt bij
een Parallelschakeling, dan is de stroomkring nog steeds gesloten en kan
de stroom nog steeds door de andere lampjes. Deze zullen dan gewoon
blijven branden.

Stroomsterkte in een Serieschakeling.
Wanneer we een stroom laten lopen door een Serieschakeling dan is de
stroomsterkte in de hele stroomkring gelijk. Het maakt niet uit waar je
stroomsterkte gaat meten, overal is deze even groot.
In Natuurkundige termen zeggen we;
de stroomsterkte is constant.
I
1

I
2

I
3

I totaal

I = constant

Itotaal= I1= I2= I3

Itotaal wordt ook wel Ibron genoemd

F – Serieschakeling.
33

Spanning bij Serieschakeling.
De spanning die over de componenten staat kan wel verschillen, dit is
afhankelijk van de weerstand van ieder component. De spanning van
alle componenten bij elkaar opgeteld is de totale spanning.

U
1

U
2

U
3

U totaal

Utotaal = U1+U2+U3+…
Bekijk onderstaand filmpje over het oplossen van sommen met
serieschakelingen (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun het ook HIER bekijken.

F – Serieschakeling.
34

Weerstanden in serieschakeling.
Wanneer we weerstanden bekijken bij serieschakeling dan kun de totale
weerstand heel gemakkelijk berekenen. Je mag namelijk alle
weerstanden in de schakelingen bij elkaar optellen dan heb je de totale
weerstand.
R1

R2

R3

Rtot=R1+R2+R3
Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6F via Teletop.

G – Parallelschakeling.
35

In de vorige paragraaf hebben we gezien wanneer een schakeling
‘serie’ wordt genoemd en wanneer ‘parallel’. In deze paragraaf gaan
we kijken naar de stroomsterkte en spanning bij een parallelschakeling,
net zoals we dat in de vorige paragraaf hebben gedaan bij een
serieschakeling.
Het grote verschil van een parallelschakeling met een serieschakeling is
dat er bij een parallelschakeling meerdere stroomkringen zijn te
onderscheiden.
Hieronder zijn de verschillende stroomkringen weergegeven. Iedere
stroomkring is apart gekleurd. De stroom door het bovenste lampje volgt
de roze route, de stroom door het onderste lampje de groene route en
de stroom door de weerstand (component in het midden) de bruine route.

G – Parallelschakeling.
36

Wanneer we in een parallelschakeling ieder component gaan bekijken
zijn er een aantal eigenschappen heel belangrijk.
Omdat er meerdere stroomkringen zijn, is:


De stroomsterkte in de stroomkringen verschillend.



De spanning over ieder component hetzelfde.



Als er één onderdeel uitvalt of kapot gaat werkt de rest nog steeds.
U1

U2

U3
Utotaal

Spanning bij een parallelschakeling.
Met een voltmeter meet je de spanning over ieder component en zul je
zien dat over ieder component dezelfde spanning staat. Ook de totale
spanning (Utotaal) is hetzelfde.
Utotaal = U1 = U2 = U3

G – Parallelschakeling.
37

Stroomsterkte bij parallelschakeling.
De stroomsterkte kan verschillen per component in een
parallelschakeling. Om deze uit te rekenen moet je voor iedere
component de wet van Ohm gaan gebruiken. Wanneer je de totale
stroomsterkte wil weten, mag je de stroomsterktes van alle losse
componenten bij elkaar optellen.
I1

I2

I3

It

Itotaal = I1+I2+I3+…
Bekijk onderstaande film om te zien hoe je berekeningen aanpakt bij een
parallelschakeling (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

G – Parallelschakeling.
38

Weerstand bij parallelschakeling.
Om een totale weerstand te berekenen bij een parallelschakeling zul je
meer moeite moeten doen dan bij een serieschakeling.
Bij een serieschakeling hoefde je alle weerstanden maar bij elkaar op te
tellen, bij een parallelschakeling gaan we “omgekeerd” optellen.
Om omgekeerd op te tellen krijg je deze formule gegeven:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1
Je vult hierbij R1, R2, R3 etc. in de formule in en je houdt breuken over.
Als je niet meer weet hoe je Rv kunt uitrekenen wanneer je deze breuken
hebt kun je dat opzoeken in de samenvatting.

Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6G via Teletop.

H – Gecombineerde schakeling.
39

Tot nu toe zijn serieschakelingen en parallelschakelingen altijd apart
bekeken. Maar de meeste schakelingen die worden gebruikt bestaan
niet uit alleen serie of parallel geschakelde componenten maar uit een
mix hiervan. We noemen dit een gecombineerde schakeling.
Hier rechts is een gecombineerde schakeling
weergegeven. Het zijn 2 lampjes (nr. 1+2) die
parallel geschakeld zijn. Samen staan deze
lampjes in serie met de weerstand hier rechts.

1

Om aan een gecombineerde schakeling te
kunnen rekenen, moet je eerst gaan kijken welke
componenten in serie met elkaar staan en welke componenten een
parallelschakeling met elkaar vormen.
Wanneer je dat gelukt is kun je een parallelschakeling in gedachte
vervangen door een vervangingscomponent (vaak wel
vervangingsweerstand genoemd).
Dan hou je een schakeling over waarbij alle onderdelen in serie met
elkaar staan. Deze zou je zonder problemen moeten kunnen oplossen.

1
1 en 2

2

2

H – Gecombineerde schakeling.
40

Om een vervanging te vinden moet je een aantal zaken onthouden:
Alleen weerstanden mag je vervangen, je zult dus altijd eerst de
weerstand moeten uitrekenen.


Weerstanden in serie mag je optellen.



Weerstand parallel moet je “omgekeerd optellen” .



Serie:

(RV = R1+R2+R3+enz.)

Parallel:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1

Om goed te zien hoe je bij een parallelschakeling een
vervangingsweerstand uitrekent kun je het onderstaand filmpje bekijken.
(klik in het zwarte vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
41

Voorbeeldsom.
Geef bij elk component van onderstaande afbeelding de spanning,
stroomsterkte en weerstand.
9V
6V
10 Ω
0,2 A

Dit lijkt erg moeilijk, zeker omdat je bij zo een opgave “door het bomen
het bos niet meer ziet”. Je moet hiervoor iedere keer bij het begin
beginnen en de basisregels toepassen die je de afgelopen paragrafen
hebt geleerd.
De som wordt uitgewerkt in het onderstaand filmpje. (klik in het zwarte
vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
42

Je zou nu aan het laatste huiswerk van deze module kunnen beginnen.
Wanneer je graag nog een extra uitleg wil hebben over het oplossen
van een gecombineerde schakeling, dan kun je eerst onderstaand filmpje
bekijken. (klik in het zwarte vlak)
Ook zijn in de samenvatting meerdere sommen geheel uitgewerkt.
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Samenvatting kun je HIER vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6H via Teletop.

Extra: Relais.
43

Deze paragraaf is voor de mensen die nog geïnteresseerd zijn om wat
extra te weten te komen. Deze paragraaf zal NIET worden getoetst op
het proefwerk.
Tijdens deze extra stof gaan we het hebben over een Relais en zullen
stap voor stap gaan bekijken wat een Relais is.
Wat is een Relais?
Een Relais is een door een elektromagneet bediende schakelaar.
Het is een eenvoudige maar zeer veelgebruikte component in elektrische
schakelingen.
Hoe werkt een relais?
In een relais is koperdraad om een ijzeren staafje gedraaid. Wanneer
er door de draad stroom gaat lopen zal het ijzeren staafje magnetisch
worden. Aan het uiteinde van dit ijzeren staafje zit een ijzeren plaatje
wat aangetrokken wordt als het staafje magnetisch wordt.
Hierdoor worden er onder het plaatje 2 contacten met elkaar verbonden
net zoals bij een schakelaar.

Extra: Relais.
44

Welk symbool is een Relais?

Aan de linkerkant (bij de spoel) sluit je stroomkring A aan. Wanneer
deze stroomkring sluit, zal deze de elektromagneet activeren en trekt
aan het schakelaartje in stroomkring B (stippellijn).
Hoe werkt een Relais in een schakeling?

A

Als er een relais gebruikt wordt, zijn er
S1
altijd 2 stroomkringen,
S2
de “stuurkring” B en de
“verbruikerskring” A. Als de
schakelaar 1 (S1) gesloten wordt dan
B
wordt het ijzer in de het relais
M
magnetisch. Hierdoor trekt hij
schakelaar 2 (S2) automatisch
dicht. De 2e stroomkring wordt dus gesloten en in dit voorbeeld gaat dan
de motor (M) werken.

Extra: Relais.
45

Waarom dan niet de hiernaast staande schakeling?
Een motor (b.v. ruitenwissermotor auto) heeft
meestal een groot vermogen, het gevolg hiervan
is dat er een grote stroom doorheen gaat.
De meeste schakelaars aan het stuur zijn klein
en daar kan geen grote stroom doorheen,
anders branden deze door.

S

M

Een relais bied de oplossing, door
schakelaar S1 gaat een “kleine stuurstroom” waardoor S2 gesloten wordt
en de motor gaat werken. S2 is een schakelaar waar wel veel stroom
doorheen kan.
Deze relais bevinden zich vaak onder de motorkap of onder het
dashboard en je hoort ze vaak “klikken”.

Extra: Relais.
46

Hoe gebruiken we een Relais in een schakeling?
Een Relais gebruiken we zoals al gezien om met schakeling A schakeling
B te doen openen of sluiten. Wanneer we gaan kijken kom je het Relais
vaak tegen bij schakelingen waarbij je met een kleine stroomsterkte een
stroomkring wil (de)activeren met een grote stroomsterkte.
Het beste voorbeeld hiervan is een startrelais van de auto. Wanneer je
de auto probeert te starten draai je aan de sleutel. In deze schakeling is
dan ook een relais opgenomen die vervolgens alle andere systemen in
de auto uitzet, zodat de startmotor het volle vermogen van de accu kan
benutten.
In het schakelschema hieronder wordt een Relais gebruikt om een bel te
doen bellen. De bel werkt op een spanning van 230V, maar wordt
aangestuurd met een schakelaar die maar 12V aan spanning nodig
heeft.

Practica.
47

Hieronder zijn een aantal practica te vinden die goed aansluiten bij
deze module. Wanneer er een practicum wordt uitgevoerd, zal dit van
tevoren duidelijk worden aangegeven en kun je deze hier vinden:
Practicum 1:

Water als geleider.

Practicum 2:

De volta-batterij.

Practicum 3:

De citroen-batterij.

Practicum 4:

De hand-batterij.

Practicum 5:

Schakelingen tekenen en bouwen.

Practicum 6:

Wet van Ohm.


Slide 4

1

MODULE 6
ELEKTRICITEIT.

Door: S.

Habets.

Inhoudsopgave.
2

Hier vind u het overzicht van deze module.
Om snel naar een onderdeel toe te gaan kan erop geklikt worden.
Voorwoord

3

Legenda

4

A.

Introductie

5

B.

Statische elektriciteit

10

C.

Elektrische symbolen

18

D.

Grootheden

22

E1.

Wet van Ohm

26

E2.

Ohm & lampje

29

F.

Serieschakeling

31

G.

Parallelschakeling

35

H.

Gecombineerde schakeling

39

Extra:

Transistor

43

Practica

47

Voorwoord.
3

Welkom bij de module Elektriciteit door S. Habets.
Deze module is gemaakt voor leerlingen van 2 Atheneum.
De opzet van deze module is dat een leerling deze module geheel
zelfstandig door kan werken. Daar waar dat niet mogelijk is, zal er
tijdens de les hier nog aandacht aan besteed worden. Bij vragen kan
altijd de docent worden geraadpleegd. Dat kan tijdens de les, maar dat
kan ook online. Je krijgt dan in de meeste gevallen reactie per email.
Te vinden op: www.stagesmc.weebly.com
Verder is op de website nog aanvullende informatie te vinden.
Het is verstandig om tijdens de les naast je laptop ook te
zorgen voor een koptelefoon of oordopjes. Dit omdat er
regelmatig filmpjes met geluid zijn verwerkt in dit lesmateriaal.
Opdrachten/huiswerk.
De opdrachten die bij deze module horen zijn op teletop te vinden.
Wanneer er opdrachten gemaakt moeten worden zal dat worden
aangegeven in de module. Wanneer je score lager is dan 65% mag je
niet verder met de volgende paragraaf maar moet je de opdrachten
nogmaals maken.
Aanvullende informatie zal worden gegeven in de les.
Heel veel succes en plezier!
S. Habets

Legenda.
4

Soms kom je logo’s tegen op de groene balk zoals deze hierboven staan.
Wanneer je op sommige logo’s klikt zit er een hyperlink achter. Deze zal
je dan direct naar de juiste locatie verwijzen.
Hier beneden wordt uitgelegd wat het betekend wanneer er een van
deze logo’s in de groene balk staan vermeld.
Er zit geluid bij deze pagina of bij de bijbehorende film.
In de klas zijn oordopjes of een koptelefoon verplicht.
Er bevindt zich een video op deze pagina.

Aanvullende informatie is te vinden op de website van Dhr.
Habets.
Er bevinden zich opdrachten via TeleTop op deze pagina.

Er bevindt zich een samenvatting op deze pagina.

A – Introductie.
5

Elektriciteit komen we dagelijks tegen in ons leven. Dan denk je natuurlijk
meteen aan het stopcontact en aan batterijen met alle apparaten die
daarbij horen. Maar niet alleen kunstmatig opgewekte elektriciteit kom
je in je dagelijks leven tegen, ook in de natuur kom je elektriciteit tegen.
Vaak denk je niet aan deze vormen, maar toch hebben ze alles met
elektriciteit te maken.

In de natuur kom je bliksem tegen, heb je de sidderaal en gaan je haren
rechtovereind staan met behulp van elektriciteit. Zelfs in ons lichaam
gaan er continu elektrische stroompjes als je kijkt naar ons zenuwstelsel.

Tegenwoordig maken wij onze eigen elektriciteit. Maar waarom
gebruiken wij mensen eigenlijk zo graag elektriciteit?
Elektriciteit is een vorm van energie die veel voordelen heeft.




Elektriciteit is gemakkelijk te transporteren door de infrastructuur van
(koper)draden die inmiddels overal in ons land zijn aangebracht.
Elektriciteit is gemakkelijk om te zetten in andere vormen van energie
zoals:
Warmte
(vb: een soldeerbout of elektrische verwarming)
Licht
(vb: een gloeilamp of LED)
Beweging
(vb: een elektromotor)

A – Introductie.
6

Elektriciteit heeft ook grote nadelen.
Dat is namelijk dat elektriciteit duur is en zeer moeilijk te maken is. Het
proces van elektriciteit opwekken is ook erg milieubelastend.
(d.w.z. dat het milieu er flink onder lijdt)
Hoe komen we vandaag de dag eigenlijk aan de benodigde
elektriciteit? Dat wordt uitgelegd in het volgend filmpje.
(klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Historie van Elektriciteit.
Volgens historische documenten is de eerste bekende ontdekking van
statische elektriciteit eigenlijk in de 6e eeuw. Hier werd ontdekt dat het
wrijven van een bont met een ander voorwerp andere voorwerpen laat
aantrekken.

A – Introductie.
7

De eerste moderne toepassing van elektriciteit was in 1660, de eerste
elektrostatische generator. Deze baande de weg voor de leer van de
elektriciteit. Men ontdekte dat er materialen zijn die als geleiders dienst
doen en anderen die als isolator dienst doen en dat er twee soorten
ladingen bestaan (positief en negatief).
In 1700 werd de eerste condensator uitgevonden en men kon zo
statische elektriciteit in een elektrische stroom omzetten.
In de vroege 19e eeuw deed men nog meer verbazende ontdekkingen
op het gebied van elektriciteit.
Er kwamen bedrijven die erop gericht waren om elektriciteit te
onderzoeken om zo het leven voor de mensen gemakkelijker te maken.
Zo kwamen er de meest ongelooflijke uitvindingen, zoals de
inductiemotor, de gloeilamp, de lange afstand telegraaf, de telefoon, de
eerste elektrische aangedreven locomotief.
Deze uitvindingen kwamen van mensen zoals:
- Georg Simon Ohm
1787 - 1854

- Graaf Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta
1745 - 1827

- André-Marie Ampère
1775 – 1836
Natuurlijk zijn er nog vele andere uitvinders geweest die zich met
elektriciteit bezig hebben gehouden zoals:
Thomas Edison, Alexander Graham Bell, Michael Faraday, Benjamin
Franklin, Samuel Morse, James Watt, James Clerk Maxwell

A – Introductie.
8

Na de tweede wereldoorlog zijn de ontwikkelingen zeer snel gegaan.
Heden ten dage is elektriciteit niet meer weg te denken uit onze
maatschappij.
Toepassingen.
Om maar een paar voorbeelden te noemen waarbij elektriciteit een
belangrijke rol speelt:
Televisie, Stereo, Gsm, Computer, Airco, Klokken, Elektrische
gereedschappen, Lasers, Verlichting, Pompen, Meetapparatuur,
Afstandbedieningen, Ovens, Magnetron, Koffiezetapparaten,
Fototoestellen, Kopieerapparaten, Projectoren, IJskasten, Diepvriezers,
Snelheidscontroles, Navigatiesystemen, Satellieten, Speelgoed,
Vliegtuigen, Trein, Stofzuigers, Vaatwasmachines, Compressors,
Grasmaaimachines, Liften, Auto’s, Rolluiken, Verwarming, enz.
Zonder elektriciteit zou ons hedendaags bestaan helemaal ontregeld
worden.
Bedrijven, Fabrieken, Ziekenhuizen, Rechtbanken, Scholen, Tv-zenders,
Internet, Banken, Winkels, Treinverkeer, Verkeerslichten, Politie,
Brandweer, Vliegvelden, GSM netwerk zouden allemaal niet goed meer
functioneren.

A – Introductie.
9

Omdat elektriciteit zo een grote rol speelt in ons dagelijks leven,
zijn er ook een hele hoop beroepen gerelateerd aan elektriciteit.
Hieronder zijn een aantal beroepen opgesomd die direct
betrekking hebben op elektriciteit.
Elektrotechnisch ingenieur
-Besturingstechnicus
-Automatiseringsdeskundige
-Onderhoudstechnicus Electro en Instrumentatie
-Elektronicaspecialist
-Productontwerper
-Ingenieur krachtcentrale
-Programmeur robots
-Verwarmingsmonteur
-Audiovisueel medewerker
-Monteur communicatienetwerken
-Monteur laag- en hoogspanningsnetwerken
-

We hebben nu een flink aantal zaken bekeken. Een aanvulling hierop is
een video.
Klik hiernaast op het video logo om de video te bekijken
op het internet. Bij geen werkende link klik HIER.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6A via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

B – Statische elektriciteit.
10

Wanneer we een plasje zuiver water eens goed gaan bekijken, zullen we
zien dat het plasje water uit allemaal waterdeeltjes bestaat. Één zo een
waterdeeltje noemen we een watermolecuul.
Een molecuul kunnen we ook weer goed gaan bekijken. We zullen zien
dat ieder watermolecuul is opgebouwd uit hetzelfde aantal
bouwsteentjes van een soort. Er bestaan heel veel verschillende
bouwsteentjes en die bouwsteentjes noemen we atomen.
Wanneer we kijken naar het watermolecuul zal 1 watermolecuul bestaan
uit 2 waterstofatomen (afgekort: H) en 1 zuurstofatoom (afgekort: O).
De wetenschappelijke naam van water is H2O, bestaat uit 2xH en 1xO.
Samen zorgen deze atomen ervoor dat er de stof ‘water’ gevormd
wordt. De atomen zelf zijn geen water meer. Het kleinste deeltje dat nog
onder water valt, is het watermolecuul.

Ook atomen zijn weer goed te bekijken. Dan zul je zien dat ieder atoom
is opgebouwd uit een kern met daaromheen elektronen.
De kern bestaat uit:
Protonen: Dit zijn positief geladen deeltjes.
Neutronen: Dit zijn neutrale kerndeeltjes.
Om de kern “vliegen” de negatief geladen deeltjes,
de elektronen.

B – Statische elektriciteit.
11

De kernen blijven gemiddeld op hun
plaats. De elektronen bewegen rond de kern. Bij metalen en andere
“geleiders” kunnen deze elektronen hun eigen kern verlaten. Er is dan
sprake van “vrije elektronen”.
Zie ook het filmpje dat uitlegt hoe een molecuul in
elkaar zit.
(Klik in het zwarte vlak)op het video logo.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

B – Statische elektriciteit.
12

Als een atoom en/of molecuul elektronen teveel of te weinig heeft dan
krijgt deze een lading. Men noemt dit atoom en/of molecuul dan een ion.
We zullen in het vervolg niet praten over een ion maar over een geladen
stof (deze bestaat immers uit ionen)
Heb je evenveel positieve deeltjes als negatieve dan heb je een neutrale
stof.
Heb je een tekort aan elektronen  positief geladen stof (+)
Heb je een overschot aan elektronen negatief geladen stof (-)
Je kunt een stof alleen een lading geven door elektronen erbij of eraf te
doen.
2 gelijknamige stoffen (+) en (+) en (-) en (-) zullen ze elkaar afstoten.
Uiteraard geld dit niet voor neutrale stoffen onderling

2 ongelijknamige stoffen (-) en (+) zullen ze elkaar aantrekken.
Hierbij moet opgemerkt worden dat een neutrale stof ook door een
geladen stof aangetrokken wordt.

B – Statische elektriciteit.
13

Elektroscoop.
Met een elektroscoop kun je het effect van positief en
negatief geladen deeltjes zichtbaar maken. Het bestaat
meestal uit twee bladen lichte metalen folie.
De folie is verbonden met geleiders. De aan te tonen
lading vloeit langs de geleiders naar de bladen.
Daardoor gaan de twee bladen elkaar afstoten.
Hoe groter de lading, hoe verder de bladen zich van elkaar
verwijderen.
De elektroscoop die op school gebruikt wordt
staat hiernaast afgebeeld. Hoe groter de lading
hoe groter de uitslag.
Het is belangrijk bij een elektroscoop om te
onthouden dat de positieve deeltjes zich in de kern bevinden.
In een vaste stof (elektroscoop) zitten deze op een vaste plaats en
kunnen niet van hun plaats af. Bij stoffen met veel vrije elektronen zoals
bijna alle metalen zullen deze elektronen (negatieve deeltjes) wel willen
gaan bewegen.
Bepaalde stoffen worden bij wrijving:
-negatief geladen zoals: plastic koper
-positief geladen zoals: lucht, wol, glas

B – Statische elektriciteit.
14

Bij het in de buurt komen (niet aanraken!) van een elektroscoop gebeurt
het volgende:

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

De positief geladen staaf komt in de buurt en trekt de negatieve
deeltjes in de elektroscoop aan. Omdat er een verplaatsing van
negatieve elektronen in de elektroscoop plaats vindt, zullen er onderaan
alleen nog maar positief geladen deeltjes overblijven. En 2 positief
geladen plaatjes stoten elkaar af.
Dit effect wordt veroorzaakt door het feit dat gelijknamige ladingen
elkaar afstoten en ongelijknamige ladingen elkaar aantrekken.
Wanneer je dit verschijnsel moet gaan uitleggen kun je het beste dit
tekenen. Gebruik dan altijd deze volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen (+) op een vaste plaats.

3.

Teken de elektronen (-).

B – Statische elektriciteit.
15

Bij aanraking zal dit alles een hele andere wending nemen.
De elektronen (-) kunnen dan overspringen van het ene object naar het
andere. Hierdoor zal de elektroscoop uiteindelijk een positieve lading
krijgen, en de staaf wordt iets minder positief omdat er elektronen (-)
zijn bijgekomen. De plaatjes blijven dan ook uitelkaar staan.
Bij aanraking van de PVC buis gebeurt het volgende:
Er springen elektronen over

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Wanneer je dit verschijnsel moet gaan tekenen gebruik dan altijd deze
volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen op een vaste plaats. (+)

3.

Teken de elektronen. (-)

B – Statische elektriciteit.
16

Je kunt de elektroscoop weer neutraal maken door hem aan te raken, het
tekort aan elektronen wordt dan door jou aangevuld. Jij bent “geaard”
(verbonden met de aarde) en deze zal altijd neutraal blijven, vanwege
het enorme aantal deeltjes wat de aarde bezit.
Het in de buurt komen en aanraken met een negatieve staaf kun je
bekijken in de samenvatting. Let op: Er gebeurt met de plaatjes precies
hetzelfde, echter bewegen de elektronen (-) heel anders !

B – Statische elektriciteit.
17

Op de website staat een applet klaar waarmee je zelf een
ballon statisch kunt laden, probeer het eens en maak dan
eerst onderstaande opdrachten.
Laadt 1 ballon eerst negatief door hem langs de trui te wrijven.
1.
2.

Zal de trui nu positief of negatief zijn?
Wat zal er tussen de ballon en trui te zien zijn? Trekken deze elkaar
aan of stoten ze elkaar af?

Ga nu met de ballon naar de neutrale muur.
3.

Wat zal er met de negatieve elektronen in de muur gebeuren?

4.

Wat zal er met de positieve ionen in de muur gebeuren?

Herstel nu de simulatie en klik aan dat je 2 ballonnen wil gebruiken.
Wrijf met beide ballonen langs de trui zodat ze beide genoeg
elektronen opnemen. Hang vervolgens ballon 1 midden in het scherm en
ballon 2 breng je rustig naar ballon 1 toe.
5.

Wat zullen de 2 ballonen voor effect op elkaar hebben, en waarom?
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6B via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

C – Elektrische symbolen.
18

Bij elektriciteit wordt vaak gebruik gemaakt van schema’s waarin zal
worden aangegeven hoe een schakeling is opgebouwd. Een schakeling is
een stroomkring waarin verschillende onderdelen zijn opgenomen. Denk
hierbij aan een spanningsbron, een lampje en nog veel meer
verschillende mogelijke onderdelen. Deze onderdelen noemen we
componenten.

Schema’s worden gebruikt om een schakeling die in werkelijkheid
bestaan eenvoudiger weer te geven. In deze schema’s worden geen
foto’s gebruikt om aan te geven welke componenten in de schakeling
zitten.
Componenten die je veel zal tegenkomen:


Gelijkspanningbron



Wisselspanningbron



Schakelaar (geopend)



Schakelaar (gesloten)





Weerstand
(stroomverbruiker)
Voltmeter

V

C – Elektrische symbolen.
19


Ampèremeter



Lampje



Light-emitting diode (LED)



Draadje

A

Van de meeste componenten weet je waarschijnlijk wel wat ze doen of
waarvoor ze bedoeld zijn. Een diode is een apparaatje dat de stroom
maar in 1 richting doorlaat. Een Light-emitting diode is er eentje die
daarbij ook nog licht uitzendt.
Zoals al eerder aangegeven worden deze symbolen gebruikt om
schema’s te maken. Deze schema’s maken schakelingen overzichtelijker.
Enkele voorbeelden hiervan:

C – Elektrische symbolen.
20

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

Het schema dat er over blijft is veel overzichtelijk dan de oorspronkelijke
tekening.
Van ieder elektrisch apparaat is zo’n schema gemaakt. Zoals hieronder
van een magnetron

Dit maakt het zoeken naar eventuele storingen een stuk makkelijker.

C – Elektrische symbolen.
21

Schema’s zijn niet zo makkelijk te maken vanuit een tekening. Hoe meer
componenten in de tekening zijn, hoe moeilijker het zal zijn om een
schema ervan te maken.

ampèremeter

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Leg de componenten zodanig dat
je er overzichtelijk naar kan kijken.
Stap3:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

A

A

A

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6C via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

D – Grootheden.
22

Bij deze paragraaf gaan we de grootheden en bijbehorende eenheden
bespreken die tijdens deze module van toepassing zijn.
Spanning.
Spanning staat ook wel bekend als potentiaalverschil binnen de
natuurkunde. Met spanning wordt de hoeveelheid energie die nodig is
per ladingseenheid om deze te kunnen verplaatsen door een geleidend
materiaal bedoelt. Simpel gezegd: de energie van de elektronen.
Spanning wordt weergegeven met het symbool U, afgeleid van het
latijnse woord Urgere.
De eenheid waarin spanning wordt uitgedrukt is volt. Afgekort met een
hoofdletter V.
Wanneer je een elektrisch apparaat aansluit op het lichtnet door de
stekker in het stopcontact te steken, komt er een spanning van 230volt
naar dit apparaat. (Vroeger was dit 220volt, tegenwoordig 230volt)
Je noteert dit als: Ustopcontact = 230V.
Stroomsterkte.
Een lampje gaat branden als de kring gesloten is. Dit komt doordat er
een stroom van vrije elektriciteitsdeeltjes (elektronen) loopt door de
kring. Deze wordt verwekt door de batterij. De batterij werkt net als een
ventilator. Bij een ventilator is er voor en achter een andere druk en het
drukverschil veroorzaakt de luchtstroom. De batterij veroorzaakt dus een
drukverschil en hierdoor ontstaat een stroom. Deze stroom loopt van plus
naar min.
Kortom: stroomsterkte is het aantal elektronen dat per seconde door een
geleider stromen.

D – Grootheden.
23

Stroomsterkte wordt doorgaans weergegeven met de letter I, afkomstig
van intensiteit. De stroomsterkte die per seconde door een draad
passeert heeft de eenheid Ampère (A).
Stel dat er door een elektromotor een stroomsterkte van 3 Ampère gaat.
Je noteert dit als: Imotor = 3A
Om de stroomsterkte te meten plaats je een ampèremeter in serie (dus
tussen lampje en spanningsbron).
Weerstand.
Ieder elektrisch apparaat zorgt voor een weerstand van de
stroomsterkte. Een weerstand is wanneer de doorgang van een
elektrische stroom wordt bemoeilijkt.
Je zou weerstand kunnen vergelijken met een kraan die maar half
opengedraaid is.
Weerstand geven we aan met de letter R, afkomstig van resistance.
Weerstand wordt gemeten in de eenheid Ohm. Ohm wordt afgekort met
het Griekse symbool voor omega, Ω.
Stel dat een lampje een weerstand heeft van 25 Ohm.
Je noteer dit als: Rlampje = 25Ω.

D – Grootheden.
24

Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

Wanneer je spanning, stroomsterkte en weerstand wil gaan meten zijn er
een aantal dingen erg belangrijk om uit elkaar te houden.
Spanning over een lampje meten.
Wanneer je spanning wil meten heb je een spanningsmeter nodig. Deze
spanningsmeter sluit je parallel over het lampje aan.
Stroomsterkte door een lampje meten.
Wanneer je stroomsterkte wil gaan meten heb je een ampèremeter
nodig. Deze sluit je in serie voor of na het lampje aan. Deze zal het
aantal elektronen die per seconde door het lampje gaan meten.

D – Grootheden.
25

Wanneer je nog niet goed het verschil weet tussen serie en parallel is
dat geen probleem, want dat wordt later deze module nog behandeld.
Maar om je toch alvast een idee te geven kun je onderstaand filmpje
bekijken door erop te klikken. Het filmpje is ook HIER te vinden.

Weerstand van een lampje meten.
De weerstand is te meten maar dat wordt niet in deze module
behandeld. In deze module leer je wel de weerstand te berekenen met
behulp van de stroomsterkte en de spanning. Dit volgt nog in de
komende paragrafen.
Samenvatting kun je HIER te vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6D via Teletop.

E1 - Wet van Ohm.
26

Bij elektriciteit is er 1 formule de basis van alle andere formules. Deze
formule zal bij ieder onderdeeltje van elektriciteit, waarbij elektriciteit
een rol speelt, terugkomen. Deze wet is vernoemd naar de Duitse
natuurkundige George Ohm, die als eerste de relatie legde tussen
stroomsterkte, spanning en weerstand.
Voordat je de wet van Ohm goed kan begrijpen, moet je een aantal
basisdingen goed helder hebben.








Er kan pas een elektrische stroom lopen wanneer de stroomkring
gesloten is.
Stroomsterkte (I) wordt gemeten in Ampère (A).
Je kunt stroomsterkte meten met een Ampèremeter die je in serie
plaatst met het te meten component.
Spanning (U) wordt gemeten in Volt (V).
Je kunt spanning meten met een voltmeter die je parallel over het te
meten component plaatst.
Geef je de elektronen meer energie (spanning) dan zullen de aantal
elektronen die per seconde (stroomsterkte) door de stroomkring gaan
toenemen.

Deze voorwaarden zijn van belang bij de wet van Ohm. Wanneer er niet
aan deze voorwaarden wordt voldaan zal de wet van Ohm niet gelden.

E1 - Wet van Ohm.
27

We gaan nu bekijken hoe de wet van Ohm er uitziet.
We gaan de spanning en stroomsterkte meten van een
component (in dit geval hiernaast een weerstandje).
We zetten er eerst 0 volt op. De stroomsterkte is dan ook
0 ampère.
Wanneer we de spanning gaan verhogen naar 1volt,
zal de stroomsterkte omhoog gaan naar 0,5 ampère.
We verhogen de spanning naar 2 volt, stroomsterkte wordt 1 ampère.
Iedere keer wanneer de spanning met 1 volt verhoogd wordt, zal de
stroomsterkte verhogen met 0,5. Dat kunnen we uitzetten in een tabel
zoals hierbeneden is gedaan. Vanuit deze tabel kun je een grafiek
tekenen zoals ernaast gebeurd is. Bekijk deze en kijk of je begrijpt wat
er staat.

I (A)

0
0

1
0,5

2
1

3 4
1,5 2

U/I

2

2

2

2

U (V)

U (V)

3
2
1

0,5 1 1,5 2 I (A)
Zoals je in de kolom onderaan de tabel kunt
zien, komt er een constante waarde uit wanneer je spanning deelt door
de stroomsterkte. Vanuit de wiskunde weet je dat bij een rechte lijn een
hellingsgetal hoort.

Deze waarde is de weerstand.

R=

spanning
stroomsterkte

=

U(V)
I(A)

=

2
3
4
1
= 2Ω
=
=
=
1
1,5
0,5
2

E1 - Wet van Ohm.
28

De wet van Ohm luidt als volgt:

weerstand =
R(Ω) =

In symbolen:

spanning
stroomsterkte
U(V)
I(A)

Om erachter te komen hoe je de formule moet invullen wanneer er iets
anders gevraagd wordt dan de weerstand, kun je de formuledriehoek
gebruiken. Je legt dan je vinger op het gedeelte dat je moet uitrekenen,
de driehoek laat je zien hoe je de formule moet gebruiken.
Wil je R weten?
Leg je vinger op R, er blijft

over.

Wil je U weten?
Leg je vinger op U, er blijft I x R over.

Alle verschillende voorbeeldsommen kun je HIER vinden in de
samenvatting.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E1 via Teletop.

E2 – Ohm & lampje.
29

Dagelijks komen we lampen tegen. Grote lampen, zoals in een
voetbalstadion of kleine lampen in de kerstboom. Er zijn heel veel
verschillende soorten lampen of lampjes.
Wanneer je ieder lampje apart gaat bekijken,
zul je zien dat er op ieder lampje iets geschreven
staat. Bijvoorbeeld een autolamp.
Daar zou 12V/1,5A op kunnen staan.
Dit betekent dat wanneer je 12Volt over dit
lampje heen zou zetten, er een stroomsterkte van
1,5A doorheen gaan en brand het lampje op volle sterkte.

12V/1,5A

Kun je over dit lampje:
2Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zeer zwak.
6Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zwak.
12,5Volt zetten?
Ja, het lampje brandt fel.
25Volt zetten?
Ja, het lampje zal doorbranden.
Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken. In de video
wordt een proef gedemonstreerd om spanning en stroomsterkte te
meten. Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

E2 – Ohm & lampje.
30

De weerstand van een lampje is te meten en zal constant zijn wanneer er
een andere hoeveelheid spanning over het lampje wordt gezet. Echter
wanneer een gloeidraadje in een lampje zeer heet wordt, dan zal zijn
weerstandwaarde gaan veranderen door de hitte. Dat is het beste
zichtbaar wanneer een meting wordt uitgezet in een grafiek.
In de grafiek hiernaast zie je wat er
gebeurt wanneer je steeds meer spanning
(U) over een lampje zet. In eerste instantie
zal de grafiek lineair blijven, omdat de
weerstand constant is. Maar wanneer er
teveel spanning over een lampje wordt
gezet, wordt hij warm en zal hij uiteindelijk
doorbranden. Bij dit oververhitten van het
lampje zal de weerstand verhogen.

Wanneer je een voorbeeldsom wil zien, kijk dan in de samenvatting.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E2 via Teletop.

F – Serieschakeling.
31

Wanneer we een schakeling bekijken, kunnen we een schakeling onder
verdelen in 2 hoofdcategorieën. De Serieschakeling en de
Parallelschakeling.
Dit hebben we al heel kort bekeken bij paragraaf D met een filmpje. In
deze paragraaf gaan we het hebben over de Serieschakeling. De
Parallelschakeling zal in de volgende paragraaf worden besproken.
Een Serieschakeling is een schakeling waarbij alle geschakelde
componenten in serie staan. Dat wil zeggen; wanneer de stroom gaat
lopen kan deze maar 1 richting uit en komt dan alle componenten tegen.
De stroom kan zich nergens splitsen, splitsen is namelijk parallel.

+
-

+
-

Serie

Parallel

In het linkerplaatje zijn 3 lampjes in serie geschakeld. De stroom moet
door alle 3 de lampjes heen. In het rechterplaatje zijn 3 lampjes parallel
getekend, de stroom zal zich splitsen voordat het door een lampje gaat.

F – Serieschakeling.
32

Wanneer er in een serieschakeling een lampje uitvalt dan gaan de
andere lampjes ook uit, omdat de stroom niet meer door kan. De
stroomkring is dan niet meer gesloten. Wanneer er een lampje uitvalt bij
een Parallelschakeling, dan is de stroomkring nog steeds gesloten en kan
de stroom nog steeds door de andere lampjes. Deze zullen dan gewoon
blijven branden.

Stroomsterkte in een Serieschakeling.
Wanneer we een stroom laten lopen door een Serieschakeling dan is de
stroomsterkte in de hele stroomkring gelijk. Het maakt niet uit waar je
stroomsterkte gaat meten, overal is deze even groot.
In Natuurkundige termen zeggen we;
de stroomsterkte is constant.
I
1

I
2

I
3

I totaal

I = constant

Itotaal= I1= I2= I3

Itotaal wordt ook wel Ibron genoemd

F – Serieschakeling.
33

Spanning bij Serieschakeling.
De spanning die over de componenten staat kan wel verschillen, dit is
afhankelijk van de weerstand van ieder component. De spanning van
alle componenten bij elkaar opgeteld is de totale spanning.

U
1

U
2

U
3

U totaal

Utotaal = U1+U2+U3+…
Bekijk onderstaand filmpje over het oplossen van sommen met
serieschakelingen (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun het ook HIER bekijken.

F – Serieschakeling.
34

Weerstanden in serieschakeling.
Wanneer we weerstanden bekijken bij serieschakeling dan kun de totale
weerstand heel gemakkelijk berekenen. Je mag namelijk alle
weerstanden in de schakelingen bij elkaar optellen dan heb je de totale
weerstand.
R1

R2

R3

Rtot=R1+R2+R3
Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6F via Teletop.

G – Parallelschakeling.
35

In de vorige paragraaf hebben we gezien wanneer een schakeling
‘serie’ wordt genoemd en wanneer ‘parallel’. In deze paragraaf gaan
we kijken naar de stroomsterkte en spanning bij een parallelschakeling,
net zoals we dat in de vorige paragraaf hebben gedaan bij een
serieschakeling.
Het grote verschil van een parallelschakeling met een serieschakeling is
dat er bij een parallelschakeling meerdere stroomkringen zijn te
onderscheiden.
Hieronder zijn de verschillende stroomkringen weergegeven. Iedere
stroomkring is apart gekleurd. De stroom door het bovenste lampje volgt
de roze route, de stroom door het onderste lampje de groene route en
de stroom door de weerstand (component in het midden) de bruine route.

G – Parallelschakeling.
36

Wanneer we in een parallelschakeling ieder component gaan bekijken
zijn er een aantal eigenschappen heel belangrijk.
Omdat er meerdere stroomkringen zijn, is:


De stroomsterkte in de stroomkringen verschillend.



De spanning over ieder component hetzelfde.



Als er één onderdeel uitvalt of kapot gaat werkt de rest nog steeds.
U1

U2

U3
Utotaal

Spanning bij een parallelschakeling.
Met een voltmeter meet je de spanning over ieder component en zul je
zien dat over ieder component dezelfde spanning staat. Ook de totale
spanning (Utotaal) is hetzelfde.
Utotaal = U1 = U2 = U3

G – Parallelschakeling.
37

Stroomsterkte bij parallelschakeling.
De stroomsterkte kan verschillen per component in een
parallelschakeling. Om deze uit te rekenen moet je voor iedere
component de wet van Ohm gaan gebruiken. Wanneer je de totale
stroomsterkte wil weten, mag je de stroomsterktes van alle losse
componenten bij elkaar optellen.
I1

I2

I3

It

Itotaal = I1+I2+I3+…
Bekijk onderstaande film om te zien hoe je berekeningen aanpakt bij een
parallelschakeling (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

G – Parallelschakeling.
38

Weerstand bij parallelschakeling.
Om een totale weerstand te berekenen bij een parallelschakeling zul je
meer moeite moeten doen dan bij een serieschakeling.
Bij een serieschakeling hoefde je alle weerstanden maar bij elkaar op te
tellen, bij een parallelschakeling gaan we “omgekeerd” optellen.
Om omgekeerd op te tellen krijg je deze formule gegeven:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1
Je vult hierbij R1, R2, R3 etc. in de formule in en je houdt breuken over.
Als je niet meer weet hoe je Rv kunt uitrekenen wanneer je deze breuken
hebt kun je dat opzoeken in de samenvatting.

Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6G via Teletop.

H – Gecombineerde schakeling.
39

Tot nu toe zijn serieschakelingen en parallelschakelingen altijd apart
bekeken. Maar de meeste schakelingen die worden gebruikt bestaan
niet uit alleen serie of parallel geschakelde componenten maar uit een
mix hiervan. We noemen dit een gecombineerde schakeling.
Hier rechts is een gecombineerde schakeling
weergegeven. Het zijn 2 lampjes (nr. 1+2) die
parallel geschakeld zijn. Samen staan deze
lampjes in serie met de weerstand hier rechts.

1

Om aan een gecombineerde schakeling te
kunnen rekenen, moet je eerst gaan kijken welke
componenten in serie met elkaar staan en welke componenten een
parallelschakeling met elkaar vormen.
Wanneer je dat gelukt is kun je een parallelschakeling in gedachte
vervangen door een vervangingscomponent (vaak wel
vervangingsweerstand genoemd).
Dan hou je een schakeling over waarbij alle onderdelen in serie met
elkaar staan. Deze zou je zonder problemen moeten kunnen oplossen.

1
1 en 2

2

2

H – Gecombineerde schakeling.
40

Om een vervanging te vinden moet je een aantal zaken onthouden:
Alleen weerstanden mag je vervangen, je zult dus altijd eerst de
weerstand moeten uitrekenen.


Weerstanden in serie mag je optellen.



Weerstand parallel moet je “omgekeerd optellen” .



Serie:

(RV = R1+R2+R3+enz.)

Parallel:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1

Om goed te zien hoe je bij een parallelschakeling een
vervangingsweerstand uitrekent kun je het onderstaand filmpje bekijken.
(klik in het zwarte vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
41

Voorbeeldsom.
Geef bij elk component van onderstaande afbeelding de spanning,
stroomsterkte en weerstand.
9V
6V
10 Ω
0,2 A

Dit lijkt erg moeilijk, zeker omdat je bij zo een opgave “door het bomen
het bos niet meer ziet”. Je moet hiervoor iedere keer bij het begin
beginnen en de basisregels toepassen die je de afgelopen paragrafen
hebt geleerd.
De som wordt uitgewerkt in het onderstaand filmpje. (klik in het zwarte
vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
42

Je zou nu aan het laatste huiswerk van deze module kunnen beginnen.
Wanneer je graag nog een extra uitleg wil hebben over het oplossen
van een gecombineerde schakeling, dan kun je eerst onderstaand filmpje
bekijken. (klik in het zwarte vlak)
Ook zijn in de samenvatting meerdere sommen geheel uitgewerkt.
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Samenvatting kun je HIER vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6H via Teletop.

Extra: Relais.
43

Deze paragraaf is voor de mensen die nog geïnteresseerd zijn om wat
extra te weten te komen. Deze paragraaf zal NIET worden getoetst op
het proefwerk.
Tijdens deze extra stof gaan we het hebben over een Relais en zullen
stap voor stap gaan bekijken wat een Relais is.
Wat is een Relais?
Een Relais is een door een elektromagneet bediende schakelaar.
Het is een eenvoudige maar zeer veelgebruikte component in elektrische
schakelingen.
Hoe werkt een relais?
In een relais is koperdraad om een ijzeren staafje gedraaid. Wanneer
er door de draad stroom gaat lopen zal het ijzeren staafje magnetisch
worden. Aan het uiteinde van dit ijzeren staafje zit een ijzeren plaatje
wat aangetrokken wordt als het staafje magnetisch wordt.
Hierdoor worden er onder het plaatje 2 contacten met elkaar verbonden
net zoals bij een schakelaar.

Extra: Relais.
44

Welk symbool is een Relais?

Aan de linkerkant (bij de spoel) sluit je stroomkring A aan. Wanneer
deze stroomkring sluit, zal deze de elektromagneet activeren en trekt
aan het schakelaartje in stroomkring B (stippellijn).
Hoe werkt een Relais in een schakeling?

A

Als er een relais gebruikt wordt, zijn er
S1
altijd 2 stroomkringen,
S2
de “stuurkring” B en de
“verbruikerskring” A. Als de
schakelaar 1 (S1) gesloten wordt dan
B
wordt het ijzer in de het relais
M
magnetisch. Hierdoor trekt hij
schakelaar 2 (S2) automatisch
dicht. De 2e stroomkring wordt dus gesloten en in dit voorbeeld gaat dan
de motor (M) werken.

Extra: Relais.
45

Waarom dan niet de hiernaast staande schakeling?
Een motor (b.v. ruitenwissermotor auto) heeft
meestal een groot vermogen, het gevolg hiervan
is dat er een grote stroom doorheen gaat.
De meeste schakelaars aan het stuur zijn klein
en daar kan geen grote stroom doorheen,
anders branden deze door.

S

M

Een relais bied de oplossing, door
schakelaar S1 gaat een “kleine stuurstroom” waardoor S2 gesloten wordt
en de motor gaat werken. S2 is een schakelaar waar wel veel stroom
doorheen kan.
Deze relais bevinden zich vaak onder de motorkap of onder het
dashboard en je hoort ze vaak “klikken”.

Extra: Relais.
46

Hoe gebruiken we een Relais in een schakeling?
Een Relais gebruiken we zoals al gezien om met schakeling A schakeling
B te doen openen of sluiten. Wanneer we gaan kijken kom je het Relais
vaak tegen bij schakelingen waarbij je met een kleine stroomsterkte een
stroomkring wil (de)activeren met een grote stroomsterkte.
Het beste voorbeeld hiervan is een startrelais van de auto. Wanneer je
de auto probeert te starten draai je aan de sleutel. In deze schakeling is
dan ook een relais opgenomen die vervolgens alle andere systemen in
de auto uitzet, zodat de startmotor het volle vermogen van de accu kan
benutten.
In het schakelschema hieronder wordt een Relais gebruikt om een bel te
doen bellen. De bel werkt op een spanning van 230V, maar wordt
aangestuurd met een schakelaar die maar 12V aan spanning nodig
heeft.

Practica.
47

Hieronder zijn een aantal practica te vinden die goed aansluiten bij
deze module. Wanneer er een practicum wordt uitgevoerd, zal dit van
tevoren duidelijk worden aangegeven en kun je deze hier vinden:
Practicum 1:

Water als geleider.

Practicum 2:

De volta-batterij.

Practicum 3:

De citroen-batterij.

Practicum 4:

De hand-batterij.

Practicum 5:

Schakelingen tekenen en bouwen.

Practicum 6:

Wet van Ohm.


Slide 5

1

MODULE 6
ELEKTRICITEIT.

Door: S.

Habets.

Inhoudsopgave.
2

Hier vind u het overzicht van deze module.
Om snel naar een onderdeel toe te gaan kan erop geklikt worden.
Voorwoord

3

Legenda

4

A.

Introductie

5

B.

Statische elektriciteit

10

C.

Elektrische symbolen

18

D.

Grootheden

22

E1.

Wet van Ohm

26

E2.

Ohm & lampje

29

F.

Serieschakeling

31

G.

Parallelschakeling

35

H.

Gecombineerde schakeling

39

Extra:

Transistor

43

Practica

47

Voorwoord.
3

Welkom bij de module Elektriciteit door S. Habets.
Deze module is gemaakt voor leerlingen van 2 Atheneum.
De opzet van deze module is dat een leerling deze module geheel
zelfstandig door kan werken. Daar waar dat niet mogelijk is, zal er
tijdens de les hier nog aandacht aan besteed worden. Bij vragen kan
altijd de docent worden geraadpleegd. Dat kan tijdens de les, maar dat
kan ook online. Je krijgt dan in de meeste gevallen reactie per email.
Te vinden op: www.stagesmc.weebly.com
Verder is op de website nog aanvullende informatie te vinden.
Het is verstandig om tijdens de les naast je laptop ook te
zorgen voor een koptelefoon of oordopjes. Dit omdat er
regelmatig filmpjes met geluid zijn verwerkt in dit lesmateriaal.
Opdrachten/huiswerk.
De opdrachten die bij deze module horen zijn op teletop te vinden.
Wanneer er opdrachten gemaakt moeten worden zal dat worden
aangegeven in de module. Wanneer je score lager is dan 65% mag je
niet verder met de volgende paragraaf maar moet je de opdrachten
nogmaals maken.
Aanvullende informatie zal worden gegeven in de les.
Heel veel succes en plezier!
S. Habets

Legenda.
4

Soms kom je logo’s tegen op de groene balk zoals deze hierboven staan.
Wanneer je op sommige logo’s klikt zit er een hyperlink achter. Deze zal
je dan direct naar de juiste locatie verwijzen.
Hier beneden wordt uitgelegd wat het betekend wanneer er een van
deze logo’s in de groene balk staan vermeld.
Er zit geluid bij deze pagina of bij de bijbehorende film.
In de klas zijn oordopjes of een koptelefoon verplicht.
Er bevindt zich een video op deze pagina.

Aanvullende informatie is te vinden op de website van Dhr.
Habets.
Er bevinden zich opdrachten via TeleTop op deze pagina.

Er bevindt zich een samenvatting op deze pagina.

A – Introductie.
5

Elektriciteit komen we dagelijks tegen in ons leven. Dan denk je natuurlijk
meteen aan het stopcontact en aan batterijen met alle apparaten die
daarbij horen. Maar niet alleen kunstmatig opgewekte elektriciteit kom
je in je dagelijks leven tegen, ook in de natuur kom je elektriciteit tegen.
Vaak denk je niet aan deze vormen, maar toch hebben ze alles met
elektriciteit te maken.

In de natuur kom je bliksem tegen, heb je de sidderaal en gaan je haren
rechtovereind staan met behulp van elektriciteit. Zelfs in ons lichaam
gaan er continu elektrische stroompjes als je kijkt naar ons zenuwstelsel.

Tegenwoordig maken wij onze eigen elektriciteit. Maar waarom
gebruiken wij mensen eigenlijk zo graag elektriciteit?
Elektriciteit is een vorm van energie die veel voordelen heeft.




Elektriciteit is gemakkelijk te transporteren door de infrastructuur van
(koper)draden die inmiddels overal in ons land zijn aangebracht.
Elektriciteit is gemakkelijk om te zetten in andere vormen van energie
zoals:
Warmte
(vb: een soldeerbout of elektrische verwarming)
Licht
(vb: een gloeilamp of LED)
Beweging
(vb: een elektromotor)

A – Introductie.
6

Elektriciteit heeft ook grote nadelen.
Dat is namelijk dat elektriciteit duur is en zeer moeilijk te maken is. Het
proces van elektriciteit opwekken is ook erg milieubelastend.
(d.w.z. dat het milieu er flink onder lijdt)
Hoe komen we vandaag de dag eigenlijk aan de benodigde
elektriciteit? Dat wordt uitgelegd in het volgend filmpje.
(klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Historie van Elektriciteit.
Volgens historische documenten is de eerste bekende ontdekking van
statische elektriciteit eigenlijk in de 6e eeuw. Hier werd ontdekt dat het
wrijven van een bont met een ander voorwerp andere voorwerpen laat
aantrekken.

A – Introductie.
7

De eerste moderne toepassing van elektriciteit was in 1660, de eerste
elektrostatische generator. Deze baande de weg voor de leer van de
elektriciteit. Men ontdekte dat er materialen zijn die als geleiders dienst
doen en anderen die als isolator dienst doen en dat er twee soorten
ladingen bestaan (positief en negatief).
In 1700 werd de eerste condensator uitgevonden en men kon zo
statische elektriciteit in een elektrische stroom omzetten.
In de vroege 19e eeuw deed men nog meer verbazende ontdekkingen
op het gebied van elektriciteit.
Er kwamen bedrijven die erop gericht waren om elektriciteit te
onderzoeken om zo het leven voor de mensen gemakkelijker te maken.
Zo kwamen er de meest ongelooflijke uitvindingen, zoals de
inductiemotor, de gloeilamp, de lange afstand telegraaf, de telefoon, de
eerste elektrische aangedreven locomotief.
Deze uitvindingen kwamen van mensen zoals:
- Georg Simon Ohm
1787 - 1854

- Graaf Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta
1745 - 1827

- André-Marie Ampère
1775 – 1836
Natuurlijk zijn er nog vele andere uitvinders geweest die zich met
elektriciteit bezig hebben gehouden zoals:
Thomas Edison, Alexander Graham Bell, Michael Faraday, Benjamin
Franklin, Samuel Morse, James Watt, James Clerk Maxwell

A – Introductie.
8

Na de tweede wereldoorlog zijn de ontwikkelingen zeer snel gegaan.
Heden ten dage is elektriciteit niet meer weg te denken uit onze
maatschappij.
Toepassingen.
Om maar een paar voorbeelden te noemen waarbij elektriciteit een
belangrijke rol speelt:
Televisie, Stereo, Gsm, Computer, Airco, Klokken, Elektrische
gereedschappen, Lasers, Verlichting, Pompen, Meetapparatuur,
Afstandbedieningen, Ovens, Magnetron, Koffiezetapparaten,
Fototoestellen, Kopieerapparaten, Projectoren, IJskasten, Diepvriezers,
Snelheidscontroles, Navigatiesystemen, Satellieten, Speelgoed,
Vliegtuigen, Trein, Stofzuigers, Vaatwasmachines, Compressors,
Grasmaaimachines, Liften, Auto’s, Rolluiken, Verwarming, enz.
Zonder elektriciteit zou ons hedendaags bestaan helemaal ontregeld
worden.
Bedrijven, Fabrieken, Ziekenhuizen, Rechtbanken, Scholen, Tv-zenders,
Internet, Banken, Winkels, Treinverkeer, Verkeerslichten, Politie,
Brandweer, Vliegvelden, GSM netwerk zouden allemaal niet goed meer
functioneren.

A – Introductie.
9

Omdat elektriciteit zo een grote rol speelt in ons dagelijks leven,
zijn er ook een hele hoop beroepen gerelateerd aan elektriciteit.
Hieronder zijn een aantal beroepen opgesomd die direct
betrekking hebben op elektriciteit.
Elektrotechnisch ingenieur
-Besturingstechnicus
-Automatiseringsdeskundige
-Onderhoudstechnicus Electro en Instrumentatie
-Elektronicaspecialist
-Productontwerper
-Ingenieur krachtcentrale
-Programmeur robots
-Verwarmingsmonteur
-Audiovisueel medewerker
-Monteur communicatienetwerken
-Monteur laag- en hoogspanningsnetwerken
-

We hebben nu een flink aantal zaken bekeken. Een aanvulling hierop is
een video.
Klik hiernaast op het video logo om de video te bekijken
op het internet. Bij geen werkende link klik HIER.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6A via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

B – Statische elektriciteit.
10

Wanneer we een plasje zuiver water eens goed gaan bekijken, zullen we
zien dat het plasje water uit allemaal waterdeeltjes bestaat. Één zo een
waterdeeltje noemen we een watermolecuul.
Een molecuul kunnen we ook weer goed gaan bekijken. We zullen zien
dat ieder watermolecuul is opgebouwd uit hetzelfde aantal
bouwsteentjes van een soort. Er bestaan heel veel verschillende
bouwsteentjes en die bouwsteentjes noemen we atomen.
Wanneer we kijken naar het watermolecuul zal 1 watermolecuul bestaan
uit 2 waterstofatomen (afgekort: H) en 1 zuurstofatoom (afgekort: O).
De wetenschappelijke naam van water is H2O, bestaat uit 2xH en 1xO.
Samen zorgen deze atomen ervoor dat er de stof ‘water’ gevormd
wordt. De atomen zelf zijn geen water meer. Het kleinste deeltje dat nog
onder water valt, is het watermolecuul.

Ook atomen zijn weer goed te bekijken. Dan zul je zien dat ieder atoom
is opgebouwd uit een kern met daaromheen elektronen.
De kern bestaat uit:
Protonen: Dit zijn positief geladen deeltjes.
Neutronen: Dit zijn neutrale kerndeeltjes.
Om de kern “vliegen” de negatief geladen deeltjes,
de elektronen.

B – Statische elektriciteit.
11

De kernen blijven gemiddeld op hun
plaats. De elektronen bewegen rond de kern. Bij metalen en andere
“geleiders” kunnen deze elektronen hun eigen kern verlaten. Er is dan
sprake van “vrije elektronen”.
Zie ook het filmpje dat uitlegt hoe een molecuul in
elkaar zit.
(Klik in het zwarte vlak)op het video logo.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

B – Statische elektriciteit.
12

Als een atoom en/of molecuul elektronen teveel of te weinig heeft dan
krijgt deze een lading. Men noemt dit atoom en/of molecuul dan een ion.
We zullen in het vervolg niet praten over een ion maar over een geladen
stof (deze bestaat immers uit ionen)
Heb je evenveel positieve deeltjes als negatieve dan heb je een neutrale
stof.
Heb je een tekort aan elektronen  positief geladen stof (+)
Heb je een overschot aan elektronen negatief geladen stof (-)
Je kunt een stof alleen een lading geven door elektronen erbij of eraf te
doen.
2 gelijknamige stoffen (+) en (+) en (-) en (-) zullen ze elkaar afstoten.
Uiteraard geld dit niet voor neutrale stoffen onderling

2 ongelijknamige stoffen (-) en (+) zullen ze elkaar aantrekken.
Hierbij moet opgemerkt worden dat een neutrale stof ook door een
geladen stof aangetrokken wordt.

B – Statische elektriciteit.
13

Elektroscoop.
Met een elektroscoop kun je het effect van positief en
negatief geladen deeltjes zichtbaar maken. Het bestaat
meestal uit twee bladen lichte metalen folie.
De folie is verbonden met geleiders. De aan te tonen
lading vloeit langs de geleiders naar de bladen.
Daardoor gaan de twee bladen elkaar afstoten.
Hoe groter de lading, hoe verder de bladen zich van elkaar
verwijderen.
De elektroscoop die op school gebruikt wordt
staat hiernaast afgebeeld. Hoe groter de lading
hoe groter de uitslag.
Het is belangrijk bij een elektroscoop om te
onthouden dat de positieve deeltjes zich in de kern bevinden.
In een vaste stof (elektroscoop) zitten deze op een vaste plaats en
kunnen niet van hun plaats af. Bij stoffen met veel vrije elektronen zoals
bijna alle metalen zullen deze elektronen (negatieve deeltjes) wel willen
gaan bewegen.
Bepaalde stoffen worden bij wrijving:
-negatief geladen zoals: plastic koper
-positief geladen zoals: lucht, wol, glas

B – Statische elektriciteit.
14

Bij het in de buurt komen (niet aanraken!) van een elektroscoop gebeurt
het volgende:

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

De positief geladen staaf komt in de buurt en trekt de negatieve
deeltjes in de elektroscoop aan. Omdat er een verplaatsing van
negatieve elektronen in de elektroscoop plaats vindt, zullen er onderaan
alleen nog maar positief geladen deeltjes overblijven. En 2 positief
geladen plaatjes stoten elkaar af.
Dit effect wordt veroorzaakt door het feit dat gelijknamige ladingen
elkaar afstoten en ongelijknamige ladingen elkaar aantrekken.
Wanneer je dit verschijnsel moet gaan uitleggen kun je het beste dit
tekenen. Gebruik dan altijd deze volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen (+) op een vaste plaats.

3.

Teken de elektronen (-).

B – Statische elektriciteit.
15

Bij aanraking zal dit alles een hele andere wending nemen.
De elektronen (-) kunnen dan overspringen van het ene object naar het
andere. Hierdoor zal de elektroscoop uiteindelijk een positieve lading
krijgen, en de staaf wordt iets minder positief omdat er elektronen (-)
zijn bijgekomen. De plaatjes blijven dan ook uitelkaar staan.
Bij aanraking van de PVC buis gebeurt het volgende:
Er springen elektronen over

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Wanneer je dit verschijnsel moet gaan tekenen gebruik dan altijd deze
volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen op een vaste plaats. (+)

3.

Teken de elektronen. (-)

B – Statische elektriciteit.
16

Je kunt de elektroscoop weer neutraal maken door hem aan te raken, het
tekort aan elektronen wordt dan door jou aangevuld. Jij bent “geaard”
(verbonden met de aarde) en deze zal altijd neutraal blijven, vanwege
het enorme aantal deeltjes wat de aarde bezit.
Het in de buurt komen en aanraken met een negatieve staaf kun je
bekijken in de samenvatting. Let op: Er gebeurt met de plaatjes precies
hetzelfde, echter bewegen de elektronen (-) heel anders !

B – Statische elektriciteit.
17

Op de website staat een applet klaar waarmee je zelf een
ballon statisch kunt laden, probeer het eens en maak dan
eerst onderstaande opdrachten.
Laadt 1 ballon eerst negatief door hem langs de trui te wrijven.
1.
2.

Zal de trui nu positief of negatief zijn?
Wat zal er tussen de ballon en trui te zien zijn? Trekken deze elkaar
aan of stoten ze elkaar af?

Ga nu met de ballon naar de neutrale muur.
3.

Wat zal er met de negatieve elektronen in de muur gebeuren?

4.

Wat zal er met de positieve ionen in de muur gebeuren?

Herstel nu de simulatie en klik aan dat je 2 ballonnen wil gebruiken.
Wrijf met beide ballonen langs de trui zodat ze beide genoeg
elektronen opnemen. Hang vervolgens ballon 1 midden in het scherm en
ballon 2 breng je rustig naar ballon 1 toe.
5.

Wat zullen de 2 ballonen voor effect op elkaar hebben, en waarom?
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6B via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

C – Elektrische symbolen.
18

Bij elektriciteit wordt vaak gebruik gemaakt van schema’s waarin zal
worden aangegeven hoe een schakeling is opgebouwd. Een schakeling is
een stroomkring waarin verschillende onderdelen zijn opgenomen. Denk
hierbij aan een spanningsbron, een lampje en nog veel meer
verschillende mogelijke onderdelen. Deze onderdelen noemen we
componenten.

Schema’s worden gebruikt om een schakeling die in werkelijkheid
bestaan eenvoudiger weer te geven. In deze schema’s worden geen
foto’s gebruikt om aan te geven welke componenten in de schakeling
zitten.
Componenten die je veel zal tegenkomen:


Gelijkspanningbron



Wisselspanningbron



Schakelaar (geopend)



Schakelaar (gesloten)





Weerstand
(stroomverbruiker)
Voltmeter

V

C – Elektrische symbolen.
19


Ampèremeter



Lampje



Light-emitting diode (LED)



Draadje

A

Van de meeste componenten weet je waarschijnlijk wel wat ze doen of
waarvoor ze bedoeld zijn. Een diode is een apparaatje dat de stroom
maar in 1 richting doorlaat. Een Light-emitting diode is er eentje die
daarbij ook nog licht uitzendt.
Zoals al eerder aangegeven worden deze symbolen gebruikt om
schema’s te maken. Deze schema’s maken schakelingen overzichtelijker.
Enkele voorbeelden hiervan:

C – Elektrische symbolen.
20

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

Het schema dat er over blijft is veel overzichtelijk dan de oorspronkelijke
tekening.
Van ieder elektrisch apparaat is zo’n schema gemaakt. Zoals hieronder
van een magnetron

Dit maakt het zoeken naar eventuele storingen een stuk makkelijker.

C – Elektrische symbolen.
21

Schema’s zijn niet zo makkelijk te maken vanuit een tekening. Hoe meer
componenten in de tekening zijn, hoe moeilijker het zal zijn om een
schema ervan te maken.

ampèremeter

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Leg de componenten zodanig dat
je er overzichtelijk naar kan kijken.
Stap3:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

A

A

A

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6C via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

D – Grootheden.
22

Bij deze paragraaf gaan we de grootheden en bijbehorende eenheden
bespreken die tijdens deze module van toepassing zijn.
Spanning.
Spanning staat ook wel bekend als potentiaalverschil binnen de
natuurkunde. Met spanning wordt de hoeveelheid energie die nodig is
per ladingseenheid om deze te kunnen verplaatsen door een geleidend
materiaal bedoelt. Simpel gezegd: de energie van de elektronen.
Spanning wordt weergegeven met het symbool U, afgeleid van het
latijnse woord Urgere.
De eenheid waarin spanning wordt uitgedrukt is volt. Afgekort met een
hoofdletter V.
Wanneer je een elektrisch apparaat aansluit op het lichtnet door de
stekker in het stopcontact te steken, komt er een spanning van 230volt
naar dit apparaat. (Vroeger was dit 220volt, tegenwoordig 230volt)
Je noteert dit als: Ustopcontact = 230V.
Stroomsterkte.
Een lampje gaat branden als de kring gesloten is. Dit komt doordat er
een stroom van vrije elektriciteitsdeeltjes (elektronen) loopt door de
kring. Deze wordt verwekt door de batterij. De batterij werkt net als een
ventilator. Bij een ventilator is er voor en achter een andere druk en het
drukverschil veroorzaakt de luchtstroom. De batterij veroorzaakt dus een
drukverschil en hierdoor ontstaat een stroom. Deze stroom loopt van plus
naar min.
Kortom: stroomsterkte is het aantal elektronen dat per seconde door een
geleider stromen.

D – Grootheden.
23

Stroomsterkte wordt doorgaans weergegeven met de letter I, afkomstig
van intensiteit. De stroomsterkte die per seconde door een draad
passeert heeft de eenheid Ampère (A).
Stel dat er door een elektromotor een stroomsterkte van 3 Ampère gaat.
Je noteert dit als: Imotor = 3A
Om de stroomsterkte te meten plaats je een ampèremeter in serie (dus
tussen lampje en spanningsbron).
Weerstand.
Ieder elektrisch apparaat zorgt voor een weerstand van de
stroomsterkte. Een weerstand is wanneer de doorgang van een
elektrische stroom wordt bemoeilijkt.
Je zou weerstand kunnen vergelijken met een kraan die maar half
opengedraaid is.
Weerstand geven we aan met de letter R, afkomstig van resistance.
Weerstand wordt gemeten in de eenheid Ohm. Ohm wordt afgekort met
het Griekse symbool voor omega, Ω.
Stel dat een lampje een weerstand heeft van 25 Ohm.
Je noteer dit als: Rlampje = 25Ω.

D – Grootheden.
24

Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

Wanneer je spanning, stroomsterkte en weerstand wil gaan meten zijn er
een aantal dingen erg belangrijk om uit elkaar te houden.
Spanning over een lampje meten.
Wanneer je spanning wil meten heb je een spanningsmeter nodig. Deze
spanningsmeter sluit je parallel over het lampje aan.
Stroomsterkte door een lampje meten.
Wanneer je stroomsterkte wil gaan meten heb je een ampèremeter
nodig. Deze sluit je in serie voor of na het lampje aan. Deze zal het
aantal elektronen die per seconde door het lampje gaan meten.

D – Grootheden.
25

Wanneer je nog niet goed het verschil weet tussen serie en parallel is
dat geen probleem, want dat wordt later deze module nog behandeld.
Maar om je toch alvast een idee te geven kun je onderstaand filmpje
bekijken door erop te klikken. Het filmpje is ook HIER te vinden.

Weerstand van een lampje meten.
De weerstand is te meten maar dat wordt niet in deze module
behandeld. In deze module leer je wel de weerstand te berekenen met
behulp van de stroomsterkte en de spanning. Dit volgt nog in de
komende paragrafen.
Samenvatting kun je HIER te vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6D via Teletop.

E1 - Wet van Ohm.
26

Bij elektriciteit is er 1 formule de basis van alle andere formules. Deze
formule zal bij ieder onderdeeltje van elektriciteit, waarbij elektriciteit
een rol speelt, terugkomen. Deze wet is vernoemd naar de Duitse
natuurkundige George Ohm, die als eerste de relatie legde tussen
stroomsterkte, spanning en weerstand.
Voordat je de wet van Ohm goed kan begrijpen, moet je een aantal
basisdingen goed helder hebben.








Er kan pas een elektrische stroom lopen wanneer de stroomkring
gesloten is.
Stroomsterkte (I) wordt gemeten in Ampère (A).
Je kunt stroomsterkte meten met een Ampèremeter die je in serie
plaatst met het te meten component.
Spanning (U) wordt gemeten in Volt (V).
Je kunt spanning meten met een voltmeter die je parallel over het te
meten component plaatst.
Geef je de elektronen meer energie (spanning) dan zullen de aantal
elektronen die per seconde (stroomsterkte) door de stroomkring gaan
toenemen.

Deze voorwaarden zijn van belang bij de wet van Ohm. Wanneer er niet
aan deze voorwaarden wordt voldaan zal de wet van Ohm niet gelden.

E1 - Wet van Ohm.
27

We gaan nu bekijken hoe de wet van Ohm er uitziet.
We gaan de spanning en stroomsterkte meten van een
component (in dit geval hiernaast een weerstandje).
We zetten er eerst 0 volt op. De stroomsterkte is dan ook
0 ampère.
Wanneer we de spanning gaan verhogen naar 1volt,
zal de stroomsterkte omhoog gaan naar 0,5 ampère.
We verhogen de spanning naar 2 volt, stroomsterkte wordt 1 ampère.
Iedere keer wanneer de spanning met 1 volt verhoogd wordt, zal de
stroomsterkte verhogen met 0,5. Dat kunnen we uitzetten in een tabel
zoals hierbeneden is gedaan. Vanuit deze tabel kun je een grafiek
tekenen zoals ernaast gebeurd is. Bekijk deze en kijk of je begrijpt wat
er staat.

I (A)

0
0

1
0,5

2
1

3 4
1,5 2

U/I

2

2

2

2

U (V)

U (V)

3
2
1

0,5 1 1,5 2 I (A)
Zoals je in de kolom onderaan de tabel kunt
zien, komt er een constante waarde uit wanneer je spanning deelt door
de stroomsterkte. Vanuit de wiskunde weet je dat bij een rechte lijn een
hellingsgetal hoort.

Deze waarde is de weerstand.

R=

spanning
stroomsterkte

=

U(V)
I(A)

=

2
3
4
1
= 2Ω
=
=
=
1
1,5
0,5
2

E1 - Wet van Ohm.
28

De wet van Ohm luidt als volgt:

weerstand =
R(Ω) =

In symbolen:

spanning
stroomsterkte
U(V)
I(A)

Om erachter te komen hoe je de formule moet invullen wanneer er iets
anders gevraagd wordt dan de weerstand, kun je de formuledriehoek
gebruiken. Je legt dan je vinger op het gedeelte dat je moet uitrekenen,
de driehoek laat je zien hoe je de formule moet gebruiken.
Wil je R weten?
Leg je vinger op R, er blijft

over.

Wil je U weten?
Leg je vinger op U, er blijft I x R over.

Alle verschillende voorbeeldsommen kun je HIER vinden in de
samenvatting.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E1 via Teletop.

E2 – Ohm & lampje.
29

Dagelijks komen we lampen tegen. Grote lampen, zoals in een
voetbalstadion of kleine lampen in de kerstboom. Er zijn heel veel
verschillende soorten lampen of lampjes.
Wanneer je ieder lampje apart gaat bekijken,
zul je zien dat er op ieder lampje iets geschreven
staat. Bijvoorbeeld een autolamp.
Daar zou 12V/1,5A op kunnen staan.
Dit betekent dat wanneer je 12Volt over dit
lampje heen zou zetten, er een stroomsterkte van
1,5A doorheen gaan en brand het lampje op volle sterkte.

12V/1,5A

Kun je over dit lampje:
2Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zeer zwak.
6Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zwak.
12,5Volt zetten?
Ja, het lampje brandt fel.
25Volt zetten?
Ja, het lampje zal doorbranden.
Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken. In de video
wordt een proef gedemonstreerd om spanning en stroomsterkte te
meten. Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

E2 – Ohm & lampje.
30

De weerstand van een lampje is te meten en zal constant zijn wanneer er
een andere hoeveelheid spanning over het lampje wordt gezet. Echter
wanneer een gloeidraadje in een lampje zeer heet wordt, dan zal zijn
weerstandwaarde gaan veranderen door de hitte. Dat is het beste
zichtbaar wanneer een meting wordt uitgezet in een grafiek.
In de grafiek hiernaast zie je wat er
gebeurt wanneer je steeds meer spanning
(U) over een lampje zet. In eerste instantie
zal de grafiek lineair blijven, omdat de
weerstand constant is. Maar wanneer er
teveel spanning over een lampje wordt
gezet, wordt hij warm en zal hij uiteindelijk
doorbranden. Bij dit oververhitten van het
lampje zal de weerstand verhogen.

Wanneer je een voorbeeldsom wil zien, kijk dan in de samenvatting.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E2 via Teletop.

F – Serieschakeling.
31

Wanneer we een schakeling bekijken, kunnen we een schakeling onder
verdelen in 2 hoofdcategorieën. De Serieschakeling en de
Parallelschakeling.
Dit hebben we al heel kort bekeken bij paragraaf D met een filmpje. In
deze paragraaf gaan we het hebben over de Serieschakeling. De
Parallelschakeling zal in de volgende paragraaf worden besproken.
Een Serieschakeling is een schakeling waarbij alle geschakelde
componenten in serie staan. Dat wil zeggen; wanneer de stroom gaat
lopen kan deze maar 1 richting uit en komt dan alle componenten tegen.
De stroom kan zich nergens splitsen, splitsen is namelijk parallel.

+
-

+
-

Serie

Parallel

In het linkerplaatje zijn 3 lampjes in serie geschakeld. De stroom moet
door alle 3 de lampjes heen. In het rechterplaatje zijn 3 lampjes parallel
getekend, de stroom zal zich splitsen voordat het door een lampje gaat.

F – Serieschakeling.
32

Wanneer er in een serieschakeling een lampje uitvalt dan gaan de
andere lampjes ook uit, omdat de stroom niet meer door kan. De
stroomkring is dan niet meer gesloten. Wanneer er een lampje uitvalt bij
een Parallelschakeling, dan is de stroomkring nog steeds gesloten en kan
de stroom nog steeds door de andere lampjes. Deze zullen dan gewoon
blijven branden.

Stroomsterkte in een Serieschakeling.
Wanneer we een stroom laten lopen door een Serieschakeling dan is de
stroomsterkte in de hele stroomkring gelijk. Het maakt niet uit waar je
stroomsterkte gaat meten, overal is deze even groot.
In Natuurkundige termen zeggen we;
de stroomsterkte is constant.
I
1

I
2

I
3

I totaal

I = constant

Itotaal= I1= I2= I3

Itotaal wordt ook wel Ibron genoemd

F – Serieschakeling.
33

Spanning bij Serieschakeling.
De spanning die over de componenten staat kan wel verschillen, dit is
afhankelijk van de weerstand van ieder component. De spanning van
alle componenten bij elkaar opgeteld is de totale spanning.

U
1

U
2

U
3

U totaal

Utotaal = U1+U2+U3+…
Bekijk onderstaand filmpje over het oplossen van sommen met
serieschakelingen (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun het ook HIER bekijken.

F – Serieschakeling.
34

Weerstanden in serieschakeling.
Wanneer we weerstanden bekijken bij serieschakeling dan kun de totale
weerstand heel gemakkelijk berekenen. Je mag namelijk alle
weerstanden in de schakelingen bij elkaar optellen dan heb je de totale
weerstand.
R1

R2

R3

Rtot=R1+R2+R3
Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6F via Teletop.

G – Parallelschakeling.
35

In de vorige paragraaf hebben we gezien wanneer een schakeling
‘serie’ wordt genoemd en wanneer ‘parallel’. In deze paragraaf gaan
we kijken naar de stroomsterkte en spanning bij een parallelschakeling,
net zoals we dat in de vorige paragraaf hebben gedaan bij een
serieschakeling.
Het grote verschil van een parallelschakeling met een serieschakeling is
dat er bij een parallelschakeling meerdere stroomkringen zijn te
onderscheiden.
Hieronder zijn de verschillende stroomkringen weergegeven. Iedere
stroomkring is apart gekleurd. De stroom door het bovenste lampje volgt
de roze route, de stroom door het onderste lampje de groene route en
de stroom door de weerstand (component in het midden) de bruine route.

G – Parallelschakeling.
36

Wanneer we in een parallelschakeling ieder component gaan bekijken
zijn er een aantal eigenschappen heel belangrijk.
Omdat er meerdere stroomkringen zijn, is:


De stroomsterkte in de stroomkringen verschillend.



De spanning over ieder component hetzelfde.



Als er één onderdeel uitvalt of kapot gaat werkt de rest nog steeds.
U1

U2

U3
Utotaal

Spanning bij een parallelschakeling.
Met een voltmeter meet je de spanning over ieder component en zul je
zien dat over ieder component dezelfde spanning staat. Ook de totale
spanning (Utotaal) is hetzelfde.
Utotaal = U1 = U2 = U3

G – Parallelschakeling.
37

Stroomsterkte bij parallelschakeling.
De stroomsterkte kan verschillen per component in een
parallelschakeling. Om deze uit te rekenen moet je voor iedere
component de wet van Ohm gaan gebruiken. Wanneer je de totale
stroomsterkte wil weten, mag je de stroomsterktes van alle losse
componenten bij elkaar optellen.
I1

I2

I3

It

Itotaal = I1+I2+I3+…
Bekijk onderstaande film om te zien hoe je berekeningen aanpakt bij een
parallelschakeling (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

G – Parallelschakeling.
38

Weerstand bij parallelschakeling.
Om een totale weerstand te berekenen bij een parallelschakeling zul je
meer moeite moeten doen dan bij een serieschakeling.
Bij een serieschakeling hoefde je alle weerstanden maar bij elkaar op te
tellen, bij een parallelschakeling gaan we “omgekeerd” optellen.
Om omgekeerd op te tellen krijg je deze formule gegeven:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1
Je vult hierbij R1, R2, R3 etc. in de formule in en je houdt breuken over.
Als je niet meer weet hoe je Rv kunt uitrekenen wanneer je deze breuken
hebt kun je dat opzoeken in de samenvatting.

Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6G via Teletop.

H – Gecombineerde schakeling.
39

Tot nu toe zijn serieschakelingen en parallelschakelingen altijd apart
bekeken. Maar de meeste schakelingen die worden gebruikt bestaan
niet uit alleen serie of parallel geschakelde componenten maar uit een
mix hiervan. We noemen dit een gecombineerde schakeling.
Hier rechts is een gecombineerde schakeling
weergegeven. Het zijn 2 lampjes (nr. 1+2) die
parallel geschakeld zijn. Samen staan deze
lampjes in serie met de weerstand hier rechts.

1

Om aan een gecombineerde schakeling te
kunnen rekenen, moet je eerst gaan kijken welke
componenten in serie met elkaar staan en welke componenten een
parallelschakeling met elkaar vormen.
Wanneer je dat gelukt is kun je een parallelschakeling in gedachte
vervangen door een vervangingscomponent (vaak wel
vervangingsweerstand genoemd).
Dan hou je een schakeling over waarbij alle onderdelen in serie met
elkaar staan. Deze zou je zonder problemen moeten kunnen oplossen.

1
1 en 2

2

2

H – Gecombineerde schakeling.
40

Om een vervanging te vinden moet je een aantal zaken onthouden:
Alleen weerstanden mag je vervangen, je zult dus altijd eerst de
weerstand moeten uitrekenen.


Weerstanden in serie mag je optellen.



Weerstand parallel moet je “omgekeerd optellen” .



Serie:

(RV = R1+R2+R3+enz.)

Parallel:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1

Om goed te zien hoe je bij een parallelschakeling een
vervangingsweerstand uitrekent kun je het onderstaand filmpje bekijken.
(klik in het zwarte vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
41

Voorbeeldsom.
Geef bij elk component van onderstaande afbeelding de spanning,
stroomsterkte en weerstand.
9V
6V
10 Ω
0,2 A

Dit lijkt erg moeilijk, zeker omdat je bij zo een opgave “door het bomen
het bos niet meer ziet”. Je moet hiervoor iedere keer bij het begin
beginnen en de basisregels toepassen die je de afgelopen paragrafen
hebt geleerd.
De som wordt uitgewerkt in het onderstaand filmpje. (klik in het zwarte
vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
42

Je zou nu aan het laatste huiswerk van deze module kunnen beginnen.
Wanneer je graag nog een extra uitleg wil hebben over het oplossen
van een gecombineerde schakeling, dan kun je eerst onderstaand filmpje
bekijken. (klik in het zwarte vlak)
Ook zijn in de samenvatting meerdere sommen geheel uitgewerkt.
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Samenvatting kun je HIER vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6H via Teletop.

Extra: Relais.
43

Deze paragraaf is voor de mensen die nog geïnteresseerd zijn om wat
extra te weten te komen. Deze paragraaf zal NIET worden getoetst op
het proefwerk.
Tijdens deze extra stof gaan we het hebben over een Relais en zullen
stap voor stap gaan bekijken wat een Relais is.
Wat is een Relais?
Een Relais is een door een elektromagneet bediende schakelaar.
Het is een eenvoudige maar zeer veelgebruikte component in elektrische
schakelingen.
Hoe werkt een relais?
In een relais is koperdraad om een ijzeren staafje gedraaid. Wanneer
er door de draad stroom gaat lopen zal het ijzeren staafje magnetisch
worden. Aan het uiteinde van dit ijzeren staafje zit een ijzeren plaatje
wat aangetrokken wordt als het staafje magnetisch wordt.
Hierdoor worden er onder het plaatje 2 contacten met elkaar verbonden
net zoals bij een schakelaar.

Extra: Relais.
44

Welk symbool is een Relais?

Aan de linkerkant (bij de spoel) sluit je stroomkring A aan. Wanneer
deze stroomkring sluit, zal deze de elektromagneet activeren en trekt
aan het schakelaartje in stroomkring B (stippellijn).
Hoe werkt een Relais in een schakeling?

A

Als er een relais gebruikt wordt, zijn er
S1
altijd 2 stroomkringen,
S2
de “stuurkring” B en de
“verbruikerskring” A. Als de
schakelaar 1 (S1) gesloten wordt dan
B
wordt het ijzer in de het relais
M
magnetisch. Hierdoor trekt hij
schakelaar 2 (S2) automatisch
dicht. De 2e stroomkring wordt dus gesloten en in dit voorbeeld gaat dan
de motor (M) werken.

Extra: Relais.
45

Waarom dan niet de hiernaast staande schakeling?
Een motor (b.v. ruitenwissermotor auto) heeft
meestal een groot vermogen, het gevolg hiervan
is dat er een grote stroom doorheen gaat.
De meeste schakelaars aan het stuur zijn klein
en daar kan geen grote stroom doorheen,
anders branden deze door.

S

M

Een relais bied de oplossing, door
schakelaar S1 gaat een “kleine stuurstroom” waardoor S2 gesloten wordt
en de motor gaat werken. S2 is een schakelaar waar wel veel stroom
doorheen kan.
Deze relais bevinden zich vaak onder de motorkap of onder het
dashboard en je hoort ze vaak “klikken”.

Extra: Relais.
46

Hoe gebruiken we een Relais in een schakeling?
Een Relais gebruiken we zoals al gezien om met schakeling A schakeling
B te doen openen of sluiten. Wanneer we gaan kijken kom je het Relais
vaak tegen bij schakelingen waarbij je met een kleine stroomsterkte een
stroomkring wil (de)activeren met een grote stroomsterkte.
Het beste voorbeeld hiervan is een startrelais van de auto. Wanneer je
de auto probeert te starten draai je aan de sleutel. In deze schakeling is
dan ook een relais opgenomen die vervolgens alle andere systemen in
de auto uitzet, zodat de startmotor het volle vermogen van de accu kan
benutten.
In het schakelschema hieronder wordt een Relais gebruikt om een bel te
doen bellen. De bel werkt op een spanning van 230V, maar wordt
aangestuurd met een schakelaar die maar 12V aan spanning nodig
heeft.

Practica.
47

Hieronder zijn een aantal practica te vinden die goed aansluiten bij
deze module. Wanneer er een practicum wordt uitgevoerd, zal dit van
tevoren duidelijk worden aangegeven en kun je deze hier vinden:
Practicum 1:

Water als geleider.

Practicum 2:

De volta-batterij.

Practicum 3:

De citroen-batterij.

Practicum 4:

De hand-batterij.

Practicum 5:

Schakelingen tekenen en bouwen.

Practicum 6:

Wet van Ohm.


Slide 6

1

MODULE 6
ELEKTRICITEIT.

Door: S.

Habets.

Inhoudsopgave.
2

Hier vind u het overzicht van deze module.
Om snel naar een onderdeel toe te gaan kan erop geklikt worden.
Voorwoord

3

Legenda

4

A.

Introductie

5

B.

Statische elektriciteit

10

C.

Elektrische symbolen

18

D.

Grootheden

22

E1.

Wet van Ohm

26

E2.

Ohm & lampje

29

F.

Serieschakeling

31

G.

Parallelschakeling

35

H.

Gecombineerde schakeling

39

Extra:

Transistor

43

Practica

47

Voorwoord.
3

Welkom bij de module Elektriciteit door S. Habets.
Deze module is gemaakt voor leerlingen van 2 Atheneum.
De opzet van deze module is dat een leerling deze module geheel
zelfstandig door kan werken. Daar waar dat niet mogelijk is, zal er
tijdens de les hier nog aandacht aan besteed worden. Bij vragen kan
altijd de docent worden geraadpleegd. Dat kan tijdens de les, maar dat
kan ook online. Je krijgt dan in de meeste gevallen reactie per email.
Te vinden op: www.stagesmc.weebly.com
Verder is op de website nog aanvullende informatie te vinden.
Het is verstandig om tijdens de les naast je laptop ook te
zorgen voor een koptelefoon of oordopjes. Dit omdat er
regelmatig filmpjes met geluid zijn verwerkt in dit lesmateriaal.
Opdrachten/huiswerk.
De opdrachten die bij deze module horen zijn op teletop te vinden.
Wanneer er opdrachten gemaakt moeten worden zal dat worden
aangegeven in de module. Wanneer je score lager is dan 65% mag je
niet verder met de volgende paragraaf maar moet je de opdrachten
nogmaals maken.
Aanvullende informatie zal worden gegeven in de les.
Heel veel succes en plezier!
S. Habets

Legenda.
4

Soms kom je logo’s tegen op de groene balk zoals deze hierboven staan.
Wanneer je op sommige logo’s klikt zit er een hyperlink achter. Deze zal
je dan direct naar de juiste locatie verwijzen.
Hier beneden wordt uitgelegd wat het betekend wanneer er een van
deze logo’s in de groene balk staan vermeld.
Er zit geluid bij deze pagina of bij de bijbehorende film.
In de klas zijn oordopjes of een koptelefoon verplicht.
Er bevindt zich een video op deze pagina.

Aanvullende informatie is te vinden op de website van Dhr.
Habets.
Er bevinden zich opdrachten via TeleTop op deze pagina.

Er bevindt zich een samenvatting op deze pagina.

A – Introductie.
5

Elektriciteit komen we dagelijks tegen in ons leven. Dan denk je natuurlijk
meteen aan het stopcontact en aan batterijen met alle apparaten die
daarbij horen. Maar niet alleen kunstmatig opgewekte elektriciteit kom
je in je dagelijks leven tegen, ook in de natuur kom je elektriciteit tegen.
Vaak denk je niet aan deze vormen, maar toch hebben ze alles met
elektriciteit te maken.

In de natuur kom je bliksem tegen, heb je de sidderaal en gaan je haren
rechtovereind staan met behulp van elektriciteit. Zelfs in ons lichaam
gaan er continu elektrische stroompjes als je kijkt naar ons zenuwstelsel.

Tegenwoordig maken wij onze eigen elektriciteit. Maar waarom
gebruiken wij mensen eigenlijk zo graag elektriciteit?
Elektriciteit is een vorm van energie die veel voordelen heeft.




Elektriciteit is gemakkelijk te transporteren door de infrastructuur van
(koper)draden die inmiddels overal in ons land zijn aangebracht.
Elektriciteit is gemakkelijk om te zetten in andere vormen van energie
zoals:
Warmte
(vb: een soldeerbout of elektrische verwarming)
Licht
(vb: een gloeilamp of LED)
Beweging
(vb: een elektromotor)

A – Introductie.
6

Elektriciteit heeft ook grote nadelen.
Dat is namelijk dat elektriciteit duur is en zeer moeilijk te maken is. Het
proces van elektriciteit opwekken is ook erg milieubelastend.
(d.w.z. dat het milieu er flink onder lijdt)
Hoe komen we vandaag de dag eigenlijk aan de benodigde
elektriciteit? Dat wordt uitgelegd in het volgend filmpje.
(klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Historie van Elektriciteit.
Volgens historische documenten is de eerste bekende ontdekking van
statische elektriciteit eigenlijk in de 6e eeuw. Hier werd ontdekt dat het
wrijven van een bont met een ander voorwerp andere voorwerpen laat
aantrekken.

A – Introductie.
7

De eerste moderne toepassing van elektriciteit was in 1660, de eerste
elektrostatische generator. Deze baande de weg voor de leer van de
elektriciteit. Men ontdekte dat er materialen zijn die als geleiders dienst
doen en anderen die als isolator dienst doen en dat er twee soorten
ladingen bestaan (positief en negatief).
In 1700 werd de eerste condensator uitgevonden en men kon zo
statische elektriciteit in een elektrische stroom omzetten.
In de vroege 19e eeuw deed men nog meer verbazende ontdekkingen
op het gebied van elektriciteit.
Er kwamen bedrijven die erop gericht waren om elektriciteit te
onderzoeken om zo het leven voor de mensen gemakkelijker te maken.
Zo kwamen er de meest ongelooflijke uitvindingen, zoals de
inductiemotor, de gloeilamp, de lange afstand telegraaf, de telefoon, de
eerste elektrische aangedreven locomotief.
Deze uitvindingen kwamen van mensen zoals:
- Georg Simon Ohm
1787 - 1854

- Graaf Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta
1745 - 1827

- André-Marie Ampère
1775 – 1836
Natuurlijk zijn er nog vele andere uitvinders geweest die zich met
elektriciteit bezig hebben gehouden zoals:
Thomas Edison, Alexander Graham Bell, Michael Faraday, Benjamin
Franklin, Samuel Morse, James Watt, James Clerk Maxwell

A – Introductie.
8

Na de tweede wereldoorlog zijn de ontwikkelingen zeer snel gegaan.
Heden ten dage is elektriciteit niet meer weg te denken uit onze
maatschappij.
Toepassingen.
Om maar een paar voorbeelden te noemen waarbij elektriciteit een
belangrijke rol speelt:
Televisie, Stereo, Gsm, Computer, Airco, Klokken, Elektrische
gereedschappen, Lasers, Verlichting, Pompen, Meetapparatuur,
Afstandbedieningen, Ovens, Magnetron, Koffiezetapparaten,
Fototoestellen, Kopieerapparaten, Projectoren, IJskasten, Diepvriezers,
Snelheidscontroles, Navigatiesystemen, Satellieten, Speelgoed,
Vliegtuigen, Trein, Stofzuigers, Vaatwasmachines, Compressors,
Grasmaaimachines, Liften, Auto’s, Rolluiken, Verwarming, enz.
Zonder elektriciteit zou ons hedendaags bestaan helemaal ontregeld
worden.
Bedrijven, Fabrieken, Ziekenhuizen, Rechtbanken, Scholen, Tv-zenders,
Internet, Banken, Winkels, Treinverkeer, Verkeerslichten, Politie,
Brandweer, Vliegvelden, GSM netwerk zouden allemaal niet goed meer
functioneren.

A – Introductie.
9

Omdat elektriciteit zo een grote rol speelt in ons dagelijks leven,
zijn er ook een hele hoop beroepen gerelateerd aan elektriciteit.
Hieronder zijn een aantal beroepen opgesomd die direct
betrekking hebben op elektriciteit.
Elektrotechnisch ingenieur
-Besturingstechnicus
-Automatiseringsdeskundige
-Onderhoudstechnicus Electro en Instrumentatie
-Elektronicaspecialist
-Productontwerper
-Ingenieur krachtcentrale
-Programmeur robots
-Verwarmingsmonteur
-Audiovisueel medewerker
-Monteur communicatienetwerken
-Monteur laag- en hoogspanningsnetwerken
-

We hebben nu een flink aantal zaken bekeken. Een aanvulling hierop is
een video.
Klik hiernaast op het video logo om de video te bekijken
op het internet. Bij geen werkende link klik HIER.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6A via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

B – Statische elektriciteit.
10

Wanneer we een plasje zuiver water eens goed gaan bekijken, zullen we
zien dat het plasje water uit allemaal waterdeeltjes bestaat. Één zo een
waterdeeltje noemen we een watermolecuul.
Een molecuul kunnen we ook weer goed gaan bekijken. We zullen zien
dat ieder watermolecuul is opgebouwd uit hetzelfde aantal
bouwsteentjes van een soort. Er bestaan heel veel verschillende
bouwsteentjes en die bouwsteentjes noemen we atomen.
Wanneer we kijken naar het watermolecuul zal 1 watermolecuul bestaan
uit 2 waterstofatomen (afgekort: H) en 1 zuurstofatoom (afgekort: O).
De wetenschappelijke naam van water is H2O, bestaat uit 2xH en 1xO.
Samen zorgen deze atomen ervoor dat er de stof ‘water’ gevormd
wordt. De atomen zelf zijn geen water meer. Het kleinste deeltje dat nog
onder water valt, is het watermolecuul.

Ook atomen zijn weer goed te bekijken. Dan zul je zien dat ieder atoom
is opgebouwd uit een kern met daaromheen elektronen.
De kern bestaat uit:
Protonen: Dit zijn positief geladen deeltjes.
Neutronen: Dit zijn neutrale kerndeeltjes.
Om de kern “vliegen” de negatief geladen deeltjes,
de elektronen.

B – Statische elektriciteit.
11

De kernen blijven gemiddeld op hun
plaats. De elektronen bewegen rond de kern. Bij metalen en andere
“geleiders” kunnen deze elektronen hun eigen kern verlaten. Er is dan
sprake van “vrije elektronen”.
Zie ook het filmpje dat uitlegt hoe een molecuul in
elkaar zit.
(Klik in het zwarte vlak)op het video logo.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

B – Statische elektriciteit.
12

Als een atoom en/of molecuul elektronen teveel of te weinig heeft dan
krijgt deze een lading. Men noemt dit atoom en/of molecuul dan een ion.
We zullen in het vervolg niet praten over een ion maar over een geladen
stof (deze bestaat immers uit ionen)
Heb je evenveel positieve deeltjes als negatieve dan heb je een neutrale
stof.
Heb je een tekort aan elektronen  positief geladen stof (+)
Heb je een overschot aan elektronen negatief geladen stof (-)
Je kunt een stof alleen een lading geven door elektronen erbij of eraf te
doen.
2 gelijknamige stoffen (+) en (+) en (-) en (-) zullen ze elkaar afstoten.
Uiteraard geld dit niet voor neutrale stoffen onderling

2 ongelijknamige stoffen (-) en (+) zullen ze elkaar aantrekken.
Hierbij moet opgemerkt worden dat een neutrale stof ook door een
geladen stof aangetrokken wordt.

B – Statische elektriciteit.
13

Elektroscoop.
Met een elektroscoop kun je het effect van positief en
negatief geladen deeltjes zichtbaar maken. Het bestaat
meestal uit twee bladen lichte metalen folie.
De folie is verbonden met geleiders. De aan te tonen
lading vloeit langs de geleiders naar de bladen.
Daardoor gaan de twee bladen elkaar afstoten.
Hoe groter de lading, hoe verder de bladen zich van elkaar
verwijderen.
De elektroscoop die op school gebruikt wordt
staat hiernaast afgebeeld. Hoe groter de lading
hoe groter de uitslag.
Het is belangrijk bij een elektroscoop om te
onthouden dat de positieve deeltjes zich in de kern bevinden.
In een vaste stof (elektroscoop) zitten deze op een vaste plaats en
kunnen niet van hun plaats af. Bij stoffen met veel vrije elektronen zoals
bijna alle metalen zullen deze elektronen (negatieve deeltjes) wel willen
gaan bewegen.
Bepaalde stoffen worden bij wrijving:
-negatief geladen zoals: plastic koper
-positief geladen zoals: lucht, wol, glas

B – Statische elektriciteit.
14

Bij het in de buurt komen (niet aanraken!) van een elektroscoop gebeurt
het volgende:

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

De positief geladen staaf komt in de buurt en trekt de negatieve
deeltjes in de elektroscoop aan. Omdat er een verplaatsing van
negatieve elektronen in de elektroscoop plaats vindt, zullen er onderaan
alleen nog maar positief geladen deeltjes overblijven. En 2 positief
geladen plaatjes stoten elkaar af.
Dit effect wordt veroorzaakt door het feit dat gelijknamige ladingen
elkaar afstoten en ongelijknamige ladingen elkaar aantrekken.
Wanneer je dit verschijnsel moet gaan uitleggen kun je het beste dit
tekenen. Gebruik dan altijd deze volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen (+) op een vaste plaats.

3.

Teken de elektronen (-).

B – Statische elektriciteit.
15

Bij aanraking zal dit alles een hele andere wending nemen.
De elektronen (-) kunnen dan overspringen van het ene object naar het
andere. Hierdoor zal de elektroscoop uiteindelijk een positieve lading
krijgen, en de staaf wordt iets minder positief omdat er elektronen (-)
zijn bijgekomen. De plaatjes blijven dan ook uitelkaar staan.
Bij aanraking van de PVC buis gebeurt het volgende:
Er springen elektronen over

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Wanneer je dit verschijnsel moet gaan tekenen gebruik dan altijd deze
volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen op een vaste plaats. (+)

3.

Teken de elektronen. (-)

B – Statische elektriciteit.
16

Je kunt de elektroscoop weer neutraal maken door hem aan te raken, het
tekort aan elektronen wordt dan door jou aangevuld. Jij bent “geaard”
(verbonden met de aarde) en deze zal altijd neutraal blijven, vanwege
het enorme aantal deeltjes wat de aarde bezit.
Het in de buurt komen en aanraken met een negatieve staaf kun je
bekijken in de samenvatting. Let op: Er gebeurt met de plaatjes precies
hetzelfde, echter bewegen de elektronen (-) heel anders !

B – Statische elektriciteit.
17

Op de website staat een applet klaar waarmee je zelf een
ballon statisch kunt laden, probeer het eens en maak dan
eerst onderstaande opdrachten.
Laadt 1 ballon eerst negatief door hem langs de trui te wrijven.
1.
2.

Zal de trui nu positief of negatief zijn?
Wat zal er tussen de ballon en trui te zien zijn? Trekken deze elkaar
aan of stoten ze elkaar af?

Ga nu met de ballon naar de neutrale muur.
3.

Wat zal er met de negatieve elektronen in de muur gebeuren?

4.

Wat zal er met de positieve ionen in de muur gebeuren?

Herstel nu de simulatie en klik aan dat je 2 ballonnen wil gebruiken.
Wrijf met beide ballonen langs de trui zodat ze beide genoeg
elektronen opnemen. Hang vervolgens ballon 1 midden in het scherm en
ballon 2 breng je rustig naar ballon 1 toe.
5.

Wat zullen de 2 ballonen voor effect op elkaar hebben, en waarom?
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6B via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

C – Elektrische symbolen.
18

Bij elektriciteit wordt vaak gebruik gemaakt van schema’s waarin zal
worden aangegeven hoe een schakeling is opgebouwd. Een schakeling is
een stroomkring waarin verschillende onderdelen zijn opgenomen. Denk
hierbij aan een spanningsbron, een lampje en nog veel meer
verschillende mogelijke onderdelen. Deze onderdelen noemen we
componenten.

Schema’s worden gebruikt om een schakeling die in werkelijkheid
bestaan eenvoudiger weer te geven. In deze schema’s worden geen
foto’s gebruikt om aan te geven welke componenten in de schakeling
zitten.
Componenten die je veel zal tegenkomen:


Gelijkspanningbron



Wisselspanningbron



Schakelaar (geopend)



Schakelaar (gesloten)





Weerstand
(stroomverbruiker)
Voltmeter

V

C – Elektrische symbolen.
19


Ampèremeter



Lampje



Light-emitting diode (LED)



Draadje

A

Van de meeste componenten weet je waarschijnlijk wel wat ze doen of
waarvoor ze bedoeld zijn. Een diode is een apparaatje dat de stroom
maar in 1 richting doorlaat. Een Light-emitting diode is er eentje die
daarbij ook nog licht uitzendt.
Zoals al eerder aangegeven worden deze symbolen gebruikt om
schema’s te maken. Deze schema’s maken schakelingen overzichtelijker.
Enkele voorbeelden hiervan:

C – Elektrische symbolen.
20

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

Het schema dat er over blijft is veel overzichtelijk dan de oorspronkelijke
tekening.
Van ieder elektrisch apparaat is zo’n schema gemaakt. Zoals hieronder
van een magnetron

Dit maakt het zoeken naar eventuele storingen een stuk makkelijker.

C – Elektrische symbolen.
21

Schema’s zijn niet zo makkelijk te maken vanuit een tekening. Hoe meer
componenten in de tekening zijn, hoe moeilijker het zal zijn om een
schema ervan te maken.

ampèremeter

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Leg de componenten zodanig dat
je er overzichtelijk naar kan kijken.
Stap3:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

A

A

A

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6C via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

D – Grootheden.
22

Bij deze paragraaf gaan we de grootheden en bijbehorende eenheden
bespreken die tijdens deze module van toepassing zijn.
Spanning.
Spanning staat ook wel bekend als potentiaalverschil binnen de
natuurkunde. Met spanning wordt de hoeveelheid energie die nodig is
per ladingseenheid om deze te kunnen verplaatsen door een geleidend
materiaal bedoelt. Simpel gezegd: de energie van de elektronen.
Spanning wordt weergegeven met het symbool U, afgeleid van het
latijnse woord Urgere.
De eenheid waarin spanning wordt uitgedrukt is volt. Afgekort met een
hoofdletter V.
Wanneer je een elektrisch apparaat aansluit op het lichtnet door de
stekker in het stopcontact te steken, komt er een spanning van 230volt
naar dit apparaat. (Vroeger was dit 220volt, tegenwoordig 230volt)
Je noteert dit als: Ustopcontact = 230V.
Stroomsterkte.
Een lampje gaat branden als de kring gesloten is. Dit komt doordat er
een stroom van vrije elektriciteitsdeeltjes (elektronen) loopt door de
kring. Deze wordt verwekt door de batterij. De batterij werkt net als een
ventilator. Bij een ventilator is er voor en achter een andere druk en het
drukverschil veroorzaakt de luchtstroom. De batterij veroorzaakt dus een
drukverschil en hierdoor ontstaat een stroom. Deze stroom loopt van plus
naar min.
Kortom: stroomsterkte is het aantal elektronen dat per seconde door een
geleider stromen.

D – Grootheden.
23

Stroomsterkte wordt doorgaans weergegeven met de letter I, afkomstig
van intensiteit. De stroomsterkte die per seconde door een draad
passeert heeft de eenheid Ampère (A).
Stel dat er door een elektromotor een stroomsterkte van 3 Ampère gaat.
Je noteert dit als: Imotor = 3A
Om de stroomsterkte te meten plaats je een ampèremeter in serie (dus
tussen lampje en spanningsbron).
Weerstand.
Ieder elektrisch apparaat zorgt voor een weerstand van de
stroomsterkte. Een weerstand is wanneer de doorgang van een
elektrische stroom wordt bemoeilijkt.
Je zou weerstand kunnen vergelijken met een kraan die maar half
opengedraaid is.
Weerstand geven we aan met de letter R, afkomstig van resistance.
Weerstand wordt gemeten in de eenheid Ohm. Ohm wordt afgekort met
het Griekse symbool voor omega, Ω.
Stel dat een lampje een weerstand heeft van 25 Ohm.
Je noteer dit als: Rlampje = 25Ω.

D – Grootheden.
24

Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

Wanneer je spanning, stroomsterkte en weerstand wil gaan meten zijn er
een aantal dingen erg belangrijk om uit elkaar te houden.
Spanning over een lampje meten.
Wanneer je spanning wil meten heb je een spanningsmeter nodig. Deze
spanningsmeter sluit je parallel over het lampje aan.
Stroomsterkte door een lampje meten.
Wanneer je stroomsterkte wil gaan meten heb je een ampèremeter
nodig. Deze sluit je in serie voor of na het lampje aan. Deze zal het
aantal elektronen die per seconde door het lampje gaan meten.

D – Grootheden.
25

Wanneer je nog niet goed het verschil weet tussen serie en parallel is
dat geen probleem, want dat wordt later deze module nog behandeld.
Maar om je toch alvast een idee te geven kun je onderstaand filmpje
bekijken door erop te klikken. Het filmpje is ook HIER te vinden.

Weerstand van een lampje meten.
De weerstand is te meten maar dat wordt niet in deze module
behandeld. In deze module leer je wel de weerstand te berekenen met
behulp van de stroomsterkte en de spanning. Dit volgt nog in de
komende paragrafen.
Samenvatting kun je HIER te vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6D via Teletop.

E1 - Wet van Ohm.
26

Bij elektriciteit is er 1 formule de basis van alle andere formules. Deze
formule zal bij ieder onderdeeltje van elektriciteit, waarbij elektriciteit
een rol speelt, terugkomen. Deze wet is vernoemd naar de Duitse
natuurkundige George Ohm, die als eerste de relatie legde tussen
stroomsterkte, spanning en weerstand.
Voordat je de wet van Ohm goed kan begrijpen, moet je een aantal
basisdingen goed helder hebben.








Er kan pas een elektrische stroom lopen wanneer de stroomkring
gesloten is.
Stroomsterkte (I) wordt gemeten in Ampère (A).
Je kunt stroomsterkte meten met een Ampèremeter die je in serie
plaatst met het te meten component.
Spanning (U) wordt gemeten in Volt (V).
Je kunt spanning meten met een voltmeter die je parallel over het te
meten component plaatst.
Geef je de elektronen meer energie (spanning) dan zullen de aantal
elektronen die per seconde (stroomsterkte) door de stroomkring gaan
toenemen.

Deze voorwaarden zijn van belang bij de wet van Ohm. Wanneer er niet
aan deze voorwaarden wordt voldaan zal de wet van Ohm niet gelden.

E1 - Wet van Ohm.
27

We gaan nu bekijken hoe de wet van Ohm er uitziet.
We gaan de spanning en stroomsterkte meten van een
component (in dit geval hiernaast een weerstandje).
We zetten er eerst 0 volt op. De stroomsterkte is dan ook
0 ampère.
Wanneer we de spanning gaan verhogen naar 1volt,
zal de stroomsterkte omhoog gaan naar 0,5 ampère.
We verhogen de spanning naar 2 volt, stroomsterkte wordt 1 ampère.
Iedere keer wanneer de spanning met 1 volt verhoogd wordt, zal de
stroomsterkte verhogen met 0,5. Dat kunnen we uitzetten in een tabel
zoals hierbeneden is gedaan. Vanuit deze tabel kun je een grafiek
tekenen zoals ernaast gebeurd is. Bekijk deze en kijk of je begrijpt wat
er staat.

I (A)

0
0

1
0,5

2
1

3 4
1,5 2

U/I

2

2

2

2

U (V)

U (V)

3
2
1

0,5 1 1,5 2 I (A)
Zoals je in de kolom onderaan de tabel kunt
zien, komt er een constante waarde uit wanneer je spanning deelt door
de stroomsterkte. Vanuit de wiskunde weet je dat bij een rechte lijn een
hellingsgetal hoort.

Deze waarde is de weerstand.

R=

spanning
stroomsterkte

=

U(V)
I(A)

=

2
3
4
1
= 2Ω
=
=
=
1
1,5
0,5
2

E1 - Wet van Ohm.
28

De wet van Ohm luidt als volgt:

weerstand =
R(Ω) =

In symbolen:

spanning
stroomsterkte
U(V)
I(A)

Om erachter te komen hoe je de formule moet invullen wanneer er iets
anders gevraagd wordt dan de weerstand, kun je de formuledriehoek
gebruiken. Je legt dan je vinger op het gedeelte dat je moet uitrekenen,
de driehoek laat je zien hoe je de formule moet gebruiken.
Wil je R weten?
Leg je vinger op R, er blijft

over.

Wil je U weten?
Leg je vinger op U, er blijft I x R over.

Alle verschillende voorbeeldsommen kun je HIER vinden in de
samenvatting.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E1 via Teletop.

E2 – Ohm & lampje.
29

Dagelijks komen we lampen tegen. Grote lampen, zoals in een
voetbalstadion of kleine lampen in de kerstboom. Er zijn heel veel
verschillende soorten lampen of lampjes.
Wanneer je ieder lampje apart gaat bekijken,
zul je zien dat er op ieder lampje iets geschreven
staat. Bijvoorbeeld een autolamp.
Daar zou 12V/1,5A op kunnen staan.
Dit betekent dat wanneer je 12Volt over dit
lampje heen zou zetten, er een stroomsterkte van
1,5A doorheen gaan en brand het lampje op volle sterkte.

12V/1,5A

Kun je over dit lampje:
2Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zeer zwak.
6Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zwak.
12,5Volt zetten?
Ja, het lampje brandt fel.
25Volt zetten?
Ja, het lampje zal doorbranden.
Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken. In de video
wordt een proef gedemonstreerd om spanning en stroomsterkte te
meten. Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

E2 – Ohm & lampje.
30

De weerstand van een lampje is te meten en zal constant zijn wanneer er
een andere hoeveelheid spanning over het lampje wordt gezet. Echter
wanneer een gloeidraadje in een lampje zeer heet wordt, dan zal zijn
weerstandwaarde gaan veranderen door de hitte. Dat is het beste
zichtbaar wanneer een meting wordt uitgezet in een grafiek.
In de grafiek hiernaast zie je wat er
gebeurt wanneer je steeds meer spanning
(U) over een lampje zet. In eerste instantie
zal de grafiek lineair blijven, omdat de
weerstand constant is. Maar wanneer er
teveel spanning over een lampje wordt
gezet, wordt hij warm en zal hij uiteindelijk
doorbranden. Bij dit oververhitten van het
lampje zal de weerstand verhogen.

Wanneer je een voorbeeldsom wil zien, kijk dan in de samenvatting.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E2 via Teletop.

F – Serieschakeling.
31

Wanneer we een schakeling bekijken, kunnen we een schakeling onder
verdelen in 2 hoofdcategorieën. De Serieschakeling en de
Parallelschakeling.
Dit hebben we al heel kort bekeken bij paragraaf D met een filmpje. In
deze paragraaf gaan we het hebben over de Serieschakeling. De
Parallelschakeling zal in de volgende paragraaf worden besproken.
Een Serieschakeling is een schakeling waarbij alle geschakelde
componenten in serie staan. Dat wil zeggen; wanneer de stroom gaat
lopen kan deze maar 1 richting uit en komt dan alle componenten tegen.
De stroom kan zich nergens splitsen, splitsen is namelijk parallel.

+
-

+
-

Serie

Parallel

In het linkerplaatje zijn 3 lampjes in serie geschakeld. De stroom moet
door alle 3 de lampjes heen. In het rechterplaatje zijn 3 lampjes parallel
getekend, de stroom zal zich splitsen voordat het door een lampje gaat.

F – Serieschakeling.
32

Wanneer er in een serieschakeling een lampje uitvalt dan gaan de
andere lampjes ook uit, omdat de stroom niet meer door kan. De
stroomkring is dan niet meer gesloten. Wanneer er een lampje uitvalt bij
een Parallelschakeling, dan is de stroomkring nog steeds gesloten en kan
de stroom nog steeds door de andere lampjes. Deze zullen dan gewoon
blijven branden.

Stroomsterkte in een Serieschakeling.
Wanneer we een stroom laten lopen door een Serieschakeling dan is de
stroomsterkte in de hele stroomkring gelijk. Het maakt niet uit waar je
stroomsterkte gaat meten, overal is deze even groot.
In Natuurkundige termen zeggen we;
de stroomsterkte is constant.
I
1

I
2

I
3

I totaal

I = constant

Itotaal= I1= I2= I3

Itotaal wordt ook wel Ibron genoemd

F – Serieschakeling.
33

Spanning bij Serieschakeling.
De spanning die over de componenten staat kan wel verschillen, dit is
afhankelijk van de weerstand van ieder component. De spanning van
alle componenten bij elkaar opgeteld is de totale spanning.

U
1

U
2

U
3

U totaal

Utotaal = U1+U2+U3+…
Bekijk onderstaand filmpje over het oplossen van sommen met
serieschakelingen (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun het ook HIER bekijken.

F – Serieschakeling.
34

Weerstanden in serieschakeling.
Wanneer we weerstanden bekijken bij serieschakeling dan kun de totale
weerstand heel gemakkelijk berekenen. Je mag namelijk alle
weerstanden in de schakelingen bij elkaar optellen dan heb je de totale
weerstand.
R1

R2

R3

Rtot=R1+R2+R3
Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6F via Teletop.

G – Parallelschakeling.
35

In de vorige paragraaf hebben we gezien wanneer een schakeling
‘serie’ wordt genoemd en wanneer ‘parallel’. In deze paragraaf gaan
we kijken naar de stroomsterkte en spanning bij een parallelschakeling,
net zoals we dat in de vorige paragraaf hebben gedaan bij een
serieschakeling.
Het grote verschil van een parallelschakeling met een serieschakeling is
dat er bij een parallelschakeling meerdere stroomkringen zijn te
onderscheiden.
Hieronder zijn de verschillende stroomkringen weergegeven. Iedere
stroomkring is apart gekleurd. De stroom door het bovenste lampje volgt
de roze route, de stroom door het onderste lampje de groene route en
de stroom door de weerstand (component in het midden) de bruine route.

G – Parallelschakeling.
36

Wanneer we in een parallelschakeling ieder component gaan bekijken
zijn er een aantal eigenschappen heel belangrijk.
Omdat er meerdere stroomkringen zijn, is:


De stroomsterkte in de stroomkringen verschillend.



De spanning over ieder component hetzelfde.



Als er één onderdeel uitvalt of kapot gaat werkt de rest nog steeds.
U1

U2

U3
Utotaal

Spanning bij een parallelschakeling.
Met een voltmeter meet je de spanning over ieder component en zul je
zien dat over ieder component dezelfde spanning staat. Ook de totale
spanning (Utotaal) is hetzelfde.
Utotaal = U1 = U2 = U3

G – Parallelschakeling.
37

Stroomsterkte bij parallelschakeling.
De stroomsterkte kan verschillen per component in een
parallelschakeling. Om deze uit te rekenen moet je voor iedere
component de wet van Ohm gaan gebruiken. Wanneer je de totale
stroomsterkte wil weten, mag je de stroomsterktes van alle losse
componenten bij elkaar optellen.
I1

I2

I3

It

Itotaal = I1+I2+I3+…
Bekijk onderstaande film om te zien hoe je berekeningen aanpakt bij een
parallelschakeling (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

G – Parallelschakeling.
38

Weerstand bij parallelschakeling.
Om een totale weerstand te berekenen bij een parallelschakeling zul je
meer moeite moeten doen dan bij een serieschakeling.
Bij een serieschakeling hoefde je alle weerstanden maar bij elkaar op te
tellen, bij een parallelschakeling gaan we “omgekeerd” optellen.
Om omgekeerd op te tellen krijg je deze formule gegeven:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1
Je vult hierbij R1, R2, R3 etc. in de formule in en je houdt breuken over.
Als je niet meer weet hoe je Rv kunt uitrekenen wanneer je deze breuken
hebt kun je dat opzoeken in de samenvatting.

Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6G via Teletop.

H – Gecombineerde schakeling.
39

Tot nu toe zijn serieschakelingen en parallelschakelingen altijd apart
bekeken. Maar de meeste schakelingen die worden gebruikt bestaan
niet uit alleen serie of parallel geschakelde componenten maar uit een
mix hiervan. We noemen dit een gecombineerde schakeling.
Hier rechts is een gecombineerde schakeling
weergegeven. Het zijn 2 lampjes (nr. 1+2) die
parallel geschakeld zijn. Samen staan deze
lampjes in serie met de weerstand hier rechts.

1

Om aan een gecombineerde schakeling te
kunnen rekenen, moet je eerst gaan kijken welke
componenten in serie met elkaar staan en welke componenten een
parallelschakeling met elkaar vormen.
Wanneer je dat gelukt is kun je een parallelschakeling in gedachte
vervangen door een vervangingscomponent (vaak wel
vervangingsweerstand genoemd).
Dan hou je een schakeling over waarbij alle onderdelen in serie met
elkaar staan. Deze zou je zonder problemen moeten kunnen oplossen.

1
1 en 2

2

2

H – Gecombineerde schakeling.
40

Om een vervanging te vinden moet je een aantal zaken onthouden:
Alleen weerstanden mag je vervangen, je zult dus altijd eerst de
weerstand moeten uitrekenen.


Weerstanden in serie mag je optellen.



Weerstand parallel moet je “omgekeerd optellen” .



Serie:

(RV = R1+R2+R3+enz.)

Parallel:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1

Om goed te zien hoe je bij een parallelschakeling een
vervangingsweerstand uitrekent kun je het onderstaand filmpje bekijken.
(klik in het zwarte vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
41

Voorbeeldsom.
Geef bij elk component van onderstaande afbeelding de spanning,
stroomsterkte en weerstand.
9V
6V
10 Ω
0,2 A

Dit lijkt erg moeilijk, zeker omdat je bij zo een opgave “door het bomen
het bos niet meer ziet”. Je moet hiervoor iedere keer bij het begin
beginnen en de basisregels toepassen die je de afgelopen paragrafen
hebt geleerd.
De som wordt uitgewerkt in het onderstaand filmpje. (klik in het zwarte
vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
42

Je zou nu aan het laatste huiswerk van deze module kunnen beginnen.
Wanneer je graag nog een extra uitleg wil hebben over het oplossen
van een gecombineerde schakeling, dan kun je eerst onderstaand filmpje
bekijken. (klik in het zwarte vlak)
Ook zijn in de samenvatting meerdere sommen geheel uitgewerkt.
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Samenvatting kun je HIER vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6H via Teletop.

Extra: Relais.
43

Deze paragraaf is voor de mensen die nog geïnteresseerd zijn om wat
extra te weten te komen. Deze paragraaf zal NIET worden getoetst op
het proefwerk.
Tijdens deze extra stof gaan we het hebben over een Relais en zullen
stap voor stap gaan bekijken wat een Relais is.
Wat is een Relais?
Een Relais is een door een elektromagneet bediende schakelaar.
Het is een eenvoudige maar zeer veelgebruikte component in elektrische
schakelingen.
Hoe werkt een relais?
In een relais is koperdraad om een ijzeren staafje gedraaid. Wanneer
er door de draad stroom gaat lopen zal het ijzeren staafje magnetisch
worden. Aan het uiteinde van dit ijzeren staafje zit een ijzeren plaatje
wat aangetrokken wordt als het staafje magnetisch wordt.
Hierdoor worden er onder het plaatje 2 contacten met elkaar verbonden
net zoals bij een schakelaar.

Extra: Relais.
44

Welk symbool is een Relais?

Aan de linkerkant (bij de spoel) sluit je stroomkring A aan. Wanneer
deze stroomkring sluit, zal deze de elektromagneet activeren en trekt
aan het schakelaartje in stroomkring B (stippellijn).
Hoe werkt een Relais in een schakeling?

A

Als er een relais gebruikt wordt, zijn er
S1
altijd 2 stroomkringen,
S2
de “stuurkring” B en de
“verbruikerskring” A. Als de
schakelaar 1 (S1) gesloten wordt dan
B
wordt het ijzer in de het relais
M
magnetisch. Hierdoor trekt hij
schakelaar 2 (S2) automatisch
dicht. De 2e stroomkring wordt dus gesloten en in dit voorbeeld gaat dan
de motor (M) werken.

Extra: Relais.
45

Waarom dan niet de hiernaast staande schakeling?
Een motor (b.v. ruitenwissermotor auto) heeft
meestal een groot vermogen, het gevolg hiervan
is dat er een grote stroom doorheen gaat.
De meeste schakelaars aan het stuur zijn klein
en daar kan geen grote stroom doorheen,
anders branden deze door.

S

M

Een relais bied de oplossing, door
schakelaar S1 gaat een “kleine stuurstroom” waardoor S2 gesloten wordt
en de motor gaat werken. S2 is een schakelaar waar wel veel stroom
doorheen kan.
Deze relais bevinden zich vaak onder de motorkap of onder het
dashboard en je hoort ze vaak “klikken”.

Extra: Relais.
46

Hoe gebruiken we een Relais in een schakeling?
Een Relais gebruiken we zoals al gezien om met schakeling A schakeling
B te doen openen of sluiten. Wanneer we gaan kijken kom je het Relais
vaak tegen bij schakelingen waarbij je met een kleine stroomsterkte een
stroomkring wil (de)activeren met een grote stroomsterkte.
Het beste voorbeeld hiervan is een startrelais van de auto. Wanneer je
de auto probeert te starten draai je aan de sleutel. In deze schakeling is
dan ook een relais opgenomen die vervolgens alle andere systemen in
de auto uitzet, zodat de startmotor het volle vermogen van de accu kan
benutten.
In het schakelschema hieronder wordt een Relais gebruikt om een bel te
doen bellen. De bel werkt op een spanning van 230V, maar wordt
aangestuurd met een schakelaar die maar 12V aan spanning nodig
heeft.

Practica.
47

Hieronder zijn een aantal practica te vinden die goed aansluiten bij
deze module. Wanneer er een practicum wordt uitgevoerd, zal dit van
tevoren duidelijk worden aangegeven en kun je deze hier vinden:
Practicum 1:

Water als geleider.

Practicum 2:

De volta-batterij.

Practicum 3:

De citroen-batterij.

Practicum 4:

De hand-batterij.

Practicum 5:

Schakelingen tekenen en bouwen.

Practicum 6:

Wet van Ohm.


Slide 7

1

MODULE 6
ELEKTRICITEIT.

Door: S.

Habets.

Inhoudsopgave.
2

Hier vind u het overzicht van deze module.
Om snel naar een onderdeel toe te gaan kan erop geklikt worden.
Voorwoord

3

Legenda

4

A.

Introductie

5

B.

Statische elektriciteit

10

C.

Elektrische symbolen

18

D.

Grootheden

22

E1.

Wet van Ohm

26

E2.

Ohm & lampje

29

F.

Serieschakeling

31

G.

Parallelschakeling

35

H.

Gecombineerde schakeling

39

Extra:

Transistor

43

Practica

47

Voorwoord.
3

Welkom bij de module Elektriciteit door S. Habets.
Deze module is gemaakt voor leerlingen van 2 Atheneum.
De opzet van deze module is dat een leerling deze module geheel
zelfstandig door kan werken. Daar waar dat niet mogelijk is, zal er
tijdens de les hier nog aandacht aan besteed worden. Bij vragen kan
altijd de docent worden geraadpleegd. Dat kan tijdens de les, maar dat
kan ook online. Je krijgt dan in de meeste gevallen reactie per email.
Te vinden op: www.stagesmc.weebly.com
Verder is op de website nog aanvullende informatie te vinden.
Het is verstandig om tijdens de les naast je laptop ook te
zorgen voor een koptelefoon of oordopjes. Dit omdat er
regelmatig filmpjes met geluid zijn verwerkt in dit lesmateriaal.
Opdrachten/huiswerk.
De opdrachten die bij deze module horen zijn op teletop te vinden.
Wanneer er opdrachten gemaakt moeten worden zal dat worden
aangegeven in de module. Wanneer je score lager is dan 65% mag je
niet verder met de volgende paragraaf maar moet je de opdrachten
nogmaals maken.
Aanvullende informatie zal worden gegeven in de les.
Heel veel succes en plezier!
S. Habets

Legenda.
4

Soms kom je logo’s tegen op de groene balk zoals deze hierboven staan.
Wanneer je op sommige logo’s klikt zit er een hyperlink achter. Deze zal
je dan direct naar de juiste locatie verwijzen.
Hier beneden wordt uitgelegd wat het betekend wanneer er een van
deze logo’s in de groene balk staan vermeld.
Er zit geluid bij deze pagina of bij de bijbehorende film.
In de klas zijn oordopjes of een koptelefoon verplicht.
Er bevindt zich een video op deze pagina.

Aanvullende informatie is te vinden op de website van Dhr.
Habets.
Er bevinden zich opdrachten via TeleTop op deze pagina.

Er bevindt zich een samenvatting op deze pagina.

A – Introductie.
5

Elektriciteit komen we dagelijks tegen in ons leven. Dan denk je natuurlijk
meteen aan het stopcontact en aan batterijen met alle apparaten die
daarbij horen. Maar niet alleen kunstmatig opgewekte elektriciteit kom
je in je dagelijks leven tegen, ook in de natuur kom je elektriciteit tegen.
Vaak denk je niet aan deze vormen, maar toch hebben ze alles met
elektriciteit te maken.

In de natuur kom je bliksem tegen, heb je de sidderaal en gaan je haren
rechtovereind staan met behulp van elektriciteit. Zelfs in ons lichaam
gaan er continu elektrische stroompjes als je kijkt naar ons zenuwstelsel.

Tegenwoordig maken wij onze eigen elektriciteit. Maar waarom
gebruiken wij mensen eigenlijk zo graag elektriciteit?
Elektriciteit is een vorm van energie die veel voordelen heeft.




Elektriciteit is gemakkelijk te transporteren door de infrastructuur van
(koper)draden die inmiddels overal in ons land zijn aangebracht.
Elektriciteit is gemakkelijk om te zetten in andere vormen van energie
zoals:
Warmte
(vb: een soldeerbout of elektrische verwarming)
Licht
(vb: een gloeilamp of LED)
Beweging
(vb: een elektromotor)

A – Introductie.
6

Elektriciteit heeft ook grote nadelen.
Dat is namelijk dat elektriciteit duur is en zeer moeilijk te maken is. Het
proces van elektriciteit opwekken is ook erg milieubelastend.
(d.w.z. dat het milieu er flink onder lijdt)
Hoe komen we vandaag de dag eigenlijk aan de benodigde
elektriciteit? Dat wordt uitgelegd in het volgend filmpje.
(klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Historie van Elektriciteit.
Volgens historische documenten is de eerste bekende ontdekking van
statische elektriciteit eigenlijk in de 6e eeuw. Hier werd ontdekt dat het
wrijven van een bont met een ander voorwerp andere voorwerpen laat
aantrekken.

A – Introductie.
7

De eerste moderne toepassing van elektriciteit was in 1660, de eerste
elektrostatische generator. Deze baande de weg voor de leer van de
elektriciteit. Men ontdekte dat er materialen zijn die als geleiders dienst
doen en anderen die als isolator dienst doen en dat er twee soorten
ladingen bestaan (positief en negatief).
In 1700 werd de eerste condensator uitgevonden en men kon zo
statische elektriciteit in een elektrische stroom omzetten.
In de vroege 19e eeuw deed men nog meer verbazende ontdekkingen
op het gebied van elektriciteit.
Er kwamen bedrijven die erop gericht waren om elektriciteit te
onderzoeken om zo het leven voor de mensen gemakkelijker te maken.
Zo kwamen er de meest ongelooflijke uitvindingen, zoals de
inductiemotor, de gloeilamp, de lange afstand telegraaf, de telefoon, de
eerste elektrische aangedreven locomotief.
Deze uitvindingen kwamen van mensen zoals:
- Georg Simon Ohm
1787 - 1854

- Graaf Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta
1745 - 1827

- André-Marie Ampère
1775 – 1836
Natuurlijk zijn er nog vele andere uitvinders geweest die zich met
elektriciteit bezig hebben gehouden zoals:
Thomas Edison, Alexander Graham Bell, Michael Faraday, Benjamin
Franklin, Samuel Morse, James Watt, James Clerk Maxwell

A – Introductie.
8

Na de tweede wereldoorlog zijn de ontwikkelingen zeer snel gegaan.
Heden ten dage is elektriciteit niet meer weg te denken uit onze
maatschappij.
Toepassingen.
Om maar een paar voorbeelden te noemen waarbij elektriciteit een
belangrijke rol speelt:
Televisie, Stereo, Gsm, Computer, Airco, Klokken, Elektrische
gereedschappen, Lasers, Verlichting, Pompen, Meetapparatuur,
Afstandbedieningen, Ovens, Magnetron, Koffiezetapparaten,
Fototoestellen, Kopieerapparaten, Projectoren, IJskasten, Diepvriezers,
Snelheidscontroles, Navigatiesystemen, Satellieten, Speelgoed,
Vliegtuigen, Trein, Stofzuigers, Vaatwasmachines, Compressors,
Grasmaaimachines, Liften, Auto’s, Rolluiken, Verwarming, enz.
Zonder elektriciteit zou ons hedendaags bestaan helemaal ontregeld
worden.
Bedrijven, Fabrieken, Ziekenhuizen, Rechtbanken, Scholen, Tv-zenders,
Internet, Banken, Winkels, Treinverkeer, Verkeerslichten, Politie,
Brandweer, Vliegvelden, GSM netwerk zouden allemaal niet goed meer
functioneren.

A – Introductie.
9

Omdat elektriciteit zo een grote rol speelt in ons dagelijks leven,
zijn er ook een hele hoop beroepen gerelateerd aan elektriciteit.
Hieronder zijn een aantal beroepen opgesomd die direct
betrekking hebben op elektriciteit.
Elektrotechnisch ingenieur
-Besturingstechnicus
-Automatiseringsdeskundige
-Onderhoudstechnicus Electro en Instrumentatie
-Elektronicaspecialist
-Productontwerper
-Ingenieur krachtcentrale
-Programmeur robots
-Verwarmingsmonteur
-Audiovisueel medewerker
-Monteur communicatienetwerken
-Monteur laag- en hoogspanningsnetwerken
-

We hebben nu een flink aantal zaken bekeken. Een aanvulling hierop is
een video.
Klik hiernaast op het video logo om de video te bekijken
op het internet. Bij geen werkende link klik HIER.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6A via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

B – Statische elektriciteit.
10

Wanneer we een plasje zuiver water eens goed gaan bekijken, zullen we
zien dat het plasje water uit allemaal waterdeeltjes bestaat. Één zo een
waterdeeltje noemen we een watermolecuul.
Een molecuul kunnen we ook weer goed gaan bekijken. We zullen zien
dat ieder watermolecuul is opgebouwd uit hetzelfde aantal
bouwsteentjes van een soort. Er bestaan heel veel verschillende
bouwsteentjes en die bouwsteentjes noemen we atomen.
Wanneer we kijken naar het watermolecuul zal 1 watermolecuul bestaan
uit 2 waterstofatomen (afgekort: H) en 1 zuurstofatoom (afgekort: O).
De wetenschappelijke naam van water is H2O, bestaat uit 2xH en 1xO.
Samen zorgen deze atomen ervoor dat er de stof ‘water’ gevormd
wordt. De atomen zelf zijn geen water meer. Het kleinste deeltje dat nog
onder water valt, is het watermolecuul.

Ook atomen zijn weer goed te bekijken. Dan zul je zien dat ieder atoom
is opgebouwd uit een kern met daaromheen elektronen.
De kern bestaat uit:
Protonen: Dit zijn positief geladen deeltjes.
Neutronen: Dit zijn neutrale kerndeeltjes.
Om de kern “vliegen” de negatief geladen deeltjes,
de elektronen.

B – Statische elektriciteit.
11

De kernen blijven gemiddeld op hun
plaats. De elektronen bewegen rond de kern. Bij metalen en andere
“geleiders” kunnen deze elektronen hun eigen kern verlaten. Er is dan
sprake van “vrije elektronen”.
Zie ook het filmpje dat uitlegt hoe een molecuul in
elkaar zit.
(Klik in het zwarte vlak)op het video logo.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

B – Statische elektriciteit.
12

Als een atoom en/of molecuul elektronen teveel of te weinig heeft dan
krijgt deze een lading. Men noemt dit atoom en/of molecuul dan een ion.
We zullen in het vervolg niet praten over een ion maar over een geladen
stof (deze bestaat immers uit ionen)
Heb je evenveel positieve deeltjes als negatieve dan heb je een neutrale
stof.
Heb je een tekort aan elektronen  positief geladen stof (+)
Heb je een overschot aan elektronen negatief geladen stof (-)
Je kunt een stof alleen een lading geven door elektronen erbij of eraf te
doen.
2 gelijknamige stoffen (+) en (+) en (-) en (-) zullen ze elkaar afstoten.
Uiteraard geld dit niet voor neutrale stoffen onderling

2 ongelijknamige stoffen (-) en (+) zullen ze elkaar aantrekken.
Hierbij moet opgemerkt worden dat een neutrale stof ook door een
geladen stof aangetrokken wordt.

B – Statische elektriciteit.
13

Elektroscoop.
Met een elektroscoop kun je het effect van positief en
negatief geladen deeltjes zichtbaar maken. Het bestaat
meestal uit twee bladen lichte metalen folie.
De folie is verbonden met geleiders. De aan te tonen
lading vloeit langs de geleiders naar de bladen.
Daardoor gaan de twee bladen elkaar afstoten.
Hoe groter de lading, hoe verder de bladen zich van elkaar
verwijderen.
De elektroscoop die op school gebruikt wordt
staat hiernaast afgebeeld. Hoe groter de lading
hoe groter de uitslag.
Het is belangrijk bij een elektroscoop om te
onthouden dat de positieve deeltjes zich in de kern bevinden.
In een vaste stof (elektroscoop) zitten deze op een vaste plaats en
kunnen niet van hun plaats af. Bij stoffen met veel vrije elektronen zoals
bijna alle metalen zullen deze elektronen (negatieve deeltjes) wel willen
gaan bewegen.
Bepaalde stoffen worden bij wrijving:
-negatief geladen zoals: plastic koper
-positief geladen zoals: lucht, wol, glas

B – Statische elektriciteit.
14

Bij het in de buurt komen (niet aanraken!) van een elektroscoop gebeurt
het volgende:

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

De positief geladen staaf komt in de buurt en trekt de negatieve
deeltjes in de elektroscoop aan. Omdat er een verplaatsing van
negatieve elektronen in de elektroscoop plaats vindt, zullen er onderaan
alleen nog maar positief geladen deeltjes overblijven. En 2 positief
geladen plaatjes stoten elkaar af.
Dit effect wordt veroorzaakt door het feit dat gelijknamige ladingen
elkaar afstoten en ongelijknamige ladingen elkaar aantrekken.
Wanneer je dit verschijnsel moet gaan uitleggen kun je het beste dit
tekenen. Gebruik dan altijd deze volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen (+) op een vaste plaats.

3.

Teken de elektronen (-).

B – Statische elektriciteit.
15

Bij aanraking zal dit alles een hele andere wending nemen.
De elektronen (-) kunnen dan overspringen van het ene object naar het
andere. Hierdoor zal de elektroscoop uiteindelijk een positieve lading
krijgen, en de staaf wordt iets minder positief omdat er elektronen (-)
zijn bijgekomen. De plaatjes blijven dan ook uitelkaar staan.
Bij aanraking van de PVC buis gebeurt het volgende:
Er springen elektronen over

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Wanneer je dit verschijnsel moet gaan tekenen gebruik dan altijd deze
volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen op een vaste plaats. (+)

3.

Teken de elektronen. (-)

B – Statische elektriciteit.
16

Je kunt de elektroscoop weer neutraal maken door hem aan te raken, het
tekort aan elektronen wordt dan door jou aangevuld. Jij bent “geaard”
(verbonden met de aarde) en deze zal altijd neutraal blijven, vanwege
het enorme aantal deeltjes wat de aarde bezit.
Het in de buurt komen en aanraken met een negatieve staaf kun je
bekijken in de samenvatting. Let op: Er gebeurt met de plaatjes precies
hetzelfde, echter bewegen de elektronen (-) heel anders !

B – Statische elektriciteit.
17

Op de website staat een applet klaar waarmee je zelf een
ballon statisch kunt laden, probeer het eens en maak dan
eerst onderstaande opdrachten.
Laadt 1 ballon eerst negatief door hem langs de trui te wrijven.
1.
2.

Zal de trui nu positief of negatief zijn?
Wat zal er tussen de ballon en trui te zien zijn? Trekken deze elkaar
aan of stoten ze elkaar af?

Ga nu met de ballon naar de neutrale muur.
3.

Wat zal er met de negatieve elektronen in de muur gebeuren?

4.

Wat zal er met de positieve ionen in de muur gebeuren?

Herstel nu de simulatie en klik aan dat je 2 ballonnen wil gebruiken.
Wrijf met beide ballonen langs de trui zodat ze beide genoeg
elektronen opnemen. Hang vervolgens ballon 1 midden in het scherm en
ballon 2 breng je rustig naar ballon 1 toe.
5.

Wat zullen de 2 ballonen voor effect op elkaar hebben, en waarom?
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6B via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

C – Elektrische symbolen.
18

Bij elektriciteit wordt vaak gebruik gemaakt van schema’s waarin zal
worden aangegeven hoe een schakeling is opgebouwd. Een schakeling is
een stroomkring waarin verschillende onderdelen zijn opgenomen. Denk
hierbij aan een spanningsbron, een lampje en nog veel meer
verschillende mogelijke onderdelen. Deze onderdelen noemen we
componenten.

Schema’s worden gebruikt om een schakeling die in werkelijkheid
bestaan eenvoudiger weer te geven. In deze schema’s worden geen
foto’s gebruikt om aan te geven welke componenten in de schakeling
zitten.
Componenten die je veel zal tegenkomen:


Gelijkspanningbron



Wisselspanningbron



Schakelaar (geopend)



Schakelaar (gesloten)





Weerstand
(stroomverbruiker)
Voltmeter

V

C – Elektrische symbolen.
19


Ampèremeter



Lampje



Light-emitting diode (LED)



Draadje

A

Van de meeste componenten weet je waarschijnlijk wel wat ze doen of
waarvoor ze bedoeld zijn. Een diode is een apparaatje dat de stroom
maar in 1 richting doorlaat. Een Light-emitting diode is er eentje die
daarbij ook nog licht uitzendt.
Zoals al eerder aangegeven worden deze symbolen gebruikt om
schema’s te maken. Deze schema’s maken schakelingen overzichtelijker.
Enkele voorbeelden hiervan:

C – Elektrische symbolen.
20

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

Het schema dat er over blijft is veel overzichtelijk dan de oorspronkelijke
tekening.
Van ieder elektrisch apparaat is zo’n schema gemaakt. Zoals hieronder
van een magnetron

Dit maakt het zoeken naar eventuele storingen een stuk makkelijker.

C – Elektrische symbolen.
21

Schema’s zijn niet zo makkelijk te maken vanuit een tekening. Hoe meer
componenten in de tekening zijn, hoe moeilijker het zal zijn om een
schema ervan te maken.

ampèremeter

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Leg de componenten zodanig dat
je er overzichtelijk naar kan kijken.
Stap3:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

A

A

A

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6C via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

D – Grootheden.
22

Bij deze paragraaf gaan we de grootheden en bijbehorende eenheden
bespreken die tijdens deze module van toepassing zijn.
Spanning.
Spanning staat ook wel bekend als potentiaalverschil binnen de
natuurkunde. Met spanning wordt de hoeveelheid energie die nodig is
per ladingseenheid om deze te kunnen verplaatsen door een geleidend
materiaal bedoelt. Simpel gezegd: de energie van de elektronen.
Spanning wordt weergegeven met het symbool U, afgeleid van het
latijnse woord Urgere.
De eenheid waarin spanning wordt uitgedrukt is volt. Afgekort met een
hoofdletter V.
Wanneer je een elektrisch apparaat aansluit op het lichtnet door de
stekker in het stopcontact te steken, komt er een spanning van 230volt
naar dit apparaat. (Vroeger was dit 220volt, tegenwoordig 230volt)
Je noteert dit als: Ustopcontact = 230V.
Stroomsterkte.
Een lampje gaat branden als de kring gesloten is. Dit komt doordat er
een stroom van vrije elektriciteitsdeeltjes (elektronen) loopt door de
kring. Deze wordt verwekt door de batterij. De batterij werkt net als een
ventilator. Bij een ventilator is er voor en achter een andere druk en het
drukverschil veroorzaakt de luchtstroom. De batterij veroorzaakt dus een
drukverschil en hierdoor ontstaat een stroom. Deze stroom loopt van plus
naar min.
Kortom: stroomsterkte is het aantal elektronen dat per seconde door een
geleider stromen.

D – Grootheden.
23

Stroomsterkte wordt doorgaans weergegeven met de letter I, afkomstig
van intensiteit. De stroomsterkte die per seconde door een draad
passeert heeft de eenheid Ampère (A).
Stel dat er door een elektromotor een stroomsterkte van 3 Ampère gaat.
Je noteert dit als: Imotor = 3A
Om de stroomsterkte te meten plaats je een ampèremeter in serie (dus
tussen lampje en spanningsbron).
Weerstand.
Ieder elektrisch apparaat zorgt voor een weerstand van de
stroomsterkte. Een weerstand is wanneer de doorgang van een
elektrische stroom wordt bemoeilijkt.
Je zou weerstand kunnen vergelijken met een kraan die maar half
opengedraaid is.
Weerstand geven we aan met de letter R, afkomstig van resistance.
Weerstand wordt gemeten in de eenheid Ohm. Ohm wordt afgekort met
het Griekse symbool voor omega, Ω.
Stel dat een lampje een weerstand heeft van 25 Ohm.
Je noteer dit als: Rlampje = 25Ω.

D – Grootheden.
24

Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

Wanneer je spanning, stroomsterkte en weerstand wil gaan meten zijn er
een aantal dingen erg belangrijk om uit elkaar te houden.
Spanning over een lampje meten.
Wanneer je spanning wil meten heb je een spanningsmeter nodig. Deze
spanningsmeter sluit je parallel over het lampje aan.
Stroomsterkte door een lampje meten.
Wanneer je stroomsterkte wil gaan meten heb je een ampèremeter
nodig. Deze sluit je in serie voor of na het lampje aan. Deze zal het
aantal elektronen die per seconde door het lampje gaan meten.

D – Grootheden.
25

Wanneer je nog niet goed het verschil weet tussen serie en parallel is
dat geen probleem, want dat wordt later deze module nog behandeld.
Maar om je toch alvast een idee te geven kun je onderstaand filmpje
bekijken door erop te klikken. Het filmpje is ook HIER te vinden.

Weerstand van een lampje meten.
De weerstand is te meten maar dat wordt niet in deze module
behandeld. In deze module leer je wel de weerstand te berekenen met
behulp van de stroomsterkte en de spanning. Dit volgt nog in de
komende paragrafen.
Samenvatting kun je HIER te vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6D via Teletop.

E1 - Wet van Ohm.
26

Bij elektriciteit is er 1 formule de basis van alle andere formules. Deze
formule zal bij ieder onderdeeltje van elektriciteit, waarbij elektriciteit
een rol speelt, terugkomen. Deze wet is vernoemd naar de Duitse
natuurkundige George Ohm, die als eerste de relatie legde tussen
stroomsterkte, spanning en weerstand.
Voordat je de wet van Ohm goed kan begrijpen, moet je een aantal
basisdingen goed helder hebben.








Er kan pas een elektrische stroom lopen wanneer de stroomkring
gesloten is.
Stroomsterkte (I) wordt gemeten in Ampère (A).
Je kunt stroomsterkte meten met een Ampèremeter die je in serie
plaatst met het te meten component.
Spanning (U) wordt gemeten in Volt (V).
Je kunt spanning meten met een voltmeter die je parallel over het te
meten component plaatst.
Geef je de elektronen meer energie (spanning) dan zullen de aantal
elektronen die per seconde (stroomsterkte) door de stroomkring gaan
toenemen.

Deze voorwaarden zijn van belang bij de wet van Ohm. Wanneer er niet
aan deze voorwaarden wordt voldaan zal de wet van Ohm niet gelden.

E1 - Wet van Ohm.
27

We gaan nu bekijken hoe de wet van Ohm er uitziet.
We gaan de spanning en stroomsterkte meten van een
component (in dit geval hiernaast een weerstandje).
We zetten er eerst 0 volt op. De stroomsterkte is dan ook
0 ampère.
Wanneer we de spanning gaan verhogen naar 1volt,
zal de stroomsterkte omhoog gaan naar 0,5 ampère.
We verhogen de spanning naar 2 volt, stroomsterkte wordt 1 ampère.
Iedere keer wanneer de spanning met 1 volt verhoogd wordt, zal de
stroomsterkte verhogen met 0,5. Dat kunnen we uitzetten in een tabel
zoals hierbeneden is gedaan. Vanuit deze tabel kun je een grafiek
tekenen zoals ernaast gebeurd is. Bekijk deze en kijk of je begrijpt wat
er staat.

I (A)

0
0

1
0,5

2
1

3 4
1,5 2

U/I

2

2

2

2

U (V)

U (V)

3
2
1

0,5 1 1,5 2 I (A)
Zoals je in de kolom onderaan de tabel kunt
zien, komt er een constante waarde uit wanneer je spanning deelt door
de stroomsterkte. Vanuit de wiskunde weet je dat bij een rechte lijn een
hellingsgetal hoort.

Deze waarde is de weerstand.

R=

spanning
stroomsterkte

=

U(V)
I(A)

=

2
3
4
1
= 2Ω
=
=
=
1
1,5
0,5
2

E1 - Wet van Ohm.
28

De wet van Ohm luidt als volgt:

weerstand =
R(Ω) =

In symbolen:

spanning
stroomsterkte
U(V)
I(A)

Om erachter te komen hoe je de formule moet invullen wanneer er iets
anders gevraagd wordt dan de weerstand, kun je de formuledriehoek
gebruiken. Je legt dan je vinger op het gedeelte dat je moet uitrekenen,
de driehoek laat je zien hoe je de formule moet gebruiken.
Wil je R weten?
Leg je vinger op R, er blijft

over.

Wil je U weten?
Leg je vinger op U, er blijft I x R over.

Alle verschillende voorbeeldsommen kun je HIER vinden in de
samenvatting.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E1 via Teletop.

E2 – Ohm & lampje.
29

Dagelijks komen we lampen tegen. Grote lampen, zoals in een
voetbalstadion of kleine lampen in de kerstboom. Er zijn heel veel
verschillende soorten lampen of lampjes.
Wanneer je ieder lampje apart gaat bekijken,
zul je zien dat er op ieder lampje iets geschreven
staat. Bijvoorbeeld een autolamp.
Daar zou 12V/1,5A op kunnen staan.
Dit betekent dat wanneer je 12Volt over dit
lampje heen zou zetten, er een stroomsterkte van
1,5A doorheen gaan en brand het lampje op volle sterkte.

12V/1,5A

Kun je over dit lampje:
2Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zeer zwak.
6Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zwak.
12,5Volt zetten?
Ja, het lampje brandt fel.
25Volt zetten?
Ja, het lampje zal doorbranden.
Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken. In de video
wordt een proef gedemonstreerd om spanning en stroomsterkte te
meten. Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

E2 – Ohm & lampje.
30

De weerstand van een lampje is te meten en zal constant zijn wanneer er
een andere hoeveelheid spanning over het lampje wordt gezet. Echter
wanneer een gloeidraadje in een lampje zeer heet wordt, dan zal zijn
weerstandwaarde gaan veranderen door de hitte. Dat is het beste
zichtbaar wanneer een meting wordt uitgezet in een grafiek.
In de grafiek hiernaast zie je wat er
gebeurt wanneer je steeds meer spanning
(U) over een lampje zet. In eerste instantie
zal de grafiek lineair blijven, omdat de
weerstand constant is. Maar wanneer er
teveel spanning over een lampje wordt
gezet, wordt hij warm en zal hij uiteindelijk
doorbranden. Bij dit oververhitten van het
lampje zal de weerstand verhogen.

Wanneer je een voorbeeldsom wil zien, kijk dan in de samenvatting.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E2 via Teletop.

F – Serieschakeling.
31

Wanneer we een schakeling bekijken, kunnen we een schakeling onder
verdelen in 2 hoofdcategorieën. De Serieschakeling en de
Parallelschakeling.
Dit hebben we al heel kort bekeken bij paragraaf D met een filmpje. In
deze paragraaf gaan we het hebben over de Serieschakeling. De
Parallelschakeling zal in de volgende paragraaf worden besproken.
Een Serieschakeling is een schakeling waarbij alle geschakelde
componenten in serie staan. Dat wil zeggen; wanneer de stroom gaat
lopen kan deze maar 1 richting uit en komt dan alle componenten tegen.
De stroom kan zich nergens splitsen, splitsen is namelijk parallel.

+
-

+
-

Serie

Parallel

In het linkerplaatje zijn 3 lampjes in serie geschakeld. De stroom moet
door alle 3 de lampjes heen. In het rechterplaatje zijn 3 lampjes parallel
getekend, de stroom zal zich splitsen voordat het door een lampje gaat.

F – Serieschakeling.
32

Wanneer er in een serieschakeling een lampje uitvalt dan gaan de
andere lampjes ook uit, omdat de stroom niet meer door kan. De
stroomkring is dan niet meer gesloten. Wanneer er een lampje uitvalt bij
een Parallelschakeling, dan is de stroomkring nog steeds gesloten en kan
de stroom nog steeds door de andere lampjes. Deze zullen dan gewoon
blijven branden.

Stroomsterkte in een Serieschakeling.
Wanneer we een stroom laten lopen door een Serieschakeling dan is de
stroomsterkte in de hele stroomkring gelijk. Het maakt niet uit waar je
stroomsterkte gaat meten, overal is deze even groot.
In Natuurkundige termen zeggen we;
de stroomsterkte is constant.
I
1

I
2

I
3

I totaal

I = constant

Itotaal= I1= I2= I3

Itotaal wordt ook wel Ibron genoemd

F – Serieschakeling.
33

Spanning bij Serieschakeling.
De spanning die over de componenten staat kan wel verschillen, dit is
afhankelijk van de weerstand van ieder component. De spanning van
alle componenten bij elkaar opgeteld is de totale spanning.

U
1

U
2

U
3

U totaal

Utotaal = U1+U2+U3+…
Bekijk onderstaand filmpje over het oplossen van sommen met
serieschakelingen (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun het ook HIER bekijken.

F – Serieschakeling.
34

Weerstanden in serieschakeling.
Wanneer we weerstanden bekijken bij serieschakeling dan kun de totale
weerstand heel gemakkelijk berekenen. Je mag namelijk alle
weerstanden in de schakelingen bij elkaar optellen dan heb je de totale
weerstand.
R1

R2

R3

Rtot=R1+R2+R3
Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6F via Teletop.

G – Parallelschakeling.
35

In de vorige paragraaf hebben we gezien wanneer een schakeling
‘serie’ wordt genoemd en wanneer ‘parallel’. In deze paragraaf gaan
we kijken naar de stroomsterkte en spanning bij een parallelschakeling,
net zoals we dat in de vorige paragraaf hebben gedaan bij een
serieschakeling.
Het grote verschil van een parallelschakeling met een serieschakeling is
dat er bij een parallelschakeling meerdere stroomkringen zijn te
onderscheiden.
Hieronder zijn de verschillende stroomkringen weergegeven. Iedere
stroomkring is apart gekleurd. De stroom door het bovenste lampje volgt
de roze route, de stroom door het onderste lampje de groene route en
de stroom door de weerstand (component in het midden) de bruine route.

G – Parallelschakeling.
36

Wanneer we in een parallelschakeling ieder component gaan bekijken
zijn er een aantal eigenschappen heel belangrijk.
Omdat er meerdere stroomkringen zijn, is:


De stroomsterkte in de stroomkringen verschillend.



De spanning over ieder component hetzelfde.



Als er één onderdeel uitvalt of kapot gaat werkt de rest nog steeds.
U1

U2

U3
Utotaal

Spanning bij een parallelschakeling.
Met een voltmeter meet je de spanning over ieder component en zul je
zien dat over ieder component dezelfde spanning staat. Ook de totale
spanning (Utotaal) is hetzelfde.
Utotaal = U1 = U2 = U3

G – Parallelschakeling.
37

Stroomsterkte bij parallelschakeling.
De stroomsterkte kan verschillen per component in een
parallelschakeling. Om deze uit te rekenen moet je voor iedere
component de wet van Ohm gaan gebruiken. Wanneer je de totale
stroomsterkte wil weten, mag je de stroomsterktes van alle losse
componenten bij elkaar optellen.
I1

I2

I3

It

Itotaal = I1+I2+I3+…
Bekijk onderstaande film om te zien hoe je berekeningen aanpakt bij een
parallelschakeling (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

G – Parallelschakeling.
38

Weerstand bij parallelschakeling.
Om een totale weerstand te berekenen bij een parallelschakeling zul je
meer moeite moeten doen dan bij een serieschakeling.
Bij een serieschakeling hoefde je alle weerstanden maar bij elkaar op te
tellen, bij een parallelschakeling gaan we “omgekeerd” optellen.
Om omgekeerd op te tellen krijg je deze formule gegeven:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1
Je vult hierbij R1, R2, R3 etc. in de formule in en je houdt breuken over.
Als je niet meer weet hoe je Rv kunt uitrekenen wanneer je deze breuken
hebt kun je dat opzoeken in de samenvatting.

Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6G via Teletop.

H – Gecombineerde schakeling.
39

Tot nu toe zijn serieschakelingen en parallelschakelingen altijd apart
bekeken. Maar de meeste schakelingen die worden gebruikt bestaan
niet uit alleen serie of parallel geschakelde componenten maar uit een
mix hiervan. We noemen dit een gecombineerde schakeling.
Hier rechts is een gecombineerde schakeling
weergegeven. Het zijn 2 lampjes (nr. 1+2) die
parallel geschakeld zijn. Samen staan deze
lampjes in serie met de weerstand hier rechts.

1

Om aan een gecombineerde schakeling te
kunnen rekenen, moet je eerst gaan kijken welke
componenten in serie met elkaar staan en welke componenten een
parallelschakeling met elkaar vormen.
Wanneer je dat gelukt is kun je een parallelschakeling in gedachte
vervangen door een vervangingscomponent (vaak wel
vervangingsweerstand genoemd).
Dan hou je een schakeling over waarbij alle onderdelen in serie met
elkaar staan. Deze zou je zonder problemen moeten kunnen oplossen.

1
1 en 2

2

2

H – Gecombineerde schakeling.
40

Om een vervanging te vinden moet je een aantal zaken onthouden:
Alleen weerstanden mag je vervangen, je zult dus altijd eerst de
weerstand moeten uitrekenen.


Weerstanden in serie mag je optellen.



Weerstand parallel moet je “omgekeerd optellen” .



Serie:

(RV = R1+R2+R3+enz.)

Parallel:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1

Om goed te zien hoe je bij een parallelschakeling een
vervangingsweerstand uitrekent kun je het onderstaand filmpje bekijken.
(klik in het zwarte vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
41

Voorbeeldsom.
Geef bij elk component van onderstaande afbeelding de spanning,
stroomsterkte en weerstand.
9V
6V
10 Ω
0,2 A

Dit lijkt erg moeilijk, zeker omdat je bij zo een opgave “door het bomen
het bos niet meer ziet”. Je moet hiervoor iedere keer bij het begin
beginnen en de basisregels toepassen die je de afgelopen paragrafen
hebt geleerd.
De som wordt uitgewerkt in het onderstaand filmpje. (klik in het zwarte
vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
42

Je zou nu aan het laatste huiswerk van deze module kunnen beginnen.
Wanneer je graag nog een extra uitleg wil hebben over het oplossen
van een gecombineerde schakeling, dan kun je eerst onderstaand filmpje
bekijken. (klik in het zwarte vlak)
Ook zijn in de samenvatting meerdere sommen geheel uitgewerkt.
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Samenvatting kun je HIER vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6H via Teletop.

Extra: Relais.
43

Deze paragraaf is voor de mensen die nog geïnteresseerd zijn om wat
extra te weten te komen. Deze paragraaf zal NIET worden getoetst op
het proefwerk.
Tijdens deze extra stof gaan we het hebben over een Relais en zullen
stap voor stap gaan bekijken wat een Relais is.
Wat is een Relais?
Een Relais is een door een elektromagneet bediende schakelaar.
Het is een eenvoudige maar zeer veelgebruikte component in elektrische
schakelingen.
Hoe werkt een relais?
In een relais is koperdraad om een ijzeren staafje gedraaid. Wanneer
er door de draad stroom gaat lopen zal het ijzeren staafje magnetisch
worden. Aan het uiteinde van dit ijzeren staafje zit een ijzeren plaatje
wat aangetrokken wordt als het staafje magnetisch wordt.
Hierdoor worden er onder het plaatje 2 contacten met elkaar verbonden
net zoals bij een schakelaar.

Extra: Relais.
44

Welk symbool is een Relais?

Aan de linkerkant (bij de spoel) sluit je stroomkring A aan. Wanneer
deze stroomkring sluit, zal deze de elektromagneet activeren en trekt
aan het schakelaartje in stroomkring B (stippellijn).
Hoe werkt een Relais in een schakeling?

A

Als er een relais gebruikt wordt, zijn er
S1
altijd 2 stroomkringen,
S2
de “stuurkring” B en de
“verbruikerskring” A. Als de
schakelaar 1 (S1) gesloten wordt dan
B
wordt het ijzer in de het relais
M
magnetisch. Hierdoor trekt hij
schakelaar 2 (S2) automatisch
dicht. De 2e stroomkring wordt dus gesloten en in dit voorbeeld gaat dan
de motor (M) werken.

Extra: Relais.
45

Waarom dan niet de hiernaast staande schakeling?
Een motor (b.v. ruitenwissermotor auto) heeft
meestal een groot vermogen, het gevolg hiervan
is dat er een grote stroom doorheen gaat.
De meeste schakelaars aan het stuur zijn klein
en daar kan geen grote stroom doorheen,
anders branden deze door.

S

M

Een relais bied de oplossing, door
schakelaar S1 gaat een “kleine stuurstroom” waardoor S2 gesloten wordt
en de motor gaat werken. S2 is een schakelaar waar wel veel stroom
doorheen kan.
Deze relais bevinden zich vaak onder de motorkap of onder het
dashboard en je hoort ze vaak “klikken”.

Extra: Relais.
46

Hoe gebruiken we een Relais in een schakeling?
Een Relais gebruiken we zoals al gezien om met schakeling A schakeling
B te doen openen of sluiten. Wanneer we gaan kijken kom je het Relais
vaak tegen bij schakelingen waarbij je met een kleine stroomsterkte een
stroomkring wil (de)activeren met een grote stroomsterkte.
Het beste voorbeeld hiervan is een startrelais van de auto. Wanneer je
de auto probeert te starten draai je aan de sleutel. In deze schakeling is
dan ook een relais opgenomen die vervolgens alle andere systemen in
de auto uitzet, zodat de startmotor het volle vermogen van de accu kan
benutten.
In het schakelschema hieronder wordt een Relais gebruikt om een bel te
doen bellen. De bel werkt op een spanning van 230V, maar wordt
aangestuurd met een schakelaar die maar 12V aan spanning nodig
heeft.

Practica.
47

Hieronder zijn een aantal practica te vinden die goed aansluiten bij
deze module. Wanneer er een practicum wordt uitgevoerd, zal dit van
tevoren duidelijk worden aangegeven en kun je deze hier vinden:
Practicum 1:

Water als geleider.

Practicum 2:

De volta-batterij.

Practicum 3:

De citroen-batterij.

Practicum 4:

De hand-batterij.

Practicum 5:

Schakelingen tekenen en bouwen.

Practicum 6:

Wet van Ohm.


Slide 8

1

MODULE 6
ELEKTRICITEIT.

Door: S.

Habets.

Inhoudsopgave.
2

Hier vind u het overzicht van deze module.
Om snel naar een onderdeel toe te gaan kan erop geklikt worden.
Voorwoord

3

Legenda

4

A.

Introductie

5

B.

Statische elektriciteit

10

C.

Elektrische symbolen

18

D.

Grootheden

22

E1.

Wet van Ohm

26

E2.

Ohm & lampje

29

F.

Serieschakeling

31

G.

Parallelschakeling

35

H.

Gecombineerde schakeling

39

Extra:

Transistor

43

Practica

47

Voorwoord.
3

Welkom bij de module Elektriciteit door S. Habets.
Deze module is gemaakt voor leerlingen van 2 Atheneum.
De opzet van deze module is dat een leerling deze module geheel
zelfstandig door kan werken. Daar waar dat niet mogelijk is, zal er
tijdens de les hier nog aandacht aan besteed worden. Bij vragen kan
altijd de docent worden geraadpleegd. Dat kan tijdens de les, maar dat
kan ook online. Je krijgt dan in de meeste gevallen reactie per email.
Te vinden op: www.stagesmc.weebly.com
Verder is op de website nog aanvullende informatie te vinden.
Het is verstandig om tijdens de les naast je laptop ook te
zorgen voor een koptelefoon of oordopjes. Dit omdat er
regelmatig filmpjes met geluid zijn verwerkt in dit lesmateriaal.
Opdrachten/huiswerk.
De opdrachten die bij deze module horen zijn op teletop te vinden.
Wanneer er opdrachten gemaakt moeten worden zal dat worden
aangegeven in de module. Wanneer je score lager is dan 65% mag je
niet verder met de volgende paragraaf maar moet je de opdrachten
nogmaals maken.
Aanvullende informatie zal worden gegeven in de les.
Heel veel succes en plezier!
S. Habets

Legenda.
4

Soms kom je logo’s tegen op de groene balk zoals deze hierboven staan.
Wanneer je op sommige logo’s klikt zit er een hyperlink achter. Deze zal
je dan direct naar de juiste locatie verwijzen.
Hier beneden wordt uitgelegd wat het betekend wanneer er een van
deze logo’s in de groene balk staan vermeld.
Er zit geluid bij deze pagina of bij de bijbehorende film.
In de klas zijn oordopjes of een koptelefoon verplicht.
Er bevindt zich een video op deze pagina.

Aanvullende informatie is te vinden op de website van Dhr.
Habets.
Er bevinden zich opdrachten via TeleTop op deze pagina.

Er bevindt zich een samenvatting op deze pagina.

A – Introductie.
5

Elektriciteit komen we dagelijks tegen in ons leven. Dan denk je natuurlijk
meteen aan het stopcontact en aan batterijen met alle apparaten die
daarbij horen. Maar niet alleen kunstmatig opgewekte elektriciteit kom
je in je dagelijks leven tegen, ook in de natuur kom je elektriciteit tegen.
Vaak denk je niet aan deze vormen, maar toch hebben ze alles met
elektriciteit te maken.

In de natuur kom je bliksem tegen, heb je de sidderaal en gaan je haren
rechtovereind staan met behulp van elektriciteit. Zelfs in ons lichaam
gaan er continu elektrische stroompjes als je kijkt naar ons zenuwstelsel.

Tegenwoordig maken wij onze eigen elektriciteit. Maar waarom
gebruiken wij mensen eigenlijk zo graag elektriciteit?
Elektriciteit is een vorm van energie die veel voordelen heeft.




Elektriciteit is gemakkelijk te transporteren door de infrastructuur van
(koper)draden die inmiddels overal in ons land zijn aangebracht.
Elektriciteit is gemakkelijk om te zetten in andere vormen van energie
zoals:
Warmte
(vb: een soldeerbout of elektrische verwarming)
Licht
(vb: een gloeilamp of LED)
Beweging
(vb: een elektromotor)

A – Introductie.
6

Elektriciteit heeft ook grote nadelen.
Dat is namelijk dat elektriciteit duur is en zeer moeilijk te maken is. Het
proces van elektriciteit opwekken is ook erg milieubelastend.
(d.w.z. dat het milieu er flink onder lijdt)
Hoe komen we vandaag de dag eigenlijk aan de benodigde
elektriciteit? Dat wordt uitgelegd in het volgend filmpje.
(klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Historie van Elektriciteit.
Volgens historische documenten is de eerste bekende ontdekking van
statische elektriciteit eigenlijk in de 6e eeuw. Hier werd ontdekt dat het
wrijven van een bont met een ander voorwerp andere voorwerpen laat
aantrekken.

A – Introductie.
7

De eerste moderne toepassing van elektriciteit was in 1660, de eerste
elektrostatische generator. Deze baande de weg voor de leer van de
elektriciteit. Men ontdekte dat er materialen zijn die als geleiders dienst
doen en anderen die als isolator dienst doen en dat er twee soorten
ladingen bestaan (positief en negatief).
In 1700 werd de eerste condensator uitgevonden en men kon zo
statische elektriciteit in een elektrische stroom omzetten.
In de vroege 19e eeuw deed men nog meer verbazende ontdekkingen
op het gebied van elektriciteit.
Er kwamen bedrijven die erop gericht waren om elektriciteit te
onderzoeken om zo het leven voor de mensen gemakkelijker te maken.
Zo kwamen er de meest ongelooflijke uitvindingen, zoals de
inductiemotor, de gloeilamp, de lange afstand telegraaf, de telefoon, de
eerste elektrische aangedreven locomotief.
Deze uitvindingen kwamen van mensen zoals:
- Georg Simon Ohm
1787 - 1854

- Graaf Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta
1745 - 1827

- André-Marie Ampère
1775 – 1836
Natuurlijk zijn er nog vele andere uitvinders geweest die zich met
elektriciteit bezig hebben gehouden zoals:
Thomas Edison, Alexander Graham Bell, Michael Faraday, Benjamin
Franklin, Samuel Morse, James Watt, James Clerk Maxwell

A – Introductie.
8

Na de tweede wereldoorlog zijn de ontwikkelingen zeer snel gegaan.
Heden ten dage is elektriciteit niet meer weg te denken uit onze
maatschappij.
Toepassingen.
Om maar een paar voorbeelden te noemen waarbij elektriciteit een
belangrijke rol speelt:
Televisie, Stereo, Gsm, Computer, Airco, Klokken, Elektrische
gereedschappen, Lasers, Verlichting, Pompen, Meetapparatuur,
Afstandbedieningen, Ovens, Magnetron, Koffiezetapparaten,
Fototoestellen, Kopieerapparaten, Projectoren, IJskasten, Diepvriezers,
Snelheidscontroles, Navigatiesystemen, Satellieten, Speelgoed,
Vliegtuigen, Trein, Stofzuigers, Vaatwasmachines, Compressors,
Grasmaaimachines, Liften, Auto’s, Rolluiken, Verwarming, enz.
Zonder elektriciteit zou ons hedendaags bestaan helemaal ontregeld
worden.
Bedrijven, Fabrieken, Ziekenhuizen, Rechtbanken, Scholen, Tv-zenders,
Internet, Banken, Winkels, Treinverkeer, Verkeerslichten, Politie,
Brandweer, Vliegvelden, GSM netwerk zouden allemaal niet goed meer
functioneren.

A – Introductie.
9

Omdat elektriciteit zo een grote rol speelt in ons dagelijks leven,
zijn er ook een hele hoop beroepen gerelateerd aan elektriciteit.
Hieronder zijn een aantal beroepen opgesomd die direct
betrekking hebben op elektriciteit.
Elektrotechnisch ingenieur
-Besturingstechnicus
-Automatiseringsdeskundige
-Onderhoudstechnicus Electro en Instrumentatie
-Elektronicaspecialist
-Productontwerper
-Ingenieur krachtcentrale
-Programmeur robots
-Verwarmingsmonteur
-Audiovisueel medewerker
-Monteur communicatienetwerken
-Monteur laag- en hoogspanningsnetwerken
-

We hebben nu een flink aantal zaken bekeken. Een aanvulling hierop is
een video.
Klik hiernaast op het video logo om de video te bekijken
op het internet. Bij geen werkende link klik HIER.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6A via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

B – Statische elektriciteit.
10

Wanneer we een plasje zuiver water eens goed gaan bekijken, zullen we
zien dat het plasje water uit allemaal waterdeeltjes bestaat. Één zo een
waterdeeltje noemen we een watermolecuul.
Een molecuul kunnen we ook weer goed gaan bekijken. We zullen zien
dat ieder watermolecuul is opgebouwd uit hetzelfde aantal
bouwsteentjes van een soort. Er bestaan heel veel verschillende
bouwsteentjes en die bouwsteentjes noemen we atomen.
Wanneer we kijken naar het watermolecuul zal 1 watermolecuul bestaan
uit 2 waterstofatomen (afgekort: H) en 1 zuurstofatoom (afgekort: O).
De wetenschappelijke naam van water is H2O, bestaat uit 2xH en 1xO.
Samen zorgen deze atomen ervoor dat er de stof ‘water’ gevormd
wordt. De atomen zelf zijn geen water meer. Het kleinste deeltje dat nog
onder water valt, is het watermolecuul.

Ook atomen zijn weer goed te bekijken. Dan zul je zien dat ieder atoom
is opgebouwd uit een kern met daaromheen elektronen.
De kern bestaat uit:
Protonen: Dit zijn positief geladen deeltjes.
Neutronen: Dit zijn neutrale kerndeeltjes.
Om de kern “vliegen” de negatief geladen deeltjes,
de elektronen.

B – Statische elektriciteit.
11

De kernen blijven gemiddeld op hun
plaats. De elektronen bewegen rond de kern. Bij metalen en andere
“geleiders” kunnen deze elektronen hun eigen kern verlaten. Er is dan
sprake van “vrije elektronen”.
Zie ook het filmpje dat uitlegt hoe een molecuul in
elkaar zit.
(Klik in het zwarte vlak)op het video logo.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

B – Statische elektriciteit.
12

Als een atoom en/of molecuul elektronen teveel of te weinig heeft dan
krijgt deze een lading. Men noemt dit atoom en/of molecuul dan een ion.
We zullen in het vervolg niet praten over een ion maar over een geladen
stof (deze bestaat immers uit ionen)
Heb je evenveel positieve deeltjes als negatieve dan heb je een neutrale
stof.
Heb je een tekort aan elektronen  positief geladen stof (+)
Heb je een overschot aan elektronen negatief geladen stof (-)
Je kunt een stof alleen een lading geven door elektronen erbij of eraf te
doen.
2 gelijknamige stoffen (+) en (+) en (-) en (-) zullen ze elkaar afstoten.
Uiteraard geld dit niet voor neutrale stoffen onderling

2 ongelijknamige stoffen (-) en (+) zullen ze elkaar aantrekken.
Hierbij moet opgemerkt worden dat een neutrale stof ook door een
geladen stof aangetrokken wordt.

B – Statische elektriciteit.
13

Elektroscoop.
Met een elektroscoop kun je het effect van positief en
negatief geladen deeltjes zichtbaar maken. Het bestaat
meestal uit twee bladen lichte metalen folie.
De folie is verbonden met geleiders. De aan te tonen
lading vloeit langs de geleiders naar de bladen.
Daardoor gaan de twee bladen elkaar afstoten.
Hoe groter de lading, hoe verder de bladen zich van elkaar
verwijderen.
De elektroscoop die op school gebruikt wordt
staat hiernaast afgebeeld. Hoe groter de lading
hoe groter de uitslag.
Het is belangrijk bij een elektroscoop om te
onthouden dat de positieve deeltjes zich in de kern bevinden.
In een vaste stof (elektroscoop) zitten deze op een vaste plaats en
kunnen niet van hun plaats af. Bij stoffen met veel vrije elektronen zoals
bijna alle metalen zullen deze elektronen (negatieve deeltjes) wel willen
gaan bewegen.
Bepaalde stoffen worden bij wrijving:
-negatief geladen zoals: plastic koper
-positief geladen zoals: lucht, wol, glas

B – Statische elektriciteit.
14

Bij het in de buurt komen (niet aanraken!) van een elektroscoop gebeurt
het volgende:

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

De positief geladen staaf komt in de buurt en trekt de negatieve
deeltjes in de elektroscoop aan. Omdat er een verplaatsing van
negatieve elektronen in de elektroscoop plaats vindt, zullen er onderaan
alleen nog maar positief geladen deeltjes overblijven. En 2 positief
geladen plaatjes stoten elkaar af.
Dit effect wordt veroorzaakt door het feit dat gelijknamige ladingen
elkaar afstoten en ongelijknamige ladingen elkaar aantrekken.
Wanneer je dit verschijnsel moet gaan uitleggen kun je het beste dit
tekenen. Gebruik dan altijd deze volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen (+) op een vaste plaats.

3.

Teken de elektronen (-).

B – Statische elektriciteit.
15

Bij aanraking zal dit alles een hele andere wending nemen.
De elektronen (-) kunnen dan overspringen van het ene object naar het
andere. Hierdoor zal de elektroscoop uiteindelijk een positieve lading
krijgen, en de staaf wordt iets minder positief omdat er elektronen (-)
zijn bijgekomen. De plaatjes blijven dan ook uitelkaar staan.
Bij aanraking van de PVC buis gebeurt het volgende:
Er springen elektronen over

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Wanneer je dit verschijnsel moet gaan tekenen gebruik dan altijd deze
volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen op een vaste plaats. (+)

3.

Teken de elektronen. (-)

B – Statische elektriciteit.
16

Je kunt de elektroscoop weer neutraal maken door hem aan te raken, het
tekort aan elektronen wordt dan door jou aangevuld. Jij bent “geaard”
(verbonden met de aarde) en deze zal altijd neutraal blijven, vanwege
het enorme aantal deeltjes wat de aarde bezit.
Het in de buurt komen en aanraken met een negatieve staaf kun je
bekijken in de samenvatting. Let op: Er gebeurt met de plaatjes precies
hetzelfde, echter bewegen de elektronen (-) heel anders !

B – Statische elektriciteit.
17

Op de website staat een applet klaar waarmee je zelf een
ballon statisch kunt laden, probeer het eens en maak dan
eerst onderstaande opdrachten.
Laadt 1 ballon eerst negatief door hem langs de trui te wrijven.
1.
2.

Zal de trui nu positief of negatief zijn?
Wat zal er tussen de ballon en trui te zien zijn? Trekken deze elkaar
aan of stoten ze elkaar af?

Ga nu met de ballon naar de neutrale muur.
3.

Wat zal er met de negatieve elektronen in de muur gebeuren?

4.

Wat zal er met de positieve ionen in de muur gebeuren?

Herstel nu de simulatie en klik aan dat je 2 ballonnen wil gebruiken.
Wrijf met beide ballonen langs de trui zodat ze beide genoeg
elektronen opnemen. Hang vervolgens ballon 1 midden in het scherm en
ballon 2 breng je rustig naar ballon 1 toe.
5.

Wat zullen de 2 ballonen voor effect op elkaar hebben, en waarom?
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6B via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

C – Elektrische symbolen.
18

Bij elektriciteit wordt vaak gebruik gemaakt van schema’s waarin zal
worden aangegeven hoe een schakeling is opgebouwd. Een schakeling is
een stroomkring waarin verschillende onderdelen zijn opgenomen. Denk
hierbij aan een spanningsbron, een lampje en nog veel meer
verschillende mogelijke onderdelen. Deze onderdelen noemen we
componenten.

Schema’s worden gebruikt om een schakeling die in werkelijkheid
bestaan eenvoudiger weer te geven. In deze schema’s worden geen
foto’s gebruikt om aan te geven welke componenten in de schakeling
zitten.
Componenten die je veel zal tegenkomen:


Gelijkspanningbron



Wisselspanningbron



Schakelaar (geopend)



Schakelaar (gesloten)





Weerstand
(stroomverbruiker)
Voltmeter

V

C – Elektrische symbolen.
19


Ampèremeter



Lampje



Light-emitting diode (LED)



Draadje

A

Van de meeste componenten weet je waarschijnlijk wel wat ze doen of
waarvoor ze bedoeld zijn. Een diode is een apparaatje dat de stroom
maar in 1 richting doorlaat. Een Light-emitting diode is er eentje die
daarbij ook nog licht uitzendt.
Zoals al eerder aangegeven worden deze symbolen gebruikt om
schema’s te maken. Deze schema’s maken schakelingen overzichtelijker.
Enkele voorbeelden hiervan:

C – Elektrische symbolen.
20

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

Het schema dat er over blijft is veel overzichtelijk dan de oorspronkelijke
tekening.
Van ieder elektrisch apparaat is zo’n schema gemaakt. Zoals hieronder
van een magnetron

Dit maakt het zoeken naar eventuele storingen een stuk makkelijker.

C – Elektrische symbolen.
21

Schema’s zijn niet zo makkelijk te maken vanuit een tekening. Hoe meer
componenten in de tekening zijn, hoe moeilijker het zal zijn om een
schema ervan te maken.

ampèremeter

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Leg de componenten zodanig dat
je er overzichtelijk naar kan kijken.
Stap3:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

A

A

A

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6C via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

D – Grootheden.
22

Bij deze paragraaf gaan we de grootheden en bijbehorende eenheden
bespreken die tijdens deze module van toepassing zijn.
Spanning.
Spanning staat ook wel bekend als potentiaalverschil binnen de
natuurkunde. Met spanning wordt de hoeveelheid energie die nodig is
per ladingseenheid om deze te kunnen verplaatsen door een geleidend
materiaal bedoelt. Simpel gezegd: de energie van de elektronen.
Spanning wordt weergegeven met het symbool U, afgeleid van het
latijnse woord Urgere.
De eenheid waarin spanning wordt uitgedrukt is volt. Afgekort met een
hoofdletter V.
Wanneer je een elektrisch apparaat aansluit op het lichtnet door de
stekker in het stopcontact te steken, komt er een spanning van 230volt
naar dit apparaat. (Vroeger was dit 220volt, tegenwoordig 230volt)
Je noteert dit als: Ustopcontact = 230V.
Stroomsterkte.
Een lampje gaat branden als de kring gesloten is. Dit komt doordat er
een stroom van vrije elektriciteitsdeeltjes (elektronen) loopt door de
kring. Deze wordt verwekt door de batterij. De batterij werkt net als een
ventilator. Bij een ventilator is er voor en achter een andere druk en het
drukverschil veroorzaakt de luchtstroom. De batterij veroorzaakt dus een
drukverschil en hierdoor ontstaat een stroom. Deze stroom loopt van plus
naar min.
Kortom: stroomsterkte is het aantal elektronen dat per seconde door een
geleider stromen.

D – Grootheden.
23

Stroomsterkte wordt doorgaans weergegeven met de letter I, afkomstig
van intensiteit. De stroomsterkte die per seconde door een draad
passeert heeft de eenheid Ampère (A).
Stel dat er door een elektromotor een stroomsterkte van 3 Ampère gaat.
Je noteert dit als: Imotor = 3A
Om de stroomsterkte te meten plaats je een ampèremeter in serie (dus
tussen lampje en spanningsbron).
Weerstand.
Ieder elektrisch apparaat zorgt voor een weerstand van de
stroomsterkte. Een weerstand is wanneer de doorgang van een
elektrische stroom wordt bemoeilijkt.
Je zou weerstand kunnen vergelijken met een kraan die maar half
opengedraaid is.
Weerstand geven we aan met de letter R, afkomstig van resistance.
Weerstand wordt gemeten in de eenheid Ohm. Ohm wordt afgekort met
het Griekse symbool voor omega, Ω.
Stel dat een lampje een weerstand heeft van 25 Ohm.
Je noteer dit als: Rlampje = 25Ω.

D – Grootheden.
24

Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

Wanneer je spanning, stroomsterkte en weerstand wil gaan meten zijn er
een aantal dingen erg belangrijk om uit elkaar te houden.
Spanning over een lampje meten.
Wanneer je spanning wil meten heb je een spanningsmeter nodig. Deze
spanningsmeter sluit je parallel over het lampje aan.
Stroomsterkte door een lampje meten.
Wanneer je stroomsterkte wil gaan meten heb je een ampèremeter
nodig. Deze sluit je in serie voor of na het lampje aan. Deze zal het
aantal elektronen die per seconde door het lampje gaan meten.

D – Grootheden.
25

Wanneer je nog niet goed het verschil weet tussen serie en parallel is
dat geen probleem, want dat wordt later deze module nog behandeld.
Maar om je toch alvast een idee te geven kun je onderstaand filmpje
bekijken door erop te klikken. Het filmpje is ook HIER te vinden.

Weerstand van een lampje meten.
De weerstand is te meten maar dat wordt niet in deze module
behandeld. In deze module leer je wel de weerstand te berekenen met
behulp van de stroomsterkte en de spanning. Dit volgt nog in de
komende paragrafen.
Samenvatting kun je HIER te vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6D via Teletop.

E1 - Wet van Ohm.
26

Bij elektriciteit is er 1 formule de basis van alle andere formules. Deze
formule zal bij ieder onderdeeltje van elektriciteit, waarbij elektriciteit
een rol speelt, terugkomen. Deze wet is vernoemd naar de Duitse
natuurkundige George Ohm, die als eerste de relatie legde tussen
stroomsterkte, spanning en weerstand.
Voordat je de wet van Ohm goed kan begrijpen, moet je een aantal
basisdingen goed helder hebben.








Er kan pas een elektrische stroom lopen wanneer de stroomkring
gesloten is.
Stroomsterkte (I) wordt gemeten in Ampère (A).
Je kunt stroomsterkte meten met een Ampèremeter die je in serie
plaatst met het te meten component.
Spanning (U) wordt gemeten in Volt (V).
Je kunt spanning meten met een voltmeter die je parallel over het te
meten component plaatst.
Geef je de elektronen meer energie (spanning) dan zullen de aantal
elektronen die per seconde (stroomsterkte) door de stroomkring gaan
toenemen.

Deze voorwaarden zijn van belang bij de wet van Ohm. Wanneer er niet
aan deze voorwaarden wordt voldaan zal de wet van Ohm niet gelden.

E1 - Wet van Ohm.
27

We gaan nu bekijken hoe de wet van Ohm er uitziet.
We gaan de spanning en stroomsterkte meten van een
component (in dit geval hiernaast een weerstandje).
We zetten er eerst 0 volt op. De stroomsterkte is dan ook
0 ampère.
Wanneer we de spanning gaan verhogen naar 1volt,
zal de stroomsterkte omhoog gaan naar 0,5 ampère.
We verhogen de spanning naar 2 volt, stroomsterkte wordt 1 ampère.
Iedere keer wanneer de spanning met 1 volt verhoogd wordt, zal de
stroomsterkte verhogen met 0,5. Dat kunnen we uitzetten in een tabel
zoals hierbeneden is gedaan. Vanuit deze tabel kun je een grafiek
tekenen zoals ernaast gebeurd is. Bekijk deze en kijk of je begrijpt wat
er staat.

I (A)

0
0

1
0,5

2
1

3 4
1,5 2

U/I

2

2

2

2

U (V)

U (V)

3
2
1

0,5 1 1,5 2 I (A)
Zoals je in de kolom onderaan de tabel kunt
zien, komt er een constante waarde uit wanneer je spanning deelt door
de stroomsterkte. Vanuit de wiskunde weet je dat bij een rechte lijn een
hellingsgetal hoort.

Deze waarde is de weerstand.

R=

spanning
stroomsterkte

=

U(V)
I(A)

=

2
3
4
1
= 2Ω
=
=
=
1
1,5
0,5
2

E1 - Wet van Ohm.
28

De wet van Ohm luidt als volgt:

weerstand =
R(Ω) =

In symbolen:

spanning
stroomsterkte
U(V)
I(A)

Om erachter te komen hoe je de formule moet invullen wanneer er iets
anders gevraagd wordt dan de weerstand, kun je de formuledriehoek
gebruiken. Je legt dan je vinger op het gedeelte dat je moet uitrekenen,
de driehoek laat je zien hoe je de formule moet gebruiken.
Wil je R weten?
Leg je vinger op R, er blijft

over.

Wil je U weten?
Leg je vinger op U, er blijft I x R over.

Alle verschillende voorbeeldsommen kun je HIER vinden in de
samenvatting.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E1 via Teletop.

E2 – Ohm & lampje.
29

Dagelijks komen we lampen tegen. Grote lampen, zoals in een
voetbalstadion of kleine lampen in de kerstboom. Er zijn heel veel
verschillende soorten lampen of lampjes.
Wanneer je ieder lampje apart gaat bekijken,
zul je zien dat er op ieder lampje iets geschreven
staat. Bijvoorbeeld een autolamp.
Daar zou 12V/1,5A op kunnen staan.
Dit betekent dat wanneer je 12Volt over dit
lampje heen zou zetten, er een stroomsterkte van
1,5A doorheen gaan en brand het lampje op volle sterkte.

12V/1,5A

Kun je over dit lampje:
2Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zeer zwak.
6Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zwak.
12,5Volt zetten?
Ja, het lampje brandt fel.
25Volt zetten?
Ja, het lampje zal doorbranden.
Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken. In de video
wordt een proef gedemonstreerd om spanning en stroomsterkte te
meten. Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

E2 – Ohm & lampje.
30

De weerstand van een lampje is te meten en zal constant zijn wanneer er
een andere hoeveelheid spanning over het lampje wordt gezet. Echter
wanneer een gloeidraadje in een lampje zeer heet wordt, dan zal zijn
weerstandwaarde gaan veranderen door de hitte. Dat is het beste
zichtbaar wanneer een meting wordt uitgezet in een grafiek.
In de grafiek hiernaast zie je wat er
gebeurt wanneer je steeds meer spanning
(U) over een lampje zet. In eerste instantie
zal de grafiek lineair blijven, omdat de
weerstand constant is. Maar wanneer er
teveel spanning over een lampje wordt
gezet, wordt hij warm en zal hij uiteindelijk
doorbranden. Bij dit oververhitten van het
lampje zal de weerstand verhogen.

Wanneer je een voorbeeldsom wil zien, kijk dan in de samenvatting.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E2 via Teletop.

F – Serieschakeling.
31

Wanneer we een schakeling bekijken, kunnen we een schakeling onder
verdelen in 2 hoofdcategorieën. De Serieschakeling en de
Parallelschakeling.
Dit hebben we al heel kort bekeken bij paragraaf D met een filmpje. In
deze paragraaf gaan we het hebben over de Serieschakeling. De
Parallelschakeling zal in de volgende paragraaf worden besproken.
Een Serieschakeling is een schakeling waarbij alle geschakelde
componenten in serie staan. Dat wil zeggen; wanneer de stroom gaat
lopen kan deze maar 1 richting uit en komt dan alle componenten tegen.
De stroom kan zich nergens splitsen, splitsen is namelijk parallel.

+
-

+
-

Serie

Parallel

In het linkerplaatje zijn 3 lampjes in serie geschakeld. De stroom moet
door alle 3 de lampjes heen. In het rechterplaatje zijn 3 lampjes parallel
getekend, de stroom zal zich splitsen voordat het door een lampje gaat.

F – Serieschakeling.
32

Wanneer er in een serieschakeling een lampje uitvalt dan gaan de
andere lampjes ook uit, omdat de stroom niet meer door kan. De
stroomkring is dan niet meer gesloten. Wanneer er een lampje uitvalt bij
een Parallelschakeling, dan is de stroomkring nog steeds gesloten en kan
de stroom nog steeds door de andere lampjes. Deze zullen dan gewoon
blijven branden.

Stroomsterkte in een Serieschakeling.
Wanneer we een stroom laten lopen door een Serieschakeling dan is de
stroomsterkte in de hele stroomkring gelijk. Het maakt niet uit waar je
stroomsterkte gaat meten, overal is deze even groot.
In Natuurkundige termen zeggen we;
de stroomsterkte is constant.
I
1

I
2

I
3

I totaal

I = constant

Itotaal= I1= I2= I3

Itotaal wordt ook wel Ibron genoemd

F – Serieschakeling.
33

Spanning bij Serieschakeling.
De spanning die over de componenten staat kan wel verschillen, dit is
afhankelijk van de weerstand van ieder component. De spanning van
alle componenten bij elkaar opgeteld is de totale spanning.

U
1

U
2

U
3

U totaal

Utotaal = U1+U2+U3+…
Bekijk onderstaand filmpje over het oplossen van sommen met
serieschakelingen (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun het ook HIER bekijken.

F – Serieschakeling.
34

Weerstanden in serieschakeling.
Wanneer we weerstanden bekijken bij serieschakeling dan kun de totale
weerstand heel gemakkelijk berekenen. Je mag namelijk alle
weerstanden in de schakelingen bij elkaar optellen dan heb je de totale
weerstand.
R1

R2

R3

Rtot=R1+R2+R3
Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6F via Teletop.

G – Parallelschakeling.
35

In de vorige paragraaf hebben we gezien wanneer een schakeling
‘serie’ wordt genoemd en wanneer ‘parallel’. In deze paragraaf gaan
we kijken naar de stroomsterkte en spanning bij een parallelschakeling,
net zoals we dat in de vorige paragraaf hebben gedaan bij een
serieschakeling.
Het grote verschil van een parallelschakeling met een serieschakeling is
dat er bij een parallelschakeling meerdere stroomkringen zijn te
onderscheiden.
Hieronder zijn de verschillende stroomkringen weergegeven. Iedere
stroomkring is apart gekleurd. De stroom door het bovenste lampje volgt
de roze route, de stroom door het onderste lampje de groene route en
de stroom door de weerstand (component in het midden) de bruine route.

G – Parallelschakeling.
36

Wanneer we in een parallelschakeling ieder component gaan bekijken
zijn er een aantal eigenschappen heel belangrijk.
Omdat er meerdere stroomkringen zijn, is:


De stroomsterkte in de stroomkringen verschillend.



De spanning over ieder component hetzelfde.



Als er één onderdeel uitvalt of kapot gaat werkt de rest nog steeds.
U1

U2

U3
Utotaal

Spanning bij een parallelschakeling.
Met een voltmeter meet je de spanning over ieder component en zul je
zien dat over ieder component dezelfde spanning staat. Ook de totale
spanning (Utotaal) is hetzelfde.
Utotaal = U1 = U2 = U3

G – Parallelschakeling.
37

Stroomsterkte bij parallelschakeling.
De stroomsterkte kan verschillen per component in een
parallelschakeling. Om deze uit te rekenen moet je voor iedere
component de wet van Ohm gaan gebruiken. Wanneer je de totale
stroomsterkte wil weten, mag je de stroomsterktes van alle losse
componenten bij elkaar optellen.
I1

I2

I3

It

Itotaal = I1+I2+I3+…
Bekijk onderstaande film om te zien hoe je berekeningen aanpakt bij een
parallelschakeling (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

G – Parallelschakeling.
38

Weerstand bij parallelschakeling.
Om een totale weerstand te berekenen bij een parallelschakeling zul je
meer moeite moeten doen dan bij een serieschakeling.
Bij een serieschakeling hoefde je alle weerstanden maar bij elkaar op te
tellen, bij een parallelschakeling gaan we “omgekeerd” optellen.
Om omgekeerd op te tellen krijg je deze formule gegeven:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1
Je vult hierbij R1, R2, R3 etc. in de formule in en je houdt breuken over.
Als je niet meer weet hoe je Rv kunt uitrekenen wanneer je deze breuken
hebt kun je dat opzoeken in de samenvatting.

Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6G via Teletop.

H – Gecombineerde schakeling.
39

Tot nu toe zijn serieschakelingen en parallelschakelingen altijd apart
bekeken. Maar de meeste schakelingen die worden gebruikt bestaan
niet uit alleen serie of parallel geschakelde componenten maar uit een
mix hiervan. We noemen dit een gecombineerde schakeling.
Hier rechts is een gecombineerde schakeling
weergegeven. Het zijn 2 lampjes (nr. 1+2) die
parallel geschakeld zijn. Samen staan deze
lampjes in serie met de weerstand hier rechts.

1

Om aan een gecombineerde schakeling te
kunnen rekenen, moet je eerst gaan kijken welke
componenten in serie met elkaar staan en welke componenten een
parallelschakeling met elkaar vormen.
Wanneer je dat gelukt is kun je een parallelschakeling in gedachte
vervangen door een vervangingscomponent (vaak wel
vervangingsweerstand genoemd).
Dan hou je een schakeling over waarbij alle onderdelen in serie met
elkaar staan. Deze zou je zonder problemen moeten kunnen oplossen.

1
1 en 2

2

2

H – Gecombineerde schakeling.
40

Om een vervanging te vinden moet je een aantal zaken onthouden:
Alleen weerstanden mag je vervangen, je zult dus altijd eerst de
weerstand moeten uitrekenen.


Weerstanden in serie mag je optellen.



Weerstand parallel moet je “omgekeerd optellen” .



Serie:

(RV = R1+R2+R3+enz.)

Parallel:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1

Om goed te zien hoe je bij een parallelschakeling een
vervangingsweerstand uitrekent kun je het onderstaand filmpje bekijken.
(klik in het zwarte vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
41

Voorbeeldsom.
Geef bij elk component van onderstaande afbeelding de spanning,
stroomsterkte en weerstand.
9V
6V
10 Ω
0,2 A

Dit lijkt erg moeilijk, zeker omdat je bij zo een opgave “door het bomen
het bos niet meer ziet”. Je moet hiervoor iedere keer bij het begin
beginnen en de basisregels toepassen die je de afgelopen paragrafen
hebt geleerd.
De som wordt uitgewerkt in het onderstaand filmpje. (klik in het zwarte
vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
42

Je zou nu aan het laatste huiswerk van deze module kunnen beginnen.
Wanneer je graag nog een extra uitleg wil hebben over het oplossen
van een gecombineerde schakeling, dan kun je eerst onderstaand filmpje
bekijken. (klik in het zwarte vlak)
Ook zijn in de samenvatting meerdere sommen geheel uitgewerkt.
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Samenvatting kun je HIER vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6H via Teletop.

Extra: Relais.
43

Deze paragraaf is voor de mensen die nog geïnteresseerd zijn om wat
extra te weten te komen. Deze paragraaf zal NIET worden getoetst op
het proefwerk.
Tijdens deze extra stof gaan we het hebben over een Relais en zullen
stap voor stap gaan bekijken wat een Relais is.
Wat is een Relais?
Een Relais is een door een elektromagneet bediende schakelaar.
Het is een eenvoudige maar zeer veelgebruikte component in elektrische
schakelingen.
Hoe werkt een relais?
In een relais is koperdraad om een ijzeren staafje gedraaid. Wanneer
er door de draad stroom gaat lopen zal het ijzeren staafje magnetisch
worden. Aan het uiteinde van dit ijzeren staafje zit een ijzeren plaatje
wat aangetrokken wordt als het staafje magnetisch wordt.
Hierdoor worden er onder het plaatje 2 contacten met elkaar verbonden
net zoals bij een schakelaar.

Extra: Relais.
44

Welk symbool is een Relais?

Aan de linkerkant (bij de spoel) sluit je stroomkring A aan. Wanneer
deze stroomkring sluit, zal deze de elektromagneet activeren en trekt
aan het schakelaartje in stroomkring B (stippellijn).
Hoe werkt een Relais in een schakeling?

A

Als er een relais gebruikt wordt, zijn er
S1
altijd 2 stroomkringen,
S2
de “stuurkring” B en de
“verbruikerskring” A. Als de
schakelaar 1 (S1) gesloten wordt dan
B
wordt het ijzer in de het relais
M
magnetisch. Hierdoor trekt hij
schakelaar 2 (S2) automatisch
dicht. De 2e stroomkring wordt dus gesloten en in dit voorbeeld gaat dan
de motor (M) werken.

Extra: Relais.
45

Waarom dan niet de hiernaast staande schakeling?
Een motor (b.v. ruitenwissermotor auto) heeft
meestal een groot vermogen, het gevolg hiervan
is dat er een grote stroom doorheen gaat.
De meeste schakelaars aan het stuur zijn klein
en daar kan geen grote stroom doorheen,
anders branden deze door.

S

M

Een relais bied de oplossing, door
schakelaar S1 gaat een “kleine stuurstroom” waardoor S2 gesloten wordt
en de motor gaat werken. S2 is een schakelaar waar wel veel stroom
doorheen kan.
Deze relais bevinden zich vaak onder de motorkap of onder het
dashboard en je hoort ze vaak “klikken”.

Extra: Relais.
46

Hoe gebruiken we een Relais in een schakeling?
Een Relais gebruiken we zoals al gezien om met schakeling A schakeling
B te doen openen of sluiten. Wanneer we gaan kijken kom je het Relais
vaak tegen bij schakelingen waarbij je met een kleine stroomsterkte een
stroomkring wil (de)activeren met een grote stroomsterkte.
Het beste voorbeeld hiervan is een startrelais van de auto. Wanneer je
de auto probeert te starten draai je aan de sleutel. In deze schakeling is
dan ook een relais opgenomen die vervolgens alle andere systemen in
de auto uitzet, zodat de startmotor het volle vermogen van de accu kan
benutten.
In het schakelschema hieronder wordt een Relais gebruikt om een bel te
doen bellen. De bel werkt op een spanning van 230V, maar wordt
aangestuurd met een schakelaar die maar 12V aan spanning nodig
heeft.

Practica.
47

Hieronder zijn een aantal practica te vinden die goed aansluiten bij
deze module. Wanneer er een practicum wordt uitgevoerd, zal dit van
tevoren duidelijk worden aangegeven en kun je deze hier vinden:
Practicum 1:

Water als geleider.

Practicum 2:

De volta-batterij.

Practicum 3:

De citroen-batterij.

Practicum 4:

De hand-batterij.

Practicum 5:

Schakelingen tekenen en bouwen.

Practicum 6:

Wet van Ohm.


Slide 9

1

MODULE 6
ELEKTRICITEIT.

Door: S.

Habets.

Inhoudsopgave.
2

Hier vind u het overzicht van deze module.
Om snel naar een onderdeel toe te gaan kan erop geklikt worden.
Voorwoord

3

Legenda

4

A.

Introductie

5

B.

Statische elektriciteit

10

C.

Elektrische symbolen

18

D.

Grootheden

22

E1.

Wet van Ohm

26

E2.

Ohm & lampje

29

F.

Serieschakeling

31

G.

Parallelschakeling

35

H.

Gecombineerde schakeling

39

Extra:

Transistor

43

Practica

47

Voorwoord.
3

Welkom bij de module Elektriciteit door S. Habets.
Deze module is gemaakt voor leerlingen van 2 Atheneum.
De opzet van deze module is dat een leerling deze module geheel
zelfstandig door kan werken. Daar waar dat niet mogelijk is, zal er
tijdens de les hier nog aandacht aan besteed worden. Bij vragen kan
altijd de docent worden geraadpleegd. Dat kan tijdens de les, maar dat
kan ook online. Je krijgt dan in de meeste gevallen reactie per email.
Te vinden op: www.stagesmc.weebly.com
Verder is op de website nog aanvullende informatie te vinden.
Het is verstandig om tijdens de les naast je laptop ook te
zorgen voor een koptelefoon of oordopjes. Dit omdat er
regelmatig filmpjes met geluid zijn verwerkt in dit lesmateriaal.
Opdrachten/huiswerk.
De opdrachten die bij deze module horen zijn op teletop te vinden.
Wanneer er opdrachten gemaakt moeten worden zal dat worden
aangegeven in de module. Wanneer je score lager is dan 65% mag je
niet verder met de volgende paragraaf maar moet je de opdrachten
nogmaals maken.
Aanvullende informatie zal worden gegeven in de les.
Heel veel succes en plezier!
S. Habets

Legenda.
4

Soms kom je logo’s tegen op de groene balk zoals deze hierboven staan.
Wanneer je op sommige logo’s klikt zit er een hyperlink achter. Deze zal
je dan direct naar de juiste locatie verwijzen.
Hier beneden wordt uitgelegd wat het betekend wanneer er een van
deze logo’s in de groene balk staan vermeld.
Er zit geluid bij deze pagina of bij de bijbehorende film.
In de klas zijn oordopjes of een koptelefoon verplicht.
Er bevindt zich een video op deze pagina.

Aanvullende informatie is te vinden op de website van Dhr.
Habets.
Er bevinden zich opdrachten via TeleTop op deze pagina.

Er bevindt zich een samenvatting op deze pagina.

A – Introductie.
5

Elektriciteit komen we dagelijks tegen in ons leven. Dan denk je natuurlijk
meteen aan het stopcontact en aan batterijen met alle apparaten die
daarbij horen. Maar niet alleen kunstmatig opgewekte elektriciteit kom
je in je dagelijks leven tegen, ook in de natuur kom je elektriciteit tegen.
Vaak denk je niet aan deze vormen, maar toch hebben ze alles met
elektriciteit te maken.

In de natuur kom je bliksem tegen, heb je de sidderaal en gaan je haren
rechtovereind staan met behulp van elektriciteit. Zelfs in ons lichaam
gaan er continu elektrische stroompjes als je kijkt naar ons zenuwstelsel.

Tegenwoordig maken wij onze eigen elektriciteit. Maar waarom
gebruiken wij mensen eigenlijk zo graag elektriciteit?
Elektriciteit is een vorm van energie die veel voordelen heeft.




Elektriciteit is gemakkelijk te transporteren door de infrastructuur van
(koper)draden die inmiddels overal in ons land zijn aangebracht.
Elektriciteit is gemakkelijk om te zetten in andere vormen van energie
zoals:
Warmte
(vb: een soldeerbout of elektrische verwarming)
Licht
(vb: een gloeilamp of LED)
Beweging
(vb: een elektromotor)

A – Introductie.
6

Elektriciteit heeft ook grote nadelen.
Dat is namelijk dat elektriciteit duur is en zeer moeilijk te maken is. Het
proces van elektriciteit opwekken is ook erg milieubelastend.
(d.w.z. dat het milieu er flink onder lijdt)
Hoe komen we vandaag de dag eigenlijk aan de benodigde
elektriciteit? Dat wordt uitgelegd in het volgend filmpje.
(klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Historie van Elektriciteit.
Volgens historische documenten is de eerste bekende ontdekking van
statische elektriciteit eigenlijk in de 6e eeuw. Hier werd ontdekt dat het
wrijven van een bont met een ander voorwerp andere voorwerpen laat
aantrekken.

A – Introductie.
7

De eerste moderne toepassing van elektriciteit was in 1660, de eerste
elektrostatische generator. Deze baande de weg voor de leer van de
elektriciteit. Men ontdekte dat er materialen zijn die als geleiders dienst
doen en anderen die als isolator dienst doen en dat er twee soorten
ladingen bestaan (positief en negatief).
In 1700 werd de eerste condensator uitgevonden en men kon zo
statische elektriciteit in een elektrische stroom omzetten.
In de vroege 19e eeuw deed men nog meer verbazende ontdekkingen
op het gebied van elektriciteit.
Er kwamen bedrijven die erop gericht waren om elektriciteit te
onderzoeken om zo het leven voor de mensen gemakkelijker te maken.
Zo kwamen er de meest ongelooflijke uitvindingen, zoals de
inductiemotor, de gloeilamp, de lange afstand telegraaf, de telefoon, de
eerste elektrische aangedreven locomotief.
Deze uitvindingen kwamen van mensen zoals:
- Georg Simon Ohm
1787 - 1854

- Graaf Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta
1745 - 1827

- André-Marie Ampère
1775 – 1836
Natuurlijk zijn er nog vele andere uitvinders geweest die zich met
elektriciteit bezig hebben gehouden zoals:
Thomas Edison, Alexander Graham Bell, Michael Faraday, Benjamin
Franklin, Samuel Morse, James Watt, James Clerk Maxwell

A – Introductie.
8

Na de tweede wereldoorlog zijn de ontwikkelingen zeer snel gegaan.
Heden ten dage is elektriciteit niet meer weg te denken uit onze
maatschappij.
Toepassingen.
Om maar een paar voorbeelden te noemen waarbij elektriciteit een
belangrijke rol speelt:
Televisie, Stereo, Gsm, Computer, Airco, Klokken, Elektrische
gereedschappen, Lasers, Verlichting, Pompen, Meetapparatuur,
Afstandbedieningen, Ovens, Magnetron, Koffiezetapparaten,
Fototoestellen, Kopieerapparaten, Projectoren, IJskasten, Diepvriezers,
Snelheidscontroles, Navigatiesystemen, Satellieten, Speelgoed,
Vliegtuigen, Trein, Stofzuigers, Vaatwasmachines, Compressors,
Grasmaaimachines, Liften, Auto’s, Rolluiken, Verwarming, enz.
Zonder elektriciteit zou ons hedendaags bestaan helemaal ontregeld
worden.
Bedrijven, Fabrieken, Ziekenhuizen, Rechtbanken, Scholen, Tv-zenders,
Internet, Banken, Winkels, Treinverkeer, Verkeerslichten, Politie,
Brandweer, Vliegvelden, GSM netwerk zouden allemaal niet goed meer
functioneren.

A – Introductie.
9

Omdat elektriciteit zo een grote rol speelt in ons dagelijks leven,
zijn er ook een hele hoop beroepen gerelateerd aan elektriciteit.
Hieronder zijn een aantal beroepen opgesomd die direct
betrekking hebben op elektriciteit.
Elektrotechnisch ingenieur
-Besturingstechnicus
-Automatiseringsdeskundige
-Onderhoudstechnicus Electro en Instrumentatie
-Elektronicaspecialist
-Productontwerper
-Ingenieur krachtcentrale
-Programmeur robots
-Verwarmingsmonteur
-Audiovisueel medewerker
-Monteur communicatienetwerken
-Monteur laag- en hoogspanningsnetwerken
-

We hebben nu een flink aantal zaken bekeken. Een aanvulling hierop is
een video.
Klik hiernaast op het video logo om de video te bekijken
op het internet. Bij geen werkende link klik HIER.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6A via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

B – Statische elektriciteit.
10

Wanneer we een plasje zuiver water eens goed gaan bekijken, zullen we
zien dat het plasje water uit allemaal waterdeeltjes bestaat. Één zo een
waterdeeltje noemen we een watermolecuul.
Een molecuul kunnen we ook weer goed gaan bekijken. We zullen zien
dat ieder watermolecuul is opgebouwd uit hetzelfde aantal
bouwsteentjes van een soort. Er bestaan heel veel verschillende
bouwsteentjes en die bouwsteentjes noemen we atomen.
Wanneer we kijken naar het watermolecuul zal 1 watermolecuul bestaan
uit 2 waterstofatomen (afgekort: H) en 1 zuurstofatoom (afgekort: O).
De wetenschappelijke naam van water is H2O, bestaat uit 2xH en 1xO.
Samen zorgen deze atomen ervoor dat er de stof ‘water’ gevormd
wordt. De atomen zelf zijn geen water meer. Het kleinste deeltje dat nog
onder water valt, is het watermolecuul.

Ook atomen zijn weer goed te bekijken. Dan zul je zien dat ieder atoom
is opgebouwd uit een kern met daaromheen elektronen.
De kern bestaat uit:
Protonen: Dit zijn positief geladen deeltjes.
Neutronen: Dit zijn neutrale kerndeeltjes.
Om de kern “vliegen” de negatief geladen deeltjes,
de elektronen.

B – Statische elektriciteit.
11

De kernen blijven gemiddeld op hun
plaats. De elektronen bewegen rond de kern. Bij metalen en andere
“geleiders” kunnen deze elektronen hun eigen kern verlaten. Er is dan
sprake van “vrije elektronen”.
Zie ook het filmpje dat uitlegt hoe een molecuul in
elkaar zit.
(Klik in het zwarte vlak)op het video logo.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

B – Statische elektriciteit.
12

Als een atoom en/of molecuul elektronen teveel of te weinig heeft dan
krijgt deze een lading. Men noemt dit atoom en/of molecuul dan een ion.
We zullen in het vervolg niet praten over een ion maar over een geladen
stof (deze bestaat immers uit ionen)
Heb je evenveel positieve deeltjes als negatieve dan heb je een neutrale
stof.
Heb je een tekort aan elektronen  positief geladen stof (+)
Heb je een overschot aan elektronen negatief geladen stof (-)
Je kunt een stof alleen een lading geven door elektronen erbij of eraf te
doen.
2 gelijknamige stoffen (+) en (+) en (-) en (-) zullen ze elkaar afstoten.
Uiteraard geld dit niet voor neutrale stoffen onderling

2 ongelijknamige stoffen (-) en (+) zullen ze elkaar aantrekken.
Hierbij moet opgemerkt worden dat een neutrale stof ook door een
geladen stof aangetrokken wordt.

B – Statische elektriciteit.
13

Elektroscoop.
Met een elektroscoop kun je het effect van positief en
negatief geladen deeltjes zichtbaar maken. Het bestaat
meestal uit twee bladen lichte metalen folie.
De folie is verbonden met geleiders. De aan te tonen
lading vloeit langs de geleiders naar de bladen.
Daardoor gaan de twee bladen elkaar afstoten.
Hoe groter de lading, hoe verder de bladen zich van elkaar
verwijderen.
De elektroscoop die op school gebruikt wordt
staat hiernaast afgebeeld. Hoe groter de lading
hoe groter de uitslag.
Het is belangrijk bij een elektroscoop om te
onthouden dat de positieve deeltjes zich in de kern bevinden.
In een vaste stof (elektroscoop) zitten deze op een vaste plaats en
kunnen niet van hun plaats af. Bij stoffen met veel vrije elektronen zoals
bijna alle metalen zullen deze elektronen (negatieve deeltjes) wel willen
gaan bewegen.
Bepaalde stoffen worden bij wrijving:
-negatief geladen zoals: plastic koper
-positief geladen zoals: lucht, wol, glas

B – Statische elektriciteit.
14

Bij het in de buurt komen (niet aanraken!) van een elektroscoop gebeurt
het volgende:

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

De positief geladen staaf komt in de buurt en trekt de negatieve
deeltjes in de elektroscoop aan. Omdat er een verplaatsing van
negatieve elektronen in de elektroscoop plaats vindt, zullen er onderaan
alleen nog maar positief geladen deeltjes overblijven. En 2 positief
geladen plaatjes stoten elkaar af.
Dit effect wordt veroorzaakt door het feit dat gelijknamige ladingen
elkaar afstoten en ongelijknamige ladingen elkaar aantrekken.
Wanneer je dit verschijnsel moet gaan uitleggen kun je het beste dit
tekenen. Gebruik dan altijd deze volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen (+) op een vaste plaats.

3.

Teken de elektronen (-).

B – Statische elektriciteit.
15

Bij aanraking zal dit alles een hele andere wending nemen.
De elektronen (-) kunnen dan overspringen van het ene object naar het
andere. Hierdoor zal de elektroscoop uiteindelijk een positieve lading
krijgen, en de staaf wordt iets minder positief omdat er elektronen (-)
zijn bijgekomen. De plaatjes blijven dan ook uitelkaar staan.
Bij aanraking van de PVC buis gebeurt het volgende:
Er springen elektronen over

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Wanneer je dit verschijnsel moet gaan tekenen gebruik dan altijd deze
volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen op een vaste plaats. (+)

3.

Teken de elektronen. (-)

B – Statische elektriciteit.
16

Je kunt de elektroscoop weer neutraal maken door hem aan te raken, het
tekort aan elektronen wordt dan door jou aangevuld. Jij bent “geaard”
(verbonden met de aarde) en deze zal altijd neutraal blijven, vanwege
het enorme aantal deeltjes wat de aarde bezit.
Het in de buurt komen en aanraken met een negatieve staaf kun je
bekijken in de samenvatting. Let op: Er gebeurt met de plaatjes precies
hetzelfde, echter bewegen de elektronen (-) heel anders !

B – Statische elektriciteit.
17

Op de website staat een applet klaar waarmee je zelf een
ballon statisch kunt laden, probeer het eens en maak dan
eerst onderstaande opdrachten.
Laadt 1 ballon eerst negatief door hem langs de trui te wrijven.
1.
2.

Zal de trui nu positief of negatief zijn?
Wat zal er tussen de ballon en trui te zien zijn? Trekken deze elkaar
aan of stoten ze elkaar af?

Ga nu met de ballon naar de neutrale muur.
3.

Wat zal er met de negatieve elektronen in de muur gebeuren?

4.

Wat zal er met de positieve ionen in de muur gebeuren?

Herstel nu de simulatie en klik aan dat je 2 ballonnen wil gebruiken.
Wrijf met beide ballonen langs de trui zodat ze beide genoeg
elektronen opnemen. Hang vervolgens ballon 1 midden in het scherm en
ballon 2 breng je rustig naar ballon 1 toe.
5.

Wat zullen de 2 ballonen voor effect op elkaar hebben, en waarom?
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6B via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

C – Elektrische symbolen.
18

Bij elektriciteit wordt vaak gebruik gemaakt van schema’s waarin zal
worden aangegeven hoe een schakeling is opgebouwd. Een schakeling is
een stroomkring waarin verschillende onderdelen zijn opgenomen. Denk
hierbij aan een spanningsbron, een lampje en nog veel meer
verschillende mogelijke onderdelen. Deze onderdelen noemen we
componenten.

Schema’s worden gebruikt om een schakeling die in werkelijkheid
bestaan eenvoudiger weer te geven. In deze schema’s worden geen
foto’s gebruikt om aan te geven welke componenten in de schakeling
zitten.
Componenten die je veel zal tegenkomen:


Gelijkspanningbron



Wisselspanningbron



Schakelaar (geopend)



Schakelaar (gesloten)





Weerstand
(stroomverbruiker)
Voltmeter

V

C – Elektrische symbolen.
19


Ampèremeter



Lampje



Light-emitting diode (LED)



Draadje

A

Van de meeste componenten weet je waarschijnlijk wel wat ze doen of
waarvoor ze bedoeld zijn. Een diode is een apparaatje dat de stroom
maar in 1 richting doorlaat. Een Light-emitting diode is er eentje die
daarbij ook nog licht uitzendt.
Zoals al eerder aangegeven worden deze symbolen gebruikt om
schema’s te maken. Deze schema’s maken schakelingen overzichtelijker.
Enkele voorbeelden hiervan:

C – Elektrische symbolen.
20

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

Het schema dat er over blijft is veel overzichtelijk dan de oorspronkelijke
tekening.
Van ieder elektrisch apparaat is zo’n schema gemaakt. Zoals hieronder
van een magnetron

Dit maakt het zoeken naar eventuele storingen een stuk makkelijker.

C – Elektrische symbolen.
21

Schema’s zijn niet zo makkelijk te maken vanuit een tekening. Hoe meer
componenten in de tekening zijn, hoe moeilijker het zal zijn om een
schema ervan te maken.

ampèremeter

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Leg de componenten zodanig dat
je er overzichtelijk naar kan kijken.
Stap3:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

A

A

A

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6C via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

D – Grootheden.
22

Bij deze paragraaf gaan we de grootheden en bijbehorende eenheden
bespreken die tijdens deze module van toepassing zijn.
Spanning.
Spanning staat ook wel bekend als potentiaalverschil binnen de
natuurkunde. Met spanning wordt de hoeveelheid energie die nodig is
per ladingseenheid om deze te kunnen verplaatsen door een geleidend
materiaal bedoelt. Simpel gezegd: de energie van de elektronen.
Spanning wordt weergegeven met het symbool U, afgeleid van het
latijnse woord Urgere.
De eenheid waarin spanning wordt uitgedrukt is volt. Afgekort met een
hoofdletter V.
Wanneer je een elektrisch apparaat aansluit op het lichtnet door de
stekker in het stopcontact te steken, komt er een spanning van 230volt
naar dit apparaat. (Vroeger was dit 220volt, tegenwoordig 230volt)
Je noteert dit als: Ustopcontact = 230V.
Stroomsterkte.
Een lampje gaat branden als de kring gesloten is. Dit komt doordat er
een stroom van vrije elektriciteitsdeeltjes (elektronen) loopt door de
kring. Deze wordt verwekt door de batterij. De batterij werkt net als een
ventilator. Bij een ventilator is er voor en achter een andere druk en het
drukverschil veroorzaakt de luchtstroom. De batterij veroorzaakt dus een
drukverschil en hierdoor ontstaat een stroom. Deze stroom loopt van plus
naar min.
Kortom: stroomsterkte is het aantal elektronen dat per seconde door een
geleider stromen.

D – Grootheden.
23

Stroomsterkte wordt doorgaans weergegeven met de letter I, afkomstig
van intensiteit. De stroomsterkte die per seconde door een draad
passeert heeft de eenheid Ampère (A).
Stel dat er door een elektromotor een stroomsterkte van 3 Ampère gaat.
Je noteert dit als: Imotor = 3A
Om de stroomsterkte te meten plaats je een ampèremeter in serie (dus
tussen lampje en spanningsbron).
Weerstand.
Ieder elektrisch apparaat zorgt voor een weerstand van de
stroomsterkte. Een weerstand is wanneer de doorgang van een
elektrische stroom wordt bemoeilijkt.
Je zou weerstand kunnen vergelijken met een kraan die maar half
opengedraaid is.
Weerstand geven we aan met de letter R, afkomstig van resistance.
Weerstand wordt gemeten in de eenheid Ohm. Ohm wordt afgekort met
het Griekse symbool voor omega, Ω.
Stel dat een lampje een weerstand heeft van 25 Ohm.
Je noteer dit als: Rlampje = 25Ω.

D – Grootheden.
24

Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

Wanneer je spanning, stroomsterkte en weerstand wil gaan meten zijn er
een aantal dingen erg belangrijk om uit elkaar te houden.
Spanning over een lampje meten.
Wanneer je spanning wil meten heb je een spanningsmeter nodig. Deze
spanningsmeter sluit je parallel over het lampje aan.
Stroomsterkte door een lampje meten.
Wanneer je stroomsterkte wil gaan meten heb je een ampèremeter
nodig. Deze sluit je in serie voor of na het lampje aan. Deze zal het
aantal elektronen die per seconde door het lampje gaan meten.

D – Grootheden.
25

Wanneer je nog niet goed het verschil weet tussen serie en parallel is
dat geen probleem, want dat wordt later deze module nog behandeld.
Maar om je toch alvast een idee te geven kun je onderstaand filmpje
bekijken door erop te klikken. Het filmpje is ook HIER te vinden.

Weerstand van een lampje meten.
De weerstand is te meten maar dat wordt niet in deze module
behandeld. In deze module leer je wel de weerstand te berekenen met
behulp van de stroomsterkte en de spanning. Dit volgt nog in de
komende paragrafen.
Samenvatting kun je HIER te vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6D via Teletop.

E1 - Wet van Ohm.
26

Bij elektriciteit is er 1 formule de basis van alle andere formules. Deze
formule zal bij ieder onderdeeltje van elektriciteit, waarbij elektriciteit
een rol speelt, terugkomen. Deze wet is vernoemd naar de Duitse
natuurkundige George Ohm, die als eerste de relatie legde tussen
stroomsterkte, spanning en weerstand.
Voordat je de wet van Ohm goed kan begrijpen, moet je een aantal
basisdingen goed helder hebben.








Er kan pas een elektrische stroom lopen wanneer de stroomkring
gesloten is.
Stroomsterkte (I) wordt gemeten in Ampère (A).
Je kunt stroomsterkte meten met een Ampèremeter die je in serie
plaatst met het te meten component.
Spanning (U) wordt gemeten in Volt (V).
Je kunt spanning meten met een voltmeter die je parallel over het te
meten component plaatst.
Geef je de elektronen meer energie (spanning) dan zullen de aantal
elektronen die per seconde (stroomsterkte) door de stroomkring gaan
toenemen.

Deze voorwaarden zijn van belang bij de wet van Ohm. Wanneer er niet
aan deze voorwaarden wordt voldaan zal de wet van Ohm niet gelden.

E1 - Wet van Ohm.
27

We gaan nu bekijken hoe de wet van Ohm er uitziet.
We gaan de spanning en stroomsterkte meten van een
component (in dit geval hiernaast een weerstandje).
We zetten er eerst 0 volt op. De stroomsterkte is dan ook
0 ampère.
Wanneer we de spanning gaan verhogen naar 1volt,
zal de stroomsterkte omhoog gaan naar 0,5 ampère.
We verhogen de spanning naar 2 volt, stroomsterkte wordt 1 ampère.
Iedere keer wanneer de spanning met 1 volt verhoogd wordt, zal de
stroomsterkte verhogen met 0,5. Dat kunnen we uitzetten in een tabel
zoals hierbeneden is gedaan. Vanuit deze tabel kun je een grafiek
tekenen zoals ernaast gebeurd is. Bekijk deze en kijk of je begrijpt wat
er staat.

I (A)

0
0

1
0,5

2
1

3 4
1,5 2

U/I

2

2

2

2

U (V)

U (V)

3
2
1

0,5 1 1,5 2 I (A)
Zoals je in de kolom onderaan de tabel kunt
zien, komt er een constante waarde uit wanneer je spanning deelt door
de stroomsterkte. Vanuit de wiskunde weet je dat bij een rechte lijn een
hellingsgetal hoort.

Deze waarde is de weerstand.

R=

spanning
stroomsterkte

=

U(V)
I(A)

=

2
3
4
1
= 2Ω
=
=
=
1
1,5
0,5
2

E1 - Wet van Ohm.
28

De wet van Ohm luidt als volgt:

weerstand =
R(Ω) =

In symbolen:

spanning
stroomsterkte
U(V)
I(A)

Om erachter te komen hoe je de formule moet invullen wanneer er iets
anders gevraagd wordt dan de weerstand, kun je de formuledriehoek
gebruiken. Je legt dan je vinger op het gedeelte dat je moet uitrekenen,
de driehoek laat je zien hoe je de formule moet gebruiken.
Wil je R weten?
Leg je vinger op R, er blijft

over.

Wil je U weten?
Leg je vinger op U, er blijft I x R over.

Alle verschillende voorbeeldsommen kun je HIER vinden in de
samenvatting.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E1 via Teletop.

E2 – Ohm & lampje.
29

Dagelijks komen we lampen tegen. Grote lampen, zoals in een
voetbalstadion of kleine lampen in de kerstboom. Er zijn heel veel
verschillende soorten lampen of lampjes.
Wanneer je ieder lampje apart gaat bekijken,
zul je zien dat er op ieder lampje iets geschreven
staat. Bijvoorbeeld een autolamp.
Daar zou 12V/1,5A op kunnen staan.
Dit betekent dat wanneer je 12Volt over dit
lampje heen zou zetten, er een stroomsterkte van
1,5A doorheen gaan en brand het lampje op volle sterkte.

12V/1,5A

Kun je over dit lampje:
2Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zeer zwak.
6Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zwak.
12,5Volt zetten?
Ja, het lampje brandt fel.
25Volt zetten?
Ja, het lampje zal doorbranden.
Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken. In de video
wordt een proef gedemonstreerd om spanning en stroomsterkte te
meten. Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

E2 – Ohm & lampje.
30

De weerstand van een lampje is te meten en zal constant zijn wanneer er
een andere hoeveelheid spanning over het lampje wordt gezet. Echter
wanneer een gloeidraadje in een lampje zeer heet wordt, dan zal zijn
weerstandwaarde gaan veranderen door de hitte. Dat is het beste
zichtbaar wanneer een meting wordt uitgezet in een grafiek.
In de grafiek hiernaast zie je wat er
gebeurt wanneer je steeds meer spanning
(U) over een lampje zet. In eerste instantie
zal de grafiek lineair blijven, omdat de
weerstand constant is. Maar wanneer er
teveel spanning over een lampje wordt
gezet, wordt hij warm en zal hij uiteindelijk
doorbranden. Bij dit oververhitten van het
lampje zal de weerstand verhogen.

Wanneer je een voorbeeldsom wil zien, kijk dan in de samenvatting.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E2 via Teletop.

F – Serieschakeling.
31

Wanneer we een schakeling bekijken, kunnen we een schakeling onder
verdelen in 2 hoofdcategorieën. De Serieschakeling en de
Parallelschakeling.
Dit hebben we al heel kort bekeken bij paragraaf D met een filmpje. In
deze paragraaf gaan we het hebben over de Serieschakeling. De
Parallelschakeling zal in de volgende paragraaf worden besproken.
Een Serieschakeling is een schakeling waarbij alle geschakelde
componenten in serie staan. Dat wil zeggen; wanneer de stroom gaat
lopen kan deze maar 1 richting uit en komt dan alle componenten tegen.
De stroom kan zich nergens splitsen, splitsen is namelijk parallel.

+
-

+
-

Serie

Parallel

In het linkerplaatje zijn 3 lampjes in serie geschakeld. De stroom moet
door alle 3 de lampjes heen. In het rechterplaatje zijn 3 lampjes parallel
getekend, de stroom zal zich splitsen voordat het door een lampje gaat.

F – Serieschakeling.
32

Wanneer er in een serieschakeling een lampje uitvalt dan gaan de
andere lampjes ook uit, omdat de stroom niet meer door kan. De
stroomkring is dan niet meer gesloten. Wanneer er een lampje uitvalt bij
een Parallelschakeling, dan is de stroomkring nog steeds gesloten en kan
de stroom nog steeds door de andere lampjes. Deze zullen dan gewoon
blijven branden.

Stroomsterkte in een Serieschakeling.
Wanneer we een stroom laten lopen door een Serieschakeling dan is de
stroomsterkte in de hele stroomkring gelijk. Het maakt niet uit waar je
stroomsterkte gaat meten, overal is deze even groot.
In Natuurkundige termen zeggen we;
de stroomsterkte is constant.
I
1

I
2

I
3

I totaal

I = constant

Itotaal= I1= I2= I3

Itotaal wordt ook wel Ibron genoemd

F – Serieschakeling.
33

Spanning bij Serieschakeling.
De spanning die over de componenten staat kan wel verschillen, dit is
afhankelijk van de weerstand van ieder component. De spanning van
alle componenten bij elkaar opgeteld is de totale spanning.

U
1

U
2

U
3

U totaal

Utotaal = U1+U2+U3+…
Bekijk onderstaand filmpje over het oplossen van sommen met
serieschakelingen (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun het ook HIER bekijken.

F – Serieschakeling.
34

Weerstanden in serieschakeling.
Wanneer we weerstanden bekijken bij serieschakeling dan kun de totale
weerstand heel gemakkelijk berekenen. Je mag namelijk alle
weerstanden in de schakelingen bij elkaar optellen dan heb je de totale
weerstand.
R1

R2

R3

Rtot=R1+R2+R3
Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6F via Teletop.

G – Parallelschakeling.
35

In de vorige paragraaf hebben we gezien wanneer een schakeling
‘serie’ wordt genoemd en wanneer ‘parallel’. In deze paragraaf gaan
we kijken naar de stroomsterkte en spanning bij een parallelschakeling,
net zoals we dat in de vorige paragraaf hebben gedaan bij een
serieschakeling.
Het grote verschil van een parallelschakeling met een serieschakeling is
dat er bij een parallelschakeling meerdere stroomkringen zijn te
onderscheiden.
Hieronder zijn de verschillende stroomkringen weergegeven. Iedere
stroomkring is apart gekleurd. De stroom door het bovenste lampje volgt
de roze route, de stroom door het onderste lampje de groene route en
de stroom door de weerstand (component in het midden) de bruine route.

G – Parallelschakeling.
36

Wanneer we in een parallelschakeling ieder component gaan bekijken
zijn er een aantal eigenschappen heel belangrijk.
Omdat er meerdere stroomkringen zijn, is:


De stroomsterkte in de stroomkringen verschillend.



De spanning over ieder component hetzelfde.



Als er één onderdeel uitvalt of kapot gaat werkt de rest nog steeds.
U1

U2

U3
Utotaal

Spanning bij een parallelschakeling.
Met een voltmeter meet je de spanning over ieder component en zul je
zien dat over ieder component dezelfde spanning staat. Ook de totale
spanning (Utotaal) is hetzelfde.
Utotaal = U1 = U2 = U3

G – Parallelschakeling.
37

Stroomsterkte bij parallelschakeling.
De stroomsterkte kan verschillen per component in een
parallelschakeling. Om deze uit te rekenen moet je voor iedere
component de wet van Ohm gaan gebruiken. Wanneer je de totale
stroomsterkte wil weten, mag je de stroomsterktes van alle losse
componenten bij elkaar optellen.
I1

I2

I3

It

Itotaal = I1+I2+I3+…
Bekijk onderstaande film om te zien hoe je berekeningen aanpakt bij een
parallelschakeling (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

G – Parallelschakeling.
38

Weerstand bij parallelschakeling.
Om een totale weerstand te berekenen bij een parallelschakeling zul je
meer moeite moeten doen dan bij een serieschakeling.
Bij een serieschakeling hoefde je alle weerstanden maar bij elkaar op te
tellen, bij een parallelschakeling gaan we “omgekeerd” optellen.
Om omgekeerd op te tellen krijg je deze formule gegeven:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1
Je vult hierbij R1, R2, R3 etc. in de formule in en je houdt breuken over.
Als je niet meer weet hoe je Rv kunt uitrekenen wanneer je deze breuken
hebt kun je dat opzoeken in de samenvatting.

Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6G via Teletop.

H – Gecombineerde schakeling.
39

Tot nu toe zijn serieschakelingen en parallelschakelingen altijd apart
bekeken. Maar de meeste schakelingen die worden gebruikt bestaan
niet uit alleen serie of parallel geschakelde componenten maar uit een
mix hiervan. We noemen dit een gecombineerde schakeling.
Hier rechts is een gecombineerde schakeling
weergegeven. Het zijn 2 lampjes (nr. 1+2) die
parallel geschakeld zijn. Samen staan deze
lampjes in serie met de weerstand hier rechts.

1

Om aan een gecombineerde schakeling te
kunnen rekenen, moet je eerst gaan kijken welke
componenten in serie met elkaar staan en welke componenten een
parallelschakeling met elkaar vormen.
Wanneer je dat gelukt is kun je een parallelschakeling in gedachte
vervangen door een vervangingscomponent (vaak wel
vervangingsweerstand genoemd).
Dan hou je een schakeling over waarbij alle onderdelen in serie met
elkaar staan. Deze zou je zonder problemen moeten kunnen oplossen.

1
1 en 2

2

2

H – Gecombineerde schakeling.
40

Om een vervanging te vinden moet je een aantal zaken onthouden:
Alleen weerstanden mag je vervangen, je zult dus altijd eerst de
weerstand moeten uitrekenen.


Weerstanden in serie mag je optellen.



Weerstand parallel moet je “omgekeerd optellen” .



Serie:

(RV = R1+R2+R3+enz.)

Parallel:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1

Om goed te zien hoe je bij een parallelschakeling een
vervangingsweerstand uitrekent kun je het onderstaand filmpje bekijken.
(klik in het zwarte vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
41

Voorbeeldsom.
Geef bij elk component van onderstaande afbeelding de spanning,
stroomsterkte en weerstand.
9V
6V
10 Ω
0,2 A

Dit lijkt erg moeilijk, zeker omdat je bij zo een opgave “door het bomen
het bos niet meer ziet”. Je moet hiervoor iedere keer bij het begin
beginnen en de basisregels toepassen die je de afgelopen paragrafen
hebt geleerd.
De som wordt uitgewerkt in het onderstaand filmpje. (klik in het zwarte
vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
42

Je zou nu aan het laatste huiswerk van deze module kunnen beginnen.
Wanneer je graag nog een extra uitleg wil hebben over het oplossen
van een gecombineerde schakeling, dan kun je eerst onderstaand filmpje
bekijken. (klik in het zwarte vlak)
Ook zijn in de samenvatting meerdere sommen geheel uitgewerkt.
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Samenvatting kun je HIER vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6H via Teletop.

Extra: Relais.
43

Deze paragraaf is voor de mensen die nog geïnteresseerd zijn om wat
extra te weten te komen. Deze paragraaf zal NIET worden getoetst op
het proefwerk.
Tijdens deze extra stof gaan we het hebben over een Relais en zullen
stap voor stap gaan bekijken wat een Relais is.
Wat is een Relais?
Een Relais is een door een elektromagneet bediende schakelaar.
Het is een eenvoudige maar zeer veelgebruikte component in elektrische
schakelingen.
Hoe werkt een relais?
In een relais is koperdraad om een ijzeren staafje gedraaid. Wanneer
er door de draad stroom gaat lopen zal het ijzeren staafje magnetisch
worden. Aan het uiteinde van dit ijzeren staafje zit een ijzeren plaatje
wat aangetrokken wordt als het staafje magnetisch wordt.
Hierdoor worden er onder het plaatje 2 contacten met elkaar verbonden
net zoals bij een schakelaar.

Extra: Relais.
44

Welk symbool is een Relais?

Aan de linkerkant (bij de spoel) sluit je stroomkring A aan. Wanneer
deze stroomkring sluit, zal deze de elektromagneet activeren en trekt
aan het schakelaartje in stroomkring B (stippellijn).
Hoe werkt een Relais in een schakeling?

A

Als er een relais gebruikt wordt, zijn er
S1
altijd 2 stroomkringen,
S2
de “stuurkring” B en de
“verbruikerskring” A. Als de
schakelaar 1 (S1) gesloten wordt dan
B
wordt het ijzer in de het relais
M
magnetisch. Hierdoor trekt hij
schakelaar 2 (S2) automatisch
dicht. De 2e stroomkring wordt dus gesloten en in dit voorbeeld gaat dan
de motor (M) werken.

Extra: Relais.
45

Waarom dan niet de hiernaast staande schakeling?
Een motor (b.v. ruitenwissermotor auto) heeft
meestal een groot vermogen, het gevolg hiervan
is dat er een grote stroom doorheen gaat.
De meeste schakelaars aan het stuur zijn klein
en daar kan geen grote stroom doorheen,
anders branden deze door.

S

M

Een relais bied de oplossing, door
schakelaar S1 gaat een “kleine stuurstroom” waardoor S2 gesloten wordt
en de motor gaat werken. S2 is een schakelaar waar wel veel stroom
doorheen kan.
Deze relais bevinden zich vaak onder de motorkap of onder het
dashboard en je hoort ze vaak “klikken”.

Extra: Relais.
46

Hoe gebruiken we een Relais in een schakeling?
Een Relais gebruiken we zoals al gezien om met schakeling A schakeling
B te doen openen of sluiten. Wanneer we gaan kijken kom je het Relais
vaak tegen bij schakelingen waarbij je met een kleine stroomsterkte een
stroomkring wil (de)activeren met een grote stroomsterkte.
Het beste voorbeeld hiervan is een startrelais van de auto. Wanneer je
de auto probeert te starten draai je aan de sleutel. In deze schakeling is
dan ook een relais opgenomen die vervolgens alle andere systemen in
de auto uitzet, zodat de startmotor het volle vermogen van de accu kan
benutten.
In het schakelschema hieronder wordt een Relais gebruikt om een bel te
doen bellen. De bel werkt op een spanning van 230V, maar wordt
aangestuurd met een schakelaar die maar 12V aan spanning nodig
heeft.

Practica.
47

Hieronder zijn een aantal practica te vinden die goed aansluiten bij
deze module. Wanneer er een practicum wordt uitgevoerd, zal dit van
tevoren duidelijk worden aangegeven en kun je deze hier vinden:
Practicum 1:

Water als geleider.

Practicum 2:

De volta-batterij.

Practicum 3:

De citroen-batterij.

Practicum 4:

De hand-batterij.

Practicum 5:

Schakelingen tekenen en bouwen.

Practicum 6:

Wet van Ohm.


Slide 10

1

MODULE 6
ELEKTRICITEIT.

Door: S.

Habets.

Inhoudsopgave.
2

Hier vind u het overzicht van deze module.
Om snel naar een onderdeel toe te gaan kan erop geklikt worden.
Voorwoord

3

Legenda

4

A.

Introductie

5

B.

Statische elektriciteit

10

C.

Elektrische symbolen

18

D.

Grootheden

22

E1.

Wet van Ohm

26

E2.

Ohm & lampje

29

F.

Serieschakeling

31

G.

Parallelschakeling

35

H.

Gecombineerde schakeling

39

Extra:

Transistor

43

Practica

47

Voorwoord.
3

Welkom bij de module Elektriciteit door S. Habets.
Deze module is gemaakt voor leerlingen van 2 Atheneum.
De opzet van deze module is dat een leerling deze module geheel
zelfstandig door kan werken. Daar waar dat niet mogelijk is, zal er
tijdens de les hier nog aandacht aan besteed worden. Bij vragen kan
altijd de docent worden geraadpleegd. Dat kan tijdens de les, maar dat
kan ook online. Je krijgt dan in de meeste gevallen reactie per email.
Te vinden op: www.stagesmc.weebly.com
Verder is op de website nog aanvullende informatie te vinden.
Het is verstandig om tijdens de les naast je laptop ook te
zorgen voor een koptelefoon of oordopjes. Dit omdat er
regelmatig filmpjes met geluid zijn verwerkt in dit lesmateriaal.
Opdrachten/huiswerk.
De opdrachten die bij deze module horen zijn op teletop te vinden.
Wanneer er opdrachten gemaakt moeten worden zal dat worden
aangegeven in de module. Wanneer je score lager is dan 65% mag je
niet verder met de volgende paragraaf maar moet je de opdrachten
nogmaals maken.
Aanvullende informatie zal worden gegeven in de les.
Heel veel succes en plezier!
S. Habets

Legenda.
4

Soms kom je logo’s tegen op de groene balk zoals deze hierboven staan.
Wanneer je op sommige logo’s klikt zit er een hyperlink achter. Deze zal
je dan direct naar de juiste locatie verwijzen.
Hier beneden wordt uitgelegd wat het betekend wanneer er een van
deze logo’s in de groene balk staan vermeld.
Er zit geluid bij deze pagina of bij de bijbehorende film.
In de klas zijn oordopjes of een koptelefoon verplicht.
Er bevindt zich een video op deze pagina.

Aanvullende informatie is te vinden op de website van Dhr.
Habets.
Er bevinden zich opdrachten via TeleTop op deze pagina.

Er bevindt zich een samenvatting op deze pagina.

A – Introductie.
5

Elektriciteit komen we dagelijks tegen in ons leven. Dan denk je natuurlijk
meteen aan het stopcontact en aan batterijen met alle apparaten die
daarbij horen. Maar niet alleen kunstmatig opgewekte elektriciteit kom
je in je dagelijks leven tegen, ook in de natuur kom je elektriciteit tegen.
Vaak denk je niet aan deze vormen, maar toch hebben ze alles met
elektriciteit te maken.

In de natuur kom je bliksem tegen, heb je de sidderaal en gaan je haren
rechtovereind staan met behulp van elektriciteit. Zelfs in ons lichaam
gaan er continu elektrische stroompjes als je kijkt naar ons zenuwstelsel.

Tegenwoordig maken wij onze eigen elektriciteit. Maar waarom
gebruiken wij mensen eigenlijk zo graag elektriciteit?
Elektriciteit is een vorm van energie die veel voordelen heeft.




Elektriciteit is gemakkelijk te transporteren door de infrastructuur van
(koper)draden die inmiddels overal in ons land zijn aangebracht.
Elektriciteit is gemakkelijk om te zetten in andere vormen van energie
zoals:
Warmte
(vb: een soldeerbout of elektrische verwarming)
Licht
(vb: een gloeilamp of LED)
Beweging
(vb: een elektromotor)

A – Introductie.
6

Elektriciteit heeft ook grote nadelen.
Dat is namelijk dat elektriciteit duur is en zeer moeilijk te maken is. Het
proces van elektriciteit opwekken is ook erg milieubelastend.
(d.w.z. dat het milieu er flink onder lijdt)
Hoe komen we vandaag de dag eigenlijk aan de benodigde
elektriciteit? Dat wordt uitgelegd in het volgend filmpje.
(klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Historie van Elektriciteit.
Volgens historische documenten is de eerste bekende ontdekking van
statische elektriciteit eigenlijk in de 6e eeuw. Hier werd ontdekt dat het
wrijven van een bont met een ander voorwerp andere voorwerpen laat
aantrekken.

A – Introductie.
7

De eerste moderne toepassing van elektriciteit was in 1660, de eerste
elektrostatische generator. Deze baande de weg voor de leer van de
elektriciteit. Men ontdekte dat er materialen zijn die als geleiders dienst
doen en anderen die als isolator dienst doen en dat er twee soorten
ladingen bestaan (positief en negatief).
In 1700 werd de eerste condensator uitgevonden en men kon zo
statische elektriciteit in een elektrische stroom omzetten.
In de vroege 19e eeuw deed men nog meer verbazende ontdekkingen
op het gebied van elektriciteit.
Er kwamen bedrijven die erop gericht waren om elektriciteit te
onderzoeken om zo het leven voor de mensen gemakkelijker te maken.
Zo kwamen er de meest ongelooflijke uitvindingen, zoals de
inductiemotor, de gloeilamp, de lange afstand telegraaf, de telefoon, de
eerste elektrische aangedreven locomotief.
Deze uitvindingen kwamen van mensen zoals:
- Georg Simon Ohm
1787 - 1854

- Graaf Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta
1745 - 1827

- André-Marie Ampère
1775 – 1836
Natuurlijk zijn er nog vele andere uitvinders geweest die zich met
elektriciteit bezig hebben gehouden zoals:
Thomas Edison, Alexander Graham Bell, Michael Faraday, Benjamin
Franklin, Samuel Morse, James Watt, James Clerk Maxwell

A – Introductie.
8

Na de tweede wereldoorlog zijn de ontwikkelingen zeer snel gegaan.
Heden ten dage is elektriciteit niet meer weg te denken uit onze
maatschappij.
Toepassingen.
Om maar een paar voorbeelden te noemen waarbij elektriciteit een
belangrijke rol speelt:
Televisie, Stereo, Gsm, Computer, Airco, Klokken, Elektrische
gereedschappen, Lasers, Verlichting, Pompen, Meetapparatuur,
Afstandbedieningen, Ovens, Magnetron, Koffiezetapparaten,
Fototoestellen, Kopieerapparaten, Projectoren, IJskasten, Diepvriezers,
Snelheidscontroles, Navigatiesystemen, Satellieten, Speelgoed,
Vliegtuigen, Trein, Stofzuigers, Vaatwasmachines, Compressors,
Grasmaaimachines, Liften, Auto’s, Rolluiken, Verwarming, enz.
Zonder elektriciteit zou ons hedendaags bestaan helemaal ontregeld
worden.
Bedrijven, Fabrieken, Ziekenhuizen, Rechtbanken, Scholen, Tv-zenders,
Internet, Banken, Winkels, Treinverkeer, Verkeerslichten, Politie,
Brandweer, Vliegvelden, GSM netwerk zouden allemaal niet goed meer
functioneren.

A – Introductie.
9

Omdat elektriciteit zo een grote rol speelt in ons dagelijks leven,
zijn er ook een hele hoop beroepen gerelateerd aan elektriciteit.
Hieronder zijn een aantal beroepen opgesomd die direct
betrekking hebben op elektriciteit.
Elektrotechnisch ingenieur
-Besturingstechnicus
-Automatiseringsdeskundige
-Onderhoudstechnicus Electro en Instrumentatie
-Elektronicaspecialist
-Productontwerper
-Ingenieur krachtcentrale
-Programmeur robots
-Verwarmingsmonteur
-Audiovisueel medewerker
-Monteur communicatienetwerken
-Monteur laag- en hoogspanningsnetwerken
-

We hebben nu een flink aantal zaken bekeken. Een aanvulling hierop is
een video.
Klik hiernaast op het video logo om de video te bekijken
op het internet. Bij geen werkende link klik HIER.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6A via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

B – Statische elektriciteit.
10

Wanneer we een plasje zuiver water eens goed gaan bekijken, zullen we
zien dat het plasje water uit allemaal waterdeeltjes bestaat. Één zo een
waterdeeltje noemen we een watermolecuul.
Een molecuul kunnen we ook weer goed gaan bekijken. We zullen zien
dat ieder watermolecuul is opgebouwd uit hetzelfde aantal
bouwsteentjes van een soort. Er bestaan heel veel verschillende
bouwsteentjes en die bouwsteentjes noemen we atomen.
Wanneer we kijken naar het watermolecuul zal 1 watermolecuul bestaan
uit 2 waterstofatomen (afgekort: H) en 1 zuurstofatoom (afgekort: O).
De wetenschappelijke naam van water is H2O, bestaat uit 2xH en 1xO.
Samen zorgen deze atomen ervoor dat er de stof ‘water’ gevormd
wordt. De atomen zelf zijn geen water meer. Het kleinste deeltje dat nog
onder water valt, is het watermolecuul.

Ook atomen zijn weer goed te bekijken. Dan zul je zien dat ieder atoom
is opgebouwd uit een kern met daaromheen elektronen.
De kern bestaat uit:
Protonen: Dit zijn positief geladen deeltjes.
Neutronen: Dit zijn neutrale kerndeeltjes.
Om de kern “vliegen” de negatief geladen deeltjes,
de elektronen.

B – Statische elektriciteit.
11

De kernen blijven gemiddeld op hun
plaats. De elektronen bewegen rond de kern. Bij metalen en andere
“geleiders” kunnen deze elektronen hun eigen kern verlaten. Er is dan
sprake van “vrije elektronen”.
Zie ook het filmpje dat uitlegt hoe een molecuul in
elkaar zit.
(Klik in het zwarte vlak)op het video logo.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

B – Statische elektriciteit.
12

Als een atoom en/of molecuul elektronen teveel of te weinig heeft dan
krijgt deze een lading. Men noemt dit atoom en/of molecuul dan een ion.
We zullen in het vervolg niet praten over een ion maar over een geladen
stof (deze bestaat immers uit ionen)
Heb je evenveel positieve deeltjes als negatieve dan heb je een neutrale
stof.
Heb je een tekort aan elektronen  positief geladen stof (+)
Heb je een overschot aan elektronen negatief geladen stof (-)
Je kunt een stof alleen een lading geven door elektronen erbij of eraf te
doen.
2 gelijknamige stoffen (+) en (+) en (-) en (-) zullen ze elkaar afstoten.
Uiteraard geld dit niet voor neutrale stoffen onderling

2 ongelijknamige stoffen (-) en (+) zullen ze elkaar aantrekken.
Hierbij moet opgemerkt worden dat een neutrale stof ook door een
geladen stof aangetrokken wordt.

B – Statische elektriciteit.
13

Elektroscoop.
Met een elektroscoop kun je het effect van positief en
negatief geladen deeltjes zichtbaar maken. Het bestaat
meestal uit twee bladen lichte metalen folie.
De folie is verbonden met geleiders. De aan te tonen
lading vloeit langs de geleiders naar de bladen.
Daardoor gaan de twee bladen elkaar afstoten.
Hoe groter de lading, hoe verder de bladen zich van elkaar
verwijderen.
De elektroscoop die op school gebruikt wordt
staat hiernaast afgebeeld. Hoe groter de lading
hoe groter de uitslag.
Het is belangrijk bij een elektroscoop om te
onthouden dat de positieve deeltjes zich in de kern bevinden.
In een vaste stof (elektroscoop) zitten deze op een vaste plaats en
kunnen niet van hun plaats af. Bij stoffen met veel vrije elektronen zoals
bijna alle metalen zullen deze elektronen (negatieve deeltjes) wel willen
gaan bewegen.
Bepaalde stoffen worden bij wrijving:
-negatief geladen zoals: plastic koper
-positief geladen zoals: lucht, wol, glas

B – Statische elektriciteit.
14

Bij het in de buurt komen (niet aanraken!) van een elektroscoop gebeurt
het volgende:

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

De positief geladen staaf komt in de buurt en trekt de negatieve
deeltjes in de elektroscoop aan. Omdat er een verplaatsing van
negatieve elektronen in de elektroscoop plaats vindt, zullen er onderaan
alleen nog maar positief geladen deeltjes overblijven. En 2 positief
geladen plaatjes stoten elkaar af.
Dit effect wordt veroorzaakt door het feit dat gelijknamige ladingen
elkaar afstoten en ongelijknamige ladingen elkaar aantrekken.
Wanneer je dit verschijnsel moet gaan uitleggen kun je het beste dit
tekenen. Gebruik dan altijd deze volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen (+) op een vaste plaats.

3.

Teken de elektronen (-).

B – Statische elektriciteit.
15

Bij aanraking zal dit alles een hele andere wending nemen.
De elektronen (-) kunnen dan overspringen van het ene object naar het
andere. Hierdoor zal de elektroscoop uiteindelijk een positieve lading
krijgen, en de staaf wordt iets minder positief omdat er elektronen (-)
zijn bijgekomen. De plaatjes blijven dan ook uitelkaar staan.
Bij aanraking van de PVC buis gebeurt het volgende:
Er springen elektronen over

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Wanneer je dit verschijnsel moet gaan tekenen gebruik dan altijd deze
volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen op een vaste plaats. (+)

3.

Teken de elektronen. (-)

B – Statische elektriciteit.
16

Je kunt de elektroscoop weer neutraal maken door hem aan te raken, het
tekort aan elektronen wordt dan door jou aangevuld. Jij bent “geaard”
(verbonden met de aarde) en deze zal altijd neutraal blijven, vanwege
het enorme aantal deeltjes wat de aarde bezit.
Het in de buurt komen en aanraken met een negatieve staaf kun je
bekijken in de samenvatting. Let op: Er gebeurt met de plaatjes precies
hetzelfde, echter bewegen de elektronen (-) heel anders !

B – Statische elektriciteit.
17

Op de website staat een applet klaar waarmee je zelf een
ballon statisch kunt laden, probeer het eens en maak dan
eerst onderstaande opdrachten.
Laadt 1 ballon eerst negatief door hem langs de trui te wrijven.
1.
2.

Zal de trui nu positief of negatief zijn?
Wat zal er tussen de ballon en trui te zien zijn? Trekken deze elkaar
aan of stoten ze elkaar af?

Ga nu met de ballon naar de neutrale muur.
3.

Wat zal er met de negatieve elektronen in de muur gebeuren?

4.

Wat zal er met de positieve ionen in de muur gebeuren?

Herstel nu de simulatie en klik aan dat je 2 ballonnen wil gebruiken.
Wrijf met beide ballonen langs de trui zodat ze beide genoeg
elektronen opnemen. Hang vervolgens ballon 1 midden in het scherm en
ballon 2 breng je rustig naar ballon 1 toe.
5.

Wat zullen de 2 ballonen voor effect op elkaar hebben, en waarom?
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6B via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

C – Elektrische symbolen.
18

Bij elektriciteit wordt vaak gebruik gemaakt van schema’s waarin zal
worden aangegeven hoe een schakeling is opgebouwd. Een schakeling is
een stroomkring waarin verschillende onderdelen zijn opgenomen. Denk
hierbij aan een spanningsbron, een lampje en nog veel meer
verschillende mogelijke onderdelen. Deze onderdelen noemen we
componenten.

Schema’s worden gebruikt om een schakeling die in werkelijkheid
bestaan eenvoudiger weer te geven. In deze schema’s worden geen
foto’s gebruikt om aan te geven welke componenten in de schakeling
zitten.
Componenten die je veel zal tegenkomen:


Gelijkspanningbron



Wisselspanningbron



Schakelaar (geopend)



Schakelaar (gesloten)





Weerstand
(stroomverbruiker)
Voltmeter

V

C – Elektrische symbolen.
19


Ampèremeter



Lampje



Light-emitting diode (LED)



Draadje

A

Van de meeste componenten weet je waarschijnlijk wel wat ze doen of
waarvoor ze bedoeld zijn. Een diode is een apparaatje dat de stroom
maar in 1 richting doorlaat. Een Light-emitting diode is er eentje die
daarbij ook nog licht uitzendt.
Zoals al eerder aangegeven worden deze symbolen gebruikt om
schema’s te maken. Deze schema’s maken schakelingen overzichtelijker.
Enkele voorbeelden hiervan:

C – Elektrische symbolen.
20

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

Het schema dat er over blijft is veel overzichtelijk dan de oorspronkelijke
tekening.
Van ieder elektrisch apparaat is zo’n schema gemaakt. Zoals hieronder
van een magnetron

Dit maakt het zoeken naar eventuele storingen een stuk makkelijker.

C – Elektrische symbolen.
21

Schema’s zijn niet zo makkelijk te maken vanuit een tekening. Hoe meer
componenten in de tekening zijn, hoe moeilijker het zal zijn om een
schema ervan te maken.

ampèremeter

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Leg de componenten zodanig dat
je er overzichtelijk naar kan kijken.
Stap3:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

A

A

A

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6C via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

D – Grootheden.
22

Bij deze paragraaf gaan we de grootheden en bijbehorende eenheden
bespreken die tijdens deze module van toepassing zijn.
Spanning.
Spanning staat ook wel bekend als potentiaalverschil binnen de
natuurkunde. Met spanning wordt de hoeveelheid energie die nodig is
per ladingseenheid om deze te kunnen verplaatsen door een geleidend
materiaal bedoelt. Simpel gezegd: de energie van de elektronen.
Spanning wordt weergegeven met het symbool U, afgeleid van het
latijnse woord Urgere.
De eenheid waarin spanning wordt uitgedrukt is volt. Afgekort met een
hoofdletter V.
Wanneer je een elektrisch apparaat aansluit op het lichtnet door de
stekker in het stopcontact te steken, komt er een spanning van 230volt
naar dit apparaat. (Vroeger was dit 220volt, tegenwoordig 230volt)
Je noteert dit als: Ustopcontact = 230V.
Stroomsterkte.
Een lampje gaat branden als de kring gesloten is. Dit komt doordat er
een stroom van vrije elektriciteitsdeeltjes (elektronen) loopt door de
kring. Deze wordt verwekt door de batterij. De batterij werkt net als een
ventilator. Bij een ventilator is er voor en achter een andere druk en het
drukverschil veroorzaakt de luchtstroom. De batterij veroorzaakt dus een
drukverschil en hierdoor ontstaat een stroom. Deze stroom loopt van plus
naar min.
Kortom: stroomsterkte is het aantal elektronen dat per seconde door een
geleider stromen.

D – Grootheden.
23

Stroomsterkte wordt doorgaans weergegeven met de letter I, afkomstig
van intensiteit. De stroomsterkte die per seconde door een draad
passeert heeft de eenheid Ampère (A).
Stel dat er door een elektromotor een stroomsterkte van 3 Ampère gaat.
Je noteert dit als: Imotor = 3A
Om de stroomsterkte te meten plaats je een ampèremeter in serie (dus
tussen lampje en spanningsbron).
Weerstand.
Ieder elektrisch apparaat zorgt voor een weerstand van de
stroomsterkte. Een weerstand is wanneer de doorgang van een
elektrische stroom wordt bemoeilijkt.
Je zou weerstand kunnen vergelijken met een kraan die maar half
opengedraaid is.
Weerstand geven we aan met de letter R, afkomstig van resistance.
Weerstand wordt gemeten in de eenheid Ohm. Ohm wordt afgekort met
het Griekse symbool voor omega, Ω.
Stel dat een lampje een weerstand heeft van 25 Ohm.
Je noteer dit als: Rlampje = 25Ω.

D – Grootheden.
24

Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

Wanneer je spanning, stroomsterkte en weerstand wil gaan meten zijn er
een aantal dingen erg belangrijk om uit elkaar te houden.
Spanning over een lampje meten.
Wanneer je spanning wil meten heb je een spanningsmeter nodig. Deze
spanningsmeter sluit je parallel over het lampje aan.
Stroomsterkte door een lampje meten.
Wanneer je stroomsterkte wil gaan meten heb je een ampèremeter
nodig. Deze sluit je in serie voor of na het lampje aan. Deze zal het
aantal elektronen die per seconde door het lampje gaan meten.

D – Grootheden.
25

Wanneer je nog niet goed het verschil weet tussen serie en parallel is
dat geen probleem, want dat wordt later deze module nog behandeld.
Maar om je toch alvast een idee te geven kun je onderstaand filmpje
bekijken door erop te klikken. Het filmpje is ook HIER te vinden.

Weerstand van een lampje meten.
De weerstand is te meten maar dat wordt niet in deze module
behandeld. In deze module leer je wel de weerstand te berekenen met
behulp van de stroomsterkte en de spanning. Dit volgt nog in de
komende paragrafen.
Samenvatting kun je HIER te vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6D via Teletop.

E1 - Wet van Ohm.
26

Bij elektriciteit is er 1 formule de basis van alle andere formules. Deze
formule zal bij ieder onderdeeltje van elektriciteit, waarbij elektriciteit
een rol speelt, terugkomen. Deze wet is vernoemd naar de Duitse
natuurkundige George Ohm, die als eerste de relatie legde tussen
stroomsterkte, spanning en weerstand.
Voordat je de wet van Ohm goed kan begrijpen, moet je een aantal
basisdingen goed helder hebben.








Er kan pas een elektrische stroom lopen wanneer de stroomkring
gesloten is.
Stroomsterkte (I) wordt gemeten in Ampère (A).
Je kunt stroomsterkte meten met een Ampèremeter die je in serie
plaatst met het te meten component.
Spanning (U) wordt gemeten in Volt (V).
Je kunt spanning meten met een voltmeter die je parallel over het te
meten component plaatst.
Geef je de elektronen meer energie (spanning) dan zullen de aantal
elektronen die per seconde (stroomsterkte) door de stroomkring gaan
toenemen.

Deze voorwaarden zijn van belang bij de wet van Ohm. Wanneer er niet
aan deze voorwaarden wordt voldaan zal de wet van Ohm niet gelden.

E1 - Wet van Ohm.
27

We gaan nu bekijken hoe de wet van Ohm er uitziet.
We gaan de spanning en stroomsterkte meten van een
component (in dit geval hiernaast een weerstandje).
We zetten er eerst 0 volt op. De stroomsterkte is dan ook
0 ampère.
Wanneer we de spanning gaan verhogen naar 1volt,
zal de stroomsterkte omhoog gaan naar 0,5 ampère.
We verhogen de spanning naar 2 volt, stroomsterkte wordt 1 ampère.
Iedere keer wanneer de spanning met 1 volt verhoogd wordt, zal de
stroomsterkte verhogen met 0,5. Dat kunnen we uitzetten in een tabel
zoals hierbeneden is gedaan. Vanuit deze tabel kun je een grafiek
tekenen zoals ernaast gebeurd is. Bekijk deze en kijk of je begrijpt wat
er staat.

I (A)

0
0

1
0,5

2
1

3 4
1,5 2

U/I

2

2

2

2

U (V)

U (V)

3
2
1

0,5 1 1,5 2 I (A)
Zoals je in de kolom onderaan de tabel kunt
zien, komt er een constante waarde uit wanneer je spanning deelt door
de stroomsterkte. Vanuit de wiskunde weet je dat bij een rechte lijn een
hellingsgetal hoort.

Deze waarde is de weerstand.

R=

spanning
stroomsterkte

=

U(V)
I(A)

=

2
3
4
1
= 2Ω
=
=
=
1
1,5
0,5
2

E1 - Wet van Ohm.
28

De wet van Ohm luidt als volgt:

weerstand =
R(Ω) =

In symbolen:

spanning
stroomsterkte
U(V)
I(A)

Om erachter te komen hoe je de formule moet invullen wanneer er iets
anders gevraagd wordt dan de weerstand, kun je de formuledriehoek
gebruiken. Je legt dan je vinger op het gedeelte dat je moet uitrekenen,
de driehoek laat je zien hoe je de formule moet gebruiken.
Wil je R weten?
Leg je vinger op R, er blijft

over.

Wil je U weten?
Leg je vinger op U, er blijft I x R over.

Alle verschillende voorbeeldsommen kun je HIER vinden in de
samenvatting.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E1 via Teletop.

E2 – Ohm & lampje.
29

Dagelijks komen we lampen tegen. Grote lampen, zoals in een
voetbalstadion of kleine lampen in de kerstboom. Er zijn heel veel
verschillende soorten lampen of lampjes.
Wanneer je ieder lampje apart gaat bekijken,
zul je zien dat er op ieder lampje iets geschreven
staat. Bijvoorbeeld een autolamp.
Daar zou 12V/1,5A op kunnen staan.
Dit betekent dat wanneer je 12Volt over dit
lampje heen zou zetten, er een stroomsterkte van
1,5A doorheen gaan en brand het lampje op volle sterkte.

12V/1,5A

Kun je over dit lampje:
2Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zeer zwak.
6Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zwak.
12,5Volt zetten?
Ja, het lampje brandt fel.
25Volt zetten?
Ja, het lampje zal doorbranden.
Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken. In de video
wordt een proef gedemonstreerd om spanning en stroomsterkte te
meten. Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

E2 – Ohm & lampje.
30

De weerstand van een lampje is te meten en zal constant zijn wanneer er
een andere hoeveelheid spanning over het lampje wordt gezet. Echter
wanneer een gloeidraadje in een lampje zeer heet wordt, dan zal zijn
weerstandwaarde gaan veranderen door de hitte. Dat is het beste
zichtbaar wanneer een meting wordt uitgezet in een grafiek.
In de grafiek hiernaast zie je wat er
gebeurt wanneer je steeds meer spanning
(U) over een lampje zet. In eerste instantie
zal de grafiek lineair blijven, omdat de
weerstand constant is. Maar wanneer er
teveel spanning over een lampje wordt
gezet, wordt hij warm en zal hij uiteindelijk
doorbranden. Bij dit oververhitten van het
lampje zal de weerstand verhogen.

Wanneer je een voorbeeldsom wil zien, kijk dan in de samenvatting.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E2 via Teletop.

F – Serieschakeling.
31

Wanneer we een schakeling bekijken, kunnen we een schakeling onder
verdelen in 2 hoofdcategorieën. De Serieschakeling en de
Parallelschakeling.
Dit hebben we al heel kort bekeken bij paragraaf D met een filmpje. In
deze paragraaf gaan we het hebben over de Serieschakeling. De
Parallelschakeling zal in de volgende paragraaf worden besproken.
Een Serieschakeling is een schakeling waarbij alle geschakelde
componenten in serie staan. Dat wil zeggen; wanneer de stroom gaat
lopen kan deze maar 1 richting uit en komt dan alle componenten tegen.
De stroom kan zich nergens splitsen, splitsen is namelijk parallel.

+
-

+
-

Serie

Parallel

In het linkerplaatje zijn 3 lampjes in serie geschakeld. De stroom moet
door alle 3 de lampjes heen. In het rechterplaatje zijn 3 lampjes parallel
getekend, de stroom zal zich splitsen voordat het door een lampje gaat.

F – Serieschakeling.
32

Wanneer er in een serieschakeling een lampje uitvalt dan gaan de
andere lampjes ook uit, omdat de stroom niet meer door kan. De
stroomkring is dan niet meer gesloten. Wanneer er een lampje uitvalt bij
een Parallelschakeling, dan is de stroomkring nog steeds gesloten en kan
de stroom nog steeds door de andere lampjes. Deze zullen dan gewoon
blijven branden.

Stroomsterkte in een Serieschakeling.
Wanneer we een stroom laten lopen door een Serieschakeling dan is de
stroomsterkte in de hele stroomkring gelijk. Het maakt niet uit waar je
stroomsterkte gaat meten, overal is deze even groot.
In Natuurkundige termen zeggen we;
de stroomsterkte is constant.
I
1

I
2

I
3

I totaal

I = constant

Itotaal= I1= I2= I3

Itotaal wordt ook wel Ibron genoemd

F – Serieschakeling.
33

Spanning bij Serieschakeling.
De spanning die over de componenten staat kan wel verschillen, dit is
afhankelijk van de weerstand van ieder component. De spanning van
alle componenten bij elkaar opgeteld is de totale spanning.

U
1

U
2

U
3

U totaal

Utotaal = U1+U2+U3+…
Bekijk onderstaand filmpje over het oplossen van sommen met
serieschakelingen (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun het ook HIER bekijken.

F – Serieschakeling.
34

Weerstanden in serieschakeling.
Wanneer we weerstanden bekijken bij serieschakeling dan kun de totale
weerstand heel gemakkelijk berekenen. Je mag namelijk alle
weerstanden in de schakelingen bij elkaar optellen dan heb je de totale
weerstand.
R1

R2

R3

Rtot=R1+R2+R3
Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6F via Teletop.

G – Parallelschakeling.
35

In de vorige paragraaf hebben we gezien wanneer een schakeling
‘serie’ wordt genoemd en wanneer ‘parallel’. In deze paragraaf gaan
we kijken naar de stroomsterkte en spanning bij een parallelschakeling,
net zoals we dat in de vorige paragraaf hebben gedaan bij een
serieschakeling.
Het grote verschil van een parallelschakeling met een serieschakeling is
dat er bij een parallelschakeling meerdere stroomkringen zijn te
onderscheiden.
Hieronder zijn de verschillende stroomkringen weergegeven. Iedere
stroomkring is apart gekleurd. De stroom door het bovenste lampje volgt
de roze route, de stroom door het onderste lampje de groene route en
de stroom door de weerstand (component in het midden) de bruine route.

G – Parallelschakeling.
36

Wanneer we in een parallelschakeling ieder component gaan bekijken
zijn er een aantal eigenschappen heel belangrijk.
Omdat er meerdere stroomkringen zijn, is:


De stroomsterkte in de stroomkringen verschillend.



De spanning over ieder component hetzelfde.



Als er één onderdeel uitvalt of kapot gaat werkt de rest nog steeds.
U1

U2

U3
Utotaal

Spanning bij een parallelschakeling.
Met een voltmeter meet je de spanning over ieder component en zul je
zien dat over ieder component dezelfde spanning staat. Ook de totale
spanning (Utotaal) is hetzelfde.
Utotaal = U1 = U2 = U3

G – Parallelschakeling.
37

Stroomsterkte bij parallelschakeling.
De stroomsterkte kan verschillen per component in een
parallelschakeling. Om deze uit te rekenen moet je voor iedere
component de wet van Ohm gaan gebruiken. Wanneer je de totale
stroomsterkte wil weten, mag je de stroomsterktes van alle losse
componenten bij elkaar optellen.
I1

I2

I3

It

Itotaal = I1+I2+I3+…
Bekijk onderstaande film om te zien hoe je berekeningen aanpakt bij een
parallelschakeling (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

G – Parallelschakeling.
38

Weerstand bij parallelschakeling.
Om een totale weerstand te berekenen bij een parallelschakeling zul je
meer moeite moeten doen dan bij een serieschakeling.
Bij een serieschakeling hoefde je alle weerstanden maar bij elkaar op te
tellen, bij een parallelschakeling gaan we “omgekeerd” optellen.
Om omgekeerd op te tellen krijg je deze formule gegeven:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1
Je vult hierbij R1, R2, R3 etc. in de formule in en je houdt breuken over.
Als je niet meer weet hoe je Rv kunt uitrekenen wanneer je deze breuken
hebt kun je dat opzoeken in de samenvatting.

Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6G via Teletop.

H – Gecombineerde schakeling.
39

Tot nu toe zijn serieschakelingen en parallelschakelingen altijd apart
bekeken. Maar de meeste schakelingen die worden gebruikt bestaan
niet uit alleen serie of parallel geschakelde componenten maar uit een
mix hiervan. We noemen dit een gecombineerde schakeling.
Hier rechts is een gecombineerde schakeling
weergegeven. Het zijn 2 lampjes (nr. 1+2) die
parallel geschakeld zijn. Samen staan deze
lampjes in serie met de weerstand hier rechts.

1

Om aan een gecombineerde schakeling te
kunnen rekenen, moet je eerst gaan kijken welke
componenten in serie met elkaar staan en welke componenten een
parallelschakeling met elkaar vormen.
Wanneer je dat gelukt is kun je een parallelschakeling in gedachte
vervangen door een vervangingscomponent (vaak wel
vervangingsweerstand genoemd).
Dan hou je een schakeling over waarbij alle onderdelen in serie met
elkaar staan. Deze zou je zonder problemen moeten kunnen oplossen.

1
1 en 2

2

2

H – Gecombineerde schakeling.
40

Om een vervanging te vinden moet je een aantal zaken onthouden:
Alleen weerstanden mag je vervangen, je zult dus altijd eerst de
weerstand moeten uitrekenen.


Weerstanden in serie mag je optellen.



Weerstand parallel moet je “omgekeerd optellen” .



Serie:

(RV = R1+R2+R3+enz.)

Parallel:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1

Om goed te zien hoe je bij een parallelschakeling een
vervangingsweerstand uitrekent kun je het onderstaand filmpje bekijken.
(klik in het zwarte vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
41

Voorbeeldsom.
Geef bij elk component van onderstaande afbeelding de spanning,
stroomsterkte en weerstand.
9V
6V
10 Ω
0,2 A

Dit lijkt erg moeilijk, zeker omdat je bij zo een opgave “door het bomen
het bos niet meer ziet”. Je moet hiervoor iedere keer bij het begin
beginnen en de basisregels toepassen die je de afgelopen paragrafen
hebt geleerd.
De som wordt uitgewerkt in het onderstaand filmpje. (klik in het zwarte
vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
42

Je zou nu aan het laatste huiswerk van deze module kunnen beginnen.
Wanneer je graag nog een extra uitleg wil hebben over het oplossen
van een gecombineerde schakeling, dan kun je eerst onderstaand filmpje
bekijken. (klik in het zwarte vlak)
Ook zijn in de samenvatting meerdere sommen geheel uitgewerkt.
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Samenvatting kun je HIER vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6H via Teletop.

Extra: Relais.
43

Deze paragraaf is voor de mensen die nog geïnteresseerd zijn om wat
extra te weten te komen. Deze paragraaf zal NIET worden getoetst op
het proefwerk.
Tijdens deze extra stof gaan we het hebben over een Relais en zullen
stap voor stap gaan bekijken wat een Relais is.
Wat is een Relais?
Een Relais is een door een elektromagneet bediende schakelaar.
Het is een eenvoudige maar zeer veelgebruikte component in elektrische
schakelingen.
Hoe werkt een relais?
In een relais is koperdraad om een ijzeren staafje gedraaid. Wanneer
er door de draad stroom gaat lopen zal het ijzeren staafje magnetisch
worden. Aan het uiteinde van dit ijzeren staafje zit een ijzeren plaatje
wat aangetrokken wordt als het staafje magnetisch wordt.
Hierdoor worden er onder het plaatje 2 contacten met elkaar verbonden
net zoals bij een schakelaar.

Extra: Relais.
44

Welk symbool is een Relais?

Aan de linkerkant (bij de spoel) sluit je stroomkring A aan. Wanneer
deze stroomkring sluit, zal deze de elektromagneet activeren en trekt
aan het schakelaartje in stroomkring B (stippellijn).
Hoe werkt een Relais in een schakeling?

A

Als er een relais gebruikt wordt, zijn er
S1
altijd 2 stroomkringen,
S2
de “stuurkring” B en de
“verbruikerskring” A. Als de
schakelaar 1 (S1) gesloten wordt dan
B
wordt het ijzer in de het relais
M
magnetisch. Hierdoor trekt hij
schakelaar 2 (S2) automatisch
dicht. De 2e stroomkring wordt dus gesloten en in dit voorbeeld gaat dan
de motor (M) werken.

Extra: Relais.
45

Waarom dan niet de hiernaast staande schakeling?
Een motor (b.v. ruitenwissermotor auto) heeft
meestal een groot vermogen, het gevolg hiervan
is dat er een grote stroom doorheen gaat.
De meeste schakelaars aan het stuur zijn klein
en daar kan geen grote stroom doorheen,
anders branden deze door.

S

M

Een relais bied de oplossing, door
schakelaar S1 gaat een “kleine stuurstroom” waardoor S2 gesloten wordt
en de motor gaat werken. S2 is een schakelaar waar wel veel stroom
doorheen kan.
Deze relais bevinden zich vaak onder de motorkap of onder het
dashboard en je hoort ze vaak “klikken”.

Extra: Relais.
46

Hoe gebruiken we een Relais in een schakeling?
Een Relais gebruiken we zoals al gezien om met schakeling A schakeling
B te doen openen of sluiten. Wanneer we gaan kijken kom je het Relais
vaak tegen bij schakelingen waarbij je met een kleine stroomsterkte een
stroomkring wil (de)activeren met een grote stroomsterkte.
Het beste voorbeeld hiervan is een startrelais van de auto. Wanneer je
de auto probeert te starten draai je aan de sleutel. In deze schakeling is
dan ook een relais opgenomen die vervolgens alle andere systemen in
de auto uitzet, zodat de startmotor het volle vermogen van de accu kan
benutten.
In het schakelschema hieronder wordt een Relais gebruikt om een bel te
doen bellen. De bel werkt op een spanning van 230V, maar wordt
aangestuurd met een schakelaar die maar 12V aan spanning nodig
heeft.

Practica.
47

Hieronder zijn een aantal practica te vinden die goed aansluiten bij
deze module. Wanneer er een practicum wordt uitgevoerd, zal dit van
tevoren duidelijk worden aangegeven en kun je deze hier vinden:
Practicum 1:

Water als geleider.

Practicum 2:

De volta-batterij.

Practicum 3:

De citroen-batterij.

Practicum 4:

De hand-batterij.

Practicum 5:

Schakelingen tekenen en bouwen.

Practicum 6:

Wet van Ohm.


Slide 11

1

MODULE 6
ELEKTRICITEIT.

Door: S.

Habets.

Inhoudsopgave.
2

Hier vind u het overzicht van deze module.
Om snel naar een onderdeel toe te gaan kan erop geklikt worden.
Voorwoord

3

Legenda

4

A.

Introductie

5

B.

Statische elektriciteit

10

C.

Elektrische symbolen

18

D.

Grootheden

22

E1.

Wet van Ohm

26

E2.

Ohm & lampje

29

F.

Serieschakeling

31

G.

Parallelschakeling

35

H.

Gecombineerde schakeling

39

Extra:

Transistor

43

Practica

47

Voorwoord.
3

Welkom bij de module Elektriciteit door S. Habets.
Deze module is gemaakt voor leerlingen van 2 Atheneum.
De opzet van deze module is dat een leerling deze module geheel
zelfstandig door kan werken. Daar waar dat niet mogelijk is, zal er
tijdens de les hier nog aandacht aan besteed worden. Bij vragen kan
altijd de docent worden geraadpleegd. Dat kan tijdens de les, maar dat
kan ook online. Je krijgt dan in de meeste gevallen reactie per email.
Te vinden op: www.stagesmc.weebly.com
Verder is op de website nog aanvullende informatie te vinden.
Het is verstandig om tijdens de les naast je laptop ook te
zorgen voor een koptelefoon of oordopjes. Dit omdat er
regelmatig filmpjes met geluid zijn verwerkt in dit lesmateriaal.
Opdrachten/huiswerk.
De opdrachten die bij deze module horen zijn op teletop te vinden.
Wanneer er opdrachten gemaakt moeten worden zal dat worden
aangegeven in de module. Wanneer je score lager is dan 65% mag je
niet verder met de volgende paragraaf maar moet je de opdrachten
nogmaals maken.
Aanvullende informatie zal worden gegeven in de les.
Heel veel succes en plezier!
S. Habets

Legenda.
4

Soms kom je logo’s tegen op de groene balk zoals deze hierboven staan.
Wanneer je op sommige logo’s klikt zit er een hyperlink achter. Deze zal
je dan direct naar de juiste locatie verwijzen.
Hier beneden wordt uitgelegd wat het betekend wanneer er een van
deze logo’s in de groene balk staan vermeld.
Er zit geluid bij deze pagina of bij de bijbehorende film.
In de klas zijn oordopjes of een koptelefoon verplicht.
Er bevindt zich een video op deze pagina.

Aanvullende informatie is te vinden op de website van Dhr.
Habets.
Er bevinden zich opdrachten via TeleTop op deze pagina.

Er bevindt zich een samenvatting op deze pagina.

A – Introductie.
5

Elektriciteit komen we dagelijks tegen in ons leven. Dan denk je natuurlijk
meteen aan het stopcontact en aan batterijen met alle apparaten die
daarbij horen. Maar niet alleen kunstmatig opgewekte elektriciteit kom
je in je dagelijks leven tegen, ook in de natuur kom je elektriciteit tegen.
Vaak denk je niet aan deze vormen, maar toch hebben ze alles met
elektriciteit te maken.

In de natuur kom je bliksem tegen, heb je de sidderaal en gaan je haren
rechtovereind staan met behulp van elektriciteit. Zelfs in ons lichaam
gaan er continu elektrische stroompjes als je kijkt naar ons zenuwstelsel.

Tegenwoordig maken wij onze eigen elektriciteit. Maar waarom
gebruiken wij mensen eigenlijk zo graag elektriciteit?
Elektriciteit is een vorm van energie die veel voordelen heeft.




Elektriciteit is gemakkelijk te transporteren door de infrastructuur van
(koper)draden die inmiddels overal in ons land zijn aangebracht.
Elektriciteit is gemakkelijk om te zetten in andere vormen van energie
zoals:
Warmte
(vb: een soldeerbout of elektrische verwarming)
Licht
(vb: een gloeilamp of LED)
Beweging
(vb: een elektromotor)

A – Introductie.
6

Elektriciteit heeft ook grote nadelen.
Dat is namelijk dat elektriciteit duur is en zeer moeilijk te maken is. Het
proces van elektriciteit opwekken is ook erg milieubelastend.
(d.w.z. dat het milieu er flink onder lijdt)
Hoe komen we vandaag de dag eigenlijk aan de benodigde
elektriciteit? Dat wordt uitgelegd in het volgend filmpje.
(klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Historie van Elektriciteit.
Volgens historische documenten is de eerste bekende ontdekking van
statische elektriciteit eigenlijk in de 6e eeuw. Hier werd ontdekt dat het
wrijven van een bont met een ander voorwerp andere voorwerpen laat
aantrekken.

A – Introductie.
7

De eerste moderne toepassing van elektriciteit was in 1660, de eerste
elektrostatische generator. Deze baande de weg voor de leer van de
elektriciteit. Men ontdekte dat er materialen zijn die als geleiders dienst
doen en anderen die als isolator dienst doen en dat er twee soorten
ladingen bestaan (positief en negatief).
In 1700 werd de eerste condensator uitgevonden en men kon zo
statische elektriciteit in een elektrische stroom omzetten.
In de vroege 19e eeuw deed men nog meer verbazende ontdekkingen
op het gebied van elektriciteit.
Er kwamen bedrijven die erop gericht waren om elektriciteit te
onderzoeken om zo het leven voor de mensen gemakkelijker te maken.
Zo kwamen er de meest ongelooflijke uitvindingen, zoals de
inductiemotor, de gloeilamp, de lange afstand telegraaf, de telefoon, de
eerste elektrische aangedreven locomotief.
Deze uitvindingen kwamen van mensen zoals:
- Georg Simon Ohm
1787 - 1854

- Graaf Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta
1745 - 1827

- André-Marie Ampère
1775 – 1836
Natuurlijk zijn er nog vele andere uitvinders geweest die zich met
elektriciteit bezig hebben gehouden zoals:
Thomas Edison, Alexander Graham Bell, Michael Faraday, Benjamin
Franklin, Samuel Morse, James Watt, James Clerk Maxwell

A – Introductie.
8

Na de tweede wereldoorlog zijn de ontwikkelingen zeer snel gegaan.
Heden ten dage is elektriciteit niet meer weg te denken uit onze
maatschappij.
Toepassingen.
Om maar een paar voorbeelden te noemen waarbij elektriciteit een
belangrijke rol speelt:
Televisie, Stereo, Gsm, Computer, Airco, Klokken, Elektrische
gereedschappen, Lasers, Verlichting, Pompen, Meetapparatuur,
Afstandbedieningen, Ovens, Magnetron, Koffiezetapparaten,
Fototoestellen, Kopieerapparaten, Projectoren, IJskasten, Diepvriezers,
Snelheidscontroles, Navigatiesystemen, Satellieten, Speelgoed,
Vliegtuigen, Trein, Stofzuigers, Vaatwasmachines, Compressors,
Grasmaaimachines, Liften, Auto’s, Rolluiken, Verwarming, enz.
Zonder elektriciteit zou ons hedendaags bestaan helemaal ontregeld
worden.
Bedrijven, Fabrieken, Ziekenhuizen, Rechtbanken, Scholen, Tv-zenders,
Internet, Banken, Winkels, Treinverkeer, Verkeerslichten, Politie,
Brandweer, Vliegvelden, GSM netwerk zouden allemaal niet goed meer
functioneren.

A – Introductie.
9

Omdat elektriciteit zo een grote rol speelt in ons dagelijks leven,
zijn er ook een hele hoop beroepen gerelateerd aan elektriciteit.
Hieronder zijn een aantal beroepen opgesomd die direct
betrekking hebben op elektriciteit.
Elektrotechnisch ingenieur
-Besturingstechnicus
-Automatiseringsdeskundige
-Onderhoudstechnicus Electro en Instrumentatie
-Elektronicaspecialist
-Productontwerper
-Ingenieur krachtcentrale
-Programmeur robots
-Verwarmingsmonteur
-Audiovisueel medewerker
-Monteur communicatienetwerken
-Monteur laag- en hoogspanningsnetwerken
-

We hebben nu een flink aantal zaken bekeken. Een aanvulling hierop is
een video.
Klik hiernaast op het video logo om de video te bekijken
op het internet. Bij geen werkende link klik HIER.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6A via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

B – Statische elektriciteit.
10

Wanneer we een plasje zuiver water eens goed gaan bekijken, zullen we
zien dat het plasje water uit allemaal waterdeeltjes bestaat. Één zo een
waterdeeltje noemen we een watermolecuul.
Een molecuul kunnen we ook weer goed gaan bekijken. We zullen zien
dat ieder watermolecuul is opgebouwd uit hetzelfde aantal
bouwsteentjes van een soort. Er bestaan heel veel verschillende
bouwsteentjes en die bouwsteentjes noemen we atomen.
Wanneer we kijken naar het watermolecuul zal 1 watermolecuul bestaan
uit 2 waterstofatomen (afgekort: H) en 1 zuurstofatoom (afgekort: O).
De wetenschappelijke naam van water is H2O, bestaat uit 2xH en 1xO.
Samen zorgen deze atomen ervoor dat er de stof ‘water’ gevormd
wordt. De atomen zelf zijn geen water meer. Het kleinste deeltje dat nog
onder water valt, is het watermolecuul.

Ook atomen zijn weer goed te bekijken. Dan zul je zien dat ieder atoom
is opgebouwd uit een kern met daaromheen elektronen.
De kern bestaat uit:
Protonen: Dit zijn positief geladen deeltjes.
Neutronen: Dit zijn neutrale kerndeeltjes.
Om de kern “vliegen” de negatief geladen deeltjes,
de elektronen.

B – Statische elektriciteit.
11

De kernen blijven gemiddeld op hun
plaats. De elektronen bewegen rond de kern. Bij metalen en andere
“geleiders” kunnen deze elektronen hun eigen kern verlaten. Er is dan
sprake van “vrije elektronen”.
Zie ook het filmpje dat uitlegt hoe een molecuul in
elkaar zit.
(Klik in het zwarte vlak)op het video logo.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

B – Statische elektriciteit.
12

Als een atoom en/of molecuul elektronen teveel of te weinig heeft dan
krijgt deze een lading. Men noemt dit atoom en/of molecuul dan een ion.
We zullen in het vervolg niet praten over een ion maar over een geladen
stof (deze bestaat immers uit ionen)
Heb je evenveel positieve deeltjes als negatieve dan heb je een neutrale
stof.
Heb je een tekort aan elektronen  positief geladen stof (+)
Heb je een overschot aan elektronen negatief geladen stof (-)
Je kunt een stof alleen een lading geven door elektronen erbij of eraf te
doen.
2 gelijknamige stoffen (+) en (+) en (-) en (-) zullen ze elkaar afstoten.
Uiteraard geld dit niet voor neutrale stoffen onderling

2 ongelijknamige stoffen (-) en (+) zullen ze elkaar aantrekken.
Hierbij moet opgemerkt worden dat een neutrale stof ook door een
geladen stof aangetrokken wordt.

B – Statische elektriciteit.
13

Elektroscoop.
Met een elektroscoop kun je het effect van positief en
negatief geladen deeltjes zichtbaar maken. Het bestaat
meestal uit twee bladen lichte metalen folie.
De folie is verbonden met geleiders. De aan te tonen
lading vloeit langs de geleiders naar de bladen.
Daardoor gaan de twee bladen elkaar afstoten.
Hoe groter de lading, hoe verder de bladen zich van elkaar
verwijderen.
De elektroscoop die op school gebruikt wordt
staat hiernaast afgebeeld. Hoe groter de lading
hoe groter de uitslag.
Het is belangrijk bij een elektroscoop om te
onthouden dat de positieve deeltjes zich in de kern bevinden.
In een vaste stof (elektroscoop) zitten deze op een vaste plaats en
kunnen niet van hun plaats af. Bij stoffen met veel vrije elektronen zoals
bijna alle metalen zullen deze elektronen (negatieve deeltjes) wel willen
gaan bewegen.
Bepaalde stoffen worden bij wrijving:
-negatief geladen zoals: plastic koper
-positief geladen zoals: lucht, wol, glas

B – Statische elektriciteit.
14

Bij het in de buurt komen (niet aanraken!) van een elektroscoop gebeurt
het volgende:

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

De positief geladen staaf komt in de buurt en trekt de negatieve
deeltjes in de elektroscoop aan. Omdat er een verplaatsing van
negatieve elektronen in de elektroscoop plaats vindt, zullen er onderaan
alleen nog maar positief geladen deeltjes overblijven. En 2 positief
geladen plaatjes stoten elkaar af.
Dit effect wordt veroorzaakt door het feit dat gelijknamige ladingen
elkaar afstoten en ongelijknamige ladingen elkaar aantrekken.
Wanneer je dit verschijnsel moet gaan uitleggen kun je het beste dit
tekenen. Gebruik dan altijd deze volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen (+) op een vaste plaats.

3.

Teken de elektronen (-).

B – Statische elektriciteit.
15

Bij aanraking zal dit alles een hele andere wending nemen.
De elektronen (-) kunnen dan overspringen van het ene object naar het
andere. Hierdoor zal de elektroscoop uiteindelijk een positieve lading
krijgen, en de staaf wordt iets minder positief omdat er elektronen (-)
zijn bijgekomen. De plaatjes blijven dan ook uitelkaar staan.
Bij aanraking van de PVC buis gebeurt het volgende:
Er springen elektronen over

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Wanneer je dit verschijnsel moet gaan tekenen gebruik dan altijd deze
volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen op een vaste plaats. (+)

3.

Teken de elektronen. (-)

B – Statische elektriciteit.
16

Je kunt de elektroscoop weer neutraal maken door hem aan te raken, het
tekort aan elektronen wordt dan door jou aangevuld. Jij bent “geaard”
(verbonden met de aarde) en deze zal altijd neutraal blijven, vanwege
het enorme aantal deeltjes wat de aarde bezit.
Het in de buurt komen en aanraken met een negatieve staaf kun je
bekijken in de samenvatting. Let op: Er gebeurt met de plaatjes precies
hetzelfde, echter bewegen de elektronen (-) heel anders !

B – Statische elektriciteit.
17

Op de website staat een applet klaar waarmee je zelf een
ballon statisch kunt laden, probeer het eens en maak dan
eerst onderstaande opdrachten.
Laadt 1 ballon eerst negatief door hem langs de trui te wrijven.
1.
2.

Zal de trui nu positief of negatief zijn?
Wat zal er tussen de ballon en trui te zien zijn? Trekken deze elkaar
aan of stoten ze elkaar af?

Ga nu met de ballon naar de neutrale muur.
3.

Wat zal er met de negatieve elektronen in de muur gebeuren?

4.

Wat zal er met de positieve ionen in de muur gebeuren?

Herstel nu de simulatie en klik aan dat je 2 ballonnen wil gebruiken.
Wrijf met beide ballonen langs de trui zodat ze beide genoeg
elektronen opnemen. Hang vervolgens ballon 1 midden in het scherm en
ballon 2 breng je rustig naar ballon 1 toe.
5.

Wat zullen de 2 ballonen voor effect op elkaar hebben, en waarom?
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6B via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

C – Elektrische symbolen.
18

Bij elektriciteit wordt vaak gebruik gemaakt van schema’s waarin zal
worden aangegeven hoe een schakeling is opgebouwd. Een schakeling is
een stroomkring waarin verschillende onderdelen zijn opgenomen. Denk
hierbij aan een spanningsbron, een lampje en nog veel meer
verschillende mogelijke onderdelen. Deze onderdelen noemen we
componenten.

Schema’s worden gebruikt om een schakeling die in werkelijkheid
bestaan eenvoudiger weer te geven. In deze schema’s worden geen
foto’s gebruikt om aan te geven welke componenten in de schakeling
zitten.
Componenten die je veel zal tegenkomen:


Gelijkspanningbron



Wisselspanningbron



Schakelaar (geopend)



Schakelaar (gesloten)





Weerstand
(stroomverbruiker)
Voltmeter

V

C – Elektrische symbolen.
19


Ampèremeter



Lampje



Light-emitting diode (LED)



Draadje

A

Van de meeste componenten weet je waarschijnlijk wel wat ze doen of
waarvoor ze bedoeld zijn. Een diode is een apparaatje dat de stroom
maar in 1 richting doorlaat. Een Light-emitting diode is er eentje die
daarbij ook nog licht uitzendt.
Zoals al eerder aangegeven worden deze symbolen gebruikt om
schema’s te maken. Deze schema’s maken schakelingen overzichtelijker.
Enkele voorbeelden hiervan:

C – Elektrische symbolen.
20

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

Het schema dat er over blijft is veel overzichtelijk dan de oorspronkelijke
tekening.
Van ieder elektrisch apparaat is zo’n schema gemaakt. Zoals hieronder
van een magnetron

Dit maakt het zoeken naar eventuele storingen een stuk makkelijker.

C – Elektrische symbolen.
21

Schema’s zijn niet zo makkelijk te maken vanuit een tekening. Hoe meer
componenten in de tekening zijn, hoe moeilijker het zal zijn om een
schema ervan te maken.

ampèremeter

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Leg de componenten zodanig dat
je er overzichtelijk naar kan kijken.
Stap3:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

A

A

A

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6C via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

D – Grootheden.
22

Bij deze paragraaf gaan we de grootheden en bijbehorende eenheden
bespreken die tijdens deze module van toepassing zijn.
Spanning.
Spanning staat ook wel bekend als potentiaalverschil binnen de
natuurkunde. Met spanning wordt de hoeveelheid energie die nodig is
per ladingseenheid om deze te kunnen verplaatsen door een geleidend
materiaal bedoelt. Simpel gezegd: de energie van de elektronen.
Spanning wordt weergegeven met het symbool U, afgeleid van het
latijnse woord Urgere.
De eenheid waarin spanning wordt uitgedrukt is volt. Afgekort met een
hoofdletter V.
Wanneer je een elektrisch apparaat aansluit op het lichtnet door de
stekker in het stopcontact te steken, komt er een spanning van 230volt
naar dit apparaat. (Vroeger was dit 220volt, tegenwoordig 230volt)
Je noteert dit als: Ustopcontact = 230V.
Stroomsterkte.
Een lampje gaat branden als de kring gesloten is. Dit komt doordat er
een stroom van vrije elektriciteitsdeeltjes (elektronen) loopt door de
kring. Deze wordt verwekt door de batterij. De batterij werkt net als een
ventilator. Bij een ventilator is er voor en achter een andere druk en het
drukverschil veroorzaakt de luchtstroom. De batterij veroorzaakt dus een
drukverschil en hierdoor ontstaat een stroom. Deze stroom loopt van plus
naar min.
Kortom: stroomsterkte is het aantal elektronen dat per seconde door een
geleider stromen.

D – Grootheden.
23

Stroomsterkte wordt doorgaans weergegeven met de letter I, afkomstig
van intensiteit. De stroomsterkte die per seconde door een draad
passeert heeft de eenheid Ampère (A).
Stel dat er door een elektromotor een stroomsterkte van 3 Ampère gaat.
Je noteert dit als: Imotor = 3A
Om de stroomsterkte te meten plaats je een ampèremeter in serie (dus
tussen lampje en spanningsbron).
Weerstand.
Ieder elektrisch apparaat zorgt voor een weerstand van de
stroomsterkte. Een weerstand is wanneer de doorgang van een
elektrische stroom wordt bemoeilijkt.
Je zou weerstand kunnen vergelijken met een kraan die maar half
opengedraaid is.
Weerstand geven we aan met de letter R, afkomstig van resistance.
Weerstand wordt gemeten in de eenheid Ohm. Ohm wordt afgekort met
het Griekse symbool voor omega, Ω.
Stel dat een lampje een weerstand heeft van 25 Ohm.
Je noteer dit als: Rlampje = 25Ω.

D – Grootheden.
24

Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

Wanneer je spanning, stroomsterkte en weerstand wil gaan meten zijn er
een aantal dingen erg belangrijk om uit elkaar te houden.
Spanning over een lampje meten.
Wanneer je spanning wil meten heb je een spanningsmeter nodig. Deze
spanningsmeter sluit je parallel over het lampje aan.
Stroomsterkte door een lampje meten.
Wanneer je stroomsterkte wil gaan meten heb je een ampèremeter
nodig. Deze sluit je in serie voor of na het lampje aan. Deze zal het
aantal elektronen die per seconde door het lampje gaan meten.

D – Grootheden.
25

Wanneer je nog niet goed het verschil weet tussen serie en parallel is
dat geen probleem, want dat wordt later deze module nog behandeld.
Maar om je toch alvast een idee te geven kun je onderstaand filmpje
bekijken door erop te klikken. Het filmpje is ook HIER te vinden.

Weerstand van een lampje meten.
De weerstand is te meten maar dat wordt niet in deze module
behandeld. In deze module leer je wel de weerstand te berekenen met
behulp van de stroomsterkte en de spanning. Dit volgt nog in de
komende paragrafen.
Samenvatting kun je HIER te vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6D via Teletop.

E1 - Wet van Ohm.
26

Bij elektriciteit is er 1 formule de basis van alle andere formules. Deze
formule zal bij ieder onderdeeltje van elektriciteit, waarbij elektriciteit
een rol speelt, terugkomen. Deze wet is vernoemd naar de Duitse
natuurkundige George Ohm, die als eerste de relatie legde tussen
stroomsterkte, spanning en weerstand.
Voordat je de wet van Ohm goed kan begrijpen, moet je een aantal
basisdingen goed helder hebben.








Er kan pas een elektrische stroom lopen wanneer de stroomkring
gesloten is.
Stroomsterkte (I) wordt gemeten in Ampère (A).
Je kunt stroomsterkte meten met een Ampèremeter die je in serie
plaatst met het te meten component.
Spanning (U) wordt gemeten in Volt (V).
Je kunt spanning meten met een voltmeter die je parallel over het te
meten component plaatst.
Geef je de elektronen meer energie (spanning) dan zullen de aantal
elektronen die per seconde (stroomsterkte) door de stroomkring gaan
toenemen.

Deze voorwaarden zijn van belang bij de wet van Ohm. Wanneer er niet
aan deze voorwaarden wordt voldaan zal de wet van Ohm niet gelden.

E1 - Wet van Ohm.
27

We gaan nu bekijken hoe de wet van Ohm er uitziet.
We gaan de spanning en stroomsterkte meten van een
component (in dit geval hiernaast een weerstandje).
We zetten er eerst 0 volt op. De stroomsterkte is dan ook
0 ampère.
Wanneer we de spanning gaan verhogen naar 1volt,
zal de stroomsterkte omhoog gaan naar 0,5 ampère.
We verhogen de spanning naar 2 volt, stroomsterkte wordt 1 ampère.
Iedere keer wanneer de spanning met 1 volt verhoogd wordt, zal de
stroomsterkte verhogen met 0,5. Dat kunnen we uitzetten in een tabel
zoals hierbeneden is gedaan. Vanuit deze tabel kun je een grafiek
tekenen zoals ernaast gebeurd is. Bekijk deze en kijk of je begrijpt wat
er staat.

I (A)

0
0

1
0,5

2
1

3 4
1,5 2

U/I

2

2

2

2

U (V)

U (V)

3
2
1

0,5 1 1,5 2 I (A)
Zoals je in de kolom onderaan de tabel kunt
zien, komt er een constante waarde uit wanneer je spanning deelt door
de stroomsterkte. Vanuit de wiskunde weet je dat bij een rechte lijn een
hellingsgetal hoort.

Deze waarde is de weerstand.

R=

spanning
stroomsterkte

=

U(V)
I(A)

=

2
3
4
1
= 2Ω
=
=
=
1
1,5
0,5
2

E1 - Wet van Ohm.
28

De wet van Ohm luidt als volgt:

weerstand =
R(Ω) =

In symbolen:

spanning
stroomsterkte
U(V)
I(A)

Om erachter te komen hoe je de formule moet invullen wanneer er iets
anders gevraagd wordt dan de weerstand, kun je de formuledriehoek
gebruiken. Je legt dan je vinger op het gedeelte dat je moet uitrekenen,
de driehoek laat je zien hoe je de formule moet gebruiken.
Wil je R weten?
Leg je vinger op R, er blijft

over.

Wil je U weten?
Leg je vinger op U, er blijft I x R over.

Alle verschillende voorbeeldsommen kun je HIER vinden in de
samenvatting.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E1 via Teletop.

E2 – Ohm & lampje.
29

Dagelijks komen we lampen tegen. Grote lampen, zoals in een
voetbalstadion of kleine lampen in de kerstboom. Er zijn heel veel
verschillende soorten lampen of lampjes.
Wanneer je ieder lampje apart gaat bekijken,
zul je zien dat er op ieder lampje iets geschreven
staat. Bijvoorbeeld een autolamp.
Daar zou 12V/1,5A op kunnen staan.
Dit betekent dat wanneer je 12Volt over dit
lampje heen zou zetten, er een stroomsterkte van
1,5A doorheen gaan en brand het lampje op volle sterkte.

12V/1,5A

Kun je over dit lampje:
2Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zeer zwak.
6Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zwak.
12,5Volt zetten?
Ja, het lampje brandt fel.
25Volt zetten?
Ja, het lampje zal doorbranden.
Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken. In de video
wordt een proef gedemonstreerd om spanning en stroomsterkte te
meten. Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

E2 – Ohm & lampje.
30

De weerstand van een lampje is te meten en zal constant zijn wanneer er
een andere hoeveelheid spanning over het lampje wordt gezet. Echter
wanneer een gloeidraadje in een lampje zeer heet wordt, dan zal zijn
weerstandwaarde gaan veranderen door de hitte. Dat is het beste
zichtbaar wanneer een meting wordt uitgezet in een grafiek.
In de grafiek hiernaast zie je wat er
gebeurt wanneer je steeds meer spanning
(U) over een lampje zet. In eerste instantie
zal de grafiek lineair blijven, omdat de
weerstand constant is. Maar wanneer er
teveel spanning over een lampje wordt
gezet, wordt hij warm en zal hij uiteindelijk
doorbranden. Bij dit oververhitten van het
lampje zal de weerstand verhogen.

Wanneer je een voorbeeldsom wil zien, kijk dan in de samenvatting.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E2 via Teletop.

F – Serieschakeling.
31

Wanneer we een schakeling bekijken, kunnen we een schakeling onder
verdelen in 2 hoofdcategorieën. De Serieschakeling en de
Parallelschakeling.
Dit hebben we al heel kort bekeken bij paragraaf D met een filmpje. In
deze paragraaf gaan we het hebben over de Serieschakeling. De
Parallelschakeling zal in de volgende paragraaf worden besproken.
Een Serieschakeling is een schakeling waarbij alle geschakelde
componenten in serie staan. Dat wil zeggen; wanneer de stroom gaat
lopen kan deze maar 1 richting uit en komt dan alle componenten tegen.
De stroom kan zich nergens splitsen, splitsen is namelijk parallel.

+
-

+
-

Serie

Parallel

In het linkerplaatje zijn 3 lampjes in serie geschakeld. De stroom moet
door alle 3 de lampjes heen. In het rechterplaatje zijn 3 lampjes parallel
getekend, de stroom zal zich splitsen voordat het door een lampje gaat.

F – Serieschakeling.
32

Wanneer er in een serieschakeling een lampje uitvalt dan gaan de
andere lampjes ook uit, omdat de stroom niet meer door kan. De
stroomkring is dan niet meer gesloten. Wanneer er een lampje uitvalt bij
een Parallelschakeling, dan is de stroomkring nog steeds gesloten en kan
de stroom nog steeds door de andere lampjes. Deze zullen dan gewoon
blijven branden.

Stroomsterkte in een Serieschakeling.
Wanneer we een stroom laten lopen door een Serieschakeling dan is de
stroomsterkte in de hele stroomkring gelijk. Het maakt niet uit waar je
stroomsterkte gaat meten, overal is deze even groot.
In Natuurkundige termen zeggen we;
de stroomsterkte is constant.
I
1

I
2

I
3

I totaal

I = constant

Itotaal= I1= I2= I3

Itotaal wordt ook wel Ibron genoemd

F – Serieschakeling.
33

Spanning bij Serieschakeling.
De spanning die over de componenten staat kan wel verschillen, dit is
afhankelijk van de weerstand van ieder component. De spanning van
alle componenten bij elkaar opgeteld is de totale spanning.

U
1

U
2

U
3

U totaal

Utotaal = U1+U2+U3+…
Bekijk onderstaand filmpje over het oplossen van sommen met
serieschakelingen (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun het ook HIER bekijken.

F – Serieschakeling.
34

Weerstanden in serieschakeling.
Wanneer we weerstanden bekijken bij serieschakeling dan kun de totale
weerstand heel gemakkelijk berekenen. Je mag namelijk alle
weerstanden in de schakelingen bij elkaar optellen dan heb je de totale
weerstand.
R1

R2

R3

Rtot=R1+R2+R3
Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6F via Teletop.

G – Parallelschakeling.
35

In de vorige paragraaf hebben we gezien wanneer een schakeling
‘serie’ wordt genoemd en wanneer ‘parallel’. In deze paragraaf gaan
we kijken naar de stroomsterkte en spanning bij een parallelschakeling,
net zoals we dat in de vorige paragraaf hebben gedaan bij een
serieschakeling.
Het grote verschil van een parallelschakeling met een serieschakeling is
dat er bij een parallelschakeling meerdere stroomkringen zijn te
onderscheiden.
Hieronder zijn de verschillende stroomkringen weergegeven. Iedere
stroomkring is apart gekleurd. De stroom door het bovenste lampje volgt
de roze route, de stroom door het onderste lampje de groene route en
de stroom door de weerstand (component in het midden) de bruine route.

G – Parallelschakeling.
36

Wanneer we in een parallelschakeling ieder component gaan bekijken
zijn er een aantal eigenschappen heel belangrijk.
Omdat er meerdere stroomkringen zijn, is:


De stroomsterkte in de stroomkringen verschillend.



De spanning over ieder component hetzelfde.



Als er één onderdeel uitvalt of kapot gaat werkt de rest nog steeds.
U1

U2

U3
Utotaal

Spanning bij een parallelschakeling.
Met een voltmeter meet je de spanning over ieder component en zul je
zien dat over ieder component dezelfde spanning staat. Ook de totale
spanning (Utotaal) is hetzelfde.
Utotaal = U1 = U2 = U3

G – Parallelschakeling.
37

Stroomsterkte bij parallelschakeling.
De stroomsterkte kan verschillen per component in een
parallelschakeling. Om deze uit te rekenen moet je voor iedere
component de wet van Ohm gaan gebruiken. Wanneer je de totale
stroomsterkte wil weten, mag je de stroomsterktes van alle losse
componenten bij elkaar optellen.
I1

I2

I3

It

Itotaal = I1+I2+I3+…
Bekijk onderstaande film om te zien hoe je berekeningen aanpakt bij een
parallelschakeling (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

G – Parallelschakeling.
38

Weerstand bij parallelschakeling.
Om een totale weerstand te berekenen bij een parallelschakeling zul je
meer moeite moeten doen dan bij een serieschakeling.
Bij een serieschakeling hoefde je alle weerstanden maar bij elkaar op te
tellen, bij een parallelschakeling gaan we “omgekeerd” optellen.
Om omgekeerd op te tellen krijg je deze formule gegeven:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1
Je vult hierbij R1, R2, R3 etc. in de formule in en je houdt breuken over.
Als je niet meer weet hoe je Rv kunt uitrekenen wanneer je deze breuken
hebt kun je dat opzoeken in de samenvatting.

Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6G via Teletop.

H – Gecombineerde schakeling.
39

Tot nu toe zijn serieschakelingen en parallelschakelingen altijd apart
bekeken. Maar de meeste schakelingen die worden gebruikt bestaan
niet uit alleen serie of parallel geschakelde componenten maar uit een
mix hiervan. We noemen dit een gecombineerde schakeling.
Hier rechts is een gecombineerde schakeling
weergegeven. Het zijn 2 lampjes (nr. 1+2) die
parallel geschakeld zijn. Samen staan deze
lampjes in serie met de weerstand hier rechts.

1

Om aan een gecombineerde schakeling te
kunnen rekenen, moet je eerst gaan kijken welke
componenten in serie met elkaar staan en welke componenten een
parallelschakeling met elkaar vormen.
Wanneer je dat gelukt is kun je een parallelschakeling in gedachte
vervangen door een vervangingscomponent (vaak wel
vervangingsweerstand genoemd).
Dan hou je een schakeling over waarbij alle onderdelen in serie met
elkaar staan. Deze zou je zonder problemen moeten kunnen oplossen.

1
1 en 2

2

2

H – Gecombineerde schakeling.
40

Om een vervanging te vinden moet je een aantal zaken onthouden:
Alleen weerstanden mag je vervangen, je zult dus altijd eerst de
weerstand moeten uitrekenen.


Weerstanden in serie mag je optellen.



Weerstand parallel moet je “omgekeerd optellen” .



Serie:

(RV = R1+R2+R3+enz.)

Parallel:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1

Om goed te zien hoe je bij een parallelschakeling een
vervangingsweerstand uitrekent kun je het onderstaand filmpje bekijken.
(klik in het zwarte vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
41

Voorbeeldsom.
Geef bij elk component van onderstaande afbeelding de spanning,
stroomsterkte en weerstand.
9V
6V
10 Ω
0,2 A

Dit lijkt erg moeilijk, zeker omdat je bij zo een opgave “door het bomen
het bos niet meer ziet”. Je moet hiervoor iedere keer bij het begin
beginnen en de basisregels toepassen die je de afgelopen paragrafen
hebt geleerd.
De som wordt uitgewerkt in het onderstaand filmpje. (klik in het zwarte
vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
42

Je zou nu aan het laatste huiswerk van deze module kunnen beginnen.
Wanneer je graag nog een extra uitleg wil hebben over het oplossen
van een gecombineerde schakeling, dan kun je eerst onderstaand filmpje
bekijken. (klik in het zwarte vlak)
Ook zijn in de samenvatting meerdere sommen geheel uitgewerkt.
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Samenvatting kun je HIER vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6H via Teletop.

Extra: Relais.
43

Deze paragraaf is voor de mensen die nog geïnteresseerd zijn om wat
extra te weten te komen. Deze paragraaf zal NIET worden getoetst op
het proefwerk.
Tijdens deze extra stof gaan we het hebben over een Relais en zullen
stap voor stap gaan bekijken wat een Relais is.
Wat is een Relais?
Een Relais is een door een elektromagneet bediende schakelaar.
Het is een eenvoudige maar zeer veelgebruikte component in elektrische
schakelingen.
Hoe werkt een relais?
In een relais is koperdraad om een ijzeren staafje gedraaid. Wanneer
er door de draad stroom gaat lopen zal het ijzeren staafje magnetisch
worden. Aan het uiteinde van dit ijzeren staafje zit een ijzeren plaatje
wat aangetrokken wordt als het staafje magnetisch wordt.
Hierdoor worden er onder het plaatje 2 contacten met elkaar verbonden
net zoals bij een schakelaar.

Extra: Relais.
44

Welk symbool is een Relais?

Aan de linkerkant (bij de spoel) sluit je stroomkring A aan. Wanneer
deze stroomkring sluit, zal deze de elektromagneet activeren en trekt
aan het schakelaartje in stroomkring B (stippellijn).
Hoe werkt een Relais in een schakeling?

A

Als er een relais gebruikt wordt, zijn er
S1
altijd 2 stroomkringen,
S2
de “stuurkring” B en de
“verbruikerskring” A. Als de
schakelaar 1 (S1) gesloten wordt dan
B
wordt het ijzer in de het relais
M
magnetisch. Hierdoor trekt hij
schakelaar 2 (S2) automatisch
dicht. De 2e stroomkring wordt dus gesloten en in dit voorbeeld gaat dan
de motor (M) werken.

Extra: Relais.
45

Waarom dan niet de hiernaast staande schakeling?
Een motor (b.v. ruitenwissermotor auto) heeft
meestal een groot vermogen, het gevolg hiervan
is dat er een grote stroom doorheen gaat.
De meeste schakelaars aan het stuur zijn klein
en daar kan geen grote stroom doorheen,
anders branden deze door.

S

M

Een relais bied de oplossing, door
schakelaar S1 gaat een “kleine stuurstroom” waardoor S2 gesloten wordt
en de motor gaat werken. S2 is een schakelaar waar wel veel stroom
doorheen kan.
Deze relais bevinden zich vaak onder de motorkap of onder het
dashboard en je hoort ze vaak “klikken”.

Extra: Relais.
46

Hoe gebruiken we een Relais in een schakeling?
Een Relais gebruiken we zoals al gezien om met schakeling A schakeling
B te doen openen of sluiten. Wanneer we gaan kijken kom je het Relais
vaak tegen bij schakelingen waarbij je met een kleine stroomsterkte een
stroomkring wil (de)activeren met een grote stroomsterkte.
Het beste voorbeeld hiervan is een startrelais van de auto. Wanneer je
de auto probeert te starten draai je aan de sleutel. In deze schakeling is
dan ook een relais opgenomen die vervolgens alle andere systemen in
de auto uitzet, zodat de startmotor het volle vermogen van de accu kan
benutten.
In het schakelschema hieronder wordt een Relais gebruikt om een bel te
doen bellen. De bel werkt op een spanning van 230V, maar wordt
aangestuurd met een schakelaar die maar 12V aan spanning nodig
heeft.

Practica.
47

Hieronder zijn een aantal practica te vinden die goed aansluiten bij
deze module. Wanneer er een practicum wordt uitgevoerd, zal dit van
tevoren duidelijk worden aangegeven en kun je deze hier vinden:
Practicum 1:

Water als geleider.

Practicum 2:

De volta-batterij.

Practicum 3:

De citroen-batterij.

Practicum 4:

De hand-batterij.

Practicum 5:

Schakelingen tekenen en bouwen.

Practicum 6:

Wet van Ohm.


Slide 12

1

MODULE 6
ELEKTRICITEIT.

Door: S.

Habets.

Inhoudsopgave.
2

Hier vind u het overzicht van deze module.
Om snel naar een onderdeel toe te gaan kan erop geklikt worden.
Voorwoord

3

Legenda

4

A.

Introductie

5

B.

Statische elektriciteit

10

C.

Elektrische symbolen

18

D.

Grootheden

22

E1.

Wet van Ohm

26

E2.

Ohm & lampje

29

F.

Serieschakeling

31

G.

Parallelschakeling

35

H.

Gecombineerde schakeling

39

Extra:

Transistor

43

Practica

47

Voorwoord.
3

Welkom bij de module Elektriciteit door S. Habets.
Deze module is gemaakt voor leerlingen van 2 Atheneum.
De opzet van deze module is dat een leerling deze module geheel
zelfstandig door kan werken. Daar waar dat niet mogelijk is, zal er
tijdens de les hier nog aandacht aan besteed worden. Bij vragen kan
altijd de docent worden geraadpleegd. Dat kan tijdens de les, maar dat
kan ook online. Je krijgt dan in de meeste gevallen reactie per email.
Te vinden op: www.stagesmc.weebly.com
Verder is op de website nog aanvullende informatie te vinden.
Het is verstandig om tijdens de les naast je laptop ook te
zorgen voor een koptelefoon of oordopjes. Dit omdat er
regelmatig filmpjes met geluid zijn verwerkt in dit lesmateriaal.
Opdrachten/huiswerk.
De opdrachten die bij deze module horen zijn op teletop te vinden.
Wanneer er opdrachten gemaakt moeten worden zal dat worden
aangegeven in de module. Wanneer je score lager is dan 65% mag je
niet verder met de volgende paragraaf maar moet je de opdrachten
nogmaals maken.
Aanvullende informatie zal worden gegeven in de les.
Heel veel succes en plezier!
S. Habets

Legenda.
4

Soms kom je logo’s tegen op de groene balk zoals deze hierboven staan.
Wanneer je op sommige logo’s klikt zit er een hyperlink achter. Deze zal
je dan direct naar de juiste locatie verwijzen.
Hier beneden wordt uitgelegd wat het betekend wanneer er een van
deze logo’s in de groene balk staan vermeld.
Er zit geluid bij deze pagina of bij de bijbehorende film.
In de klas zijn oordopjes of een koptelefoon verplicht.
Er bevindt zich een video op deze pagina.

Aanvullende informatie is te vinden op de website van Dhr.
Habets.
Er bevinden zich opdrachten via TeleTop op deze pagina.

Er bevindt zich een samenvatting op deze pagina.

A – Introductie.
5

Elektriciteit komen we dagelijks tegen in ons leven. Dan denk je natuurlijk
meteen aan het stopcontact en aan batterijen met alle apparaten die
daarbij horen. Maar niet alleen kunstmatig opgewekte elektriciteit kom
je in je dagelijks leven tegen, ook in de natuur kom je elektriciteit tegen.
Vaak denk je niet aan deze vormen, maar toch hebben ze alles met
elektriciteit te maken.

In de natuur kom je bliksem tegen, heb je de sidderaal en gaan je haren
rechtovereind staan met behulp van elektriciteit. Zelfs in ons lichaam
gaan er continu elektrische stroompjes als je kijkt naar ons zenuwstelsel.

Tegenwoordig maken wij onze eigen elektriciteit. Maar waarom
gebruiken wij mensen eigenlijk zo graag elektriciteit?
Elektriciteit is een vorm van energie die veel voordelen heeft.




Elektriciteit is gemakkelijk te transporteren door de infrastructuur van
(koper)draden die inmiddels overal in ons land zijn aangebracht.
Elektriciteit is gemakkelijk om te zetten in andere vormen van energie
zoals:
Warmte
(vb: een soldeerbout of elektrische verwarming)
Licht
(vb: een gloeilamp of LED)
Beweging
(vb: een elektromotor)

A – Introductie.
6

Elektriciteit heeft ook grote nadelen.
Dat is namelijk dat elektriciteit duur is en zeer moeilijk te maken is. Het
proces van elektriciteit opwekken is ook erg milieubelastend.
(d.w.z. dat het milieu er flink onder lijdt)
Hoe komen we vandaag de dag eigenlijk aan de benodigde
elektriciteit? Dat wordt uitgelegd in het volgend filmpje.
(klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Historie van Elektriciteit.
Volgens historische documenten is de eerste bekende ontdekking van
statische elektriciteit eigenlijk in de 6e eeuw. Hier werd ontdekt dat het
wrijven van een bont met een ander voorwerp andere voorwerpen laat
aantrekken.

A – Introductie.
7

De eerste moderne toepassing van elektriciteit was in 1660, de eerste
elektrostatische generator. Deze baande de weg voor de leer van de
elektriciteit. Men ontdekte dat er materialen zijn die als geleiders dienst
doen en anderen die als isolator dienst doen en dat er twee soorten
ladingen bestaan (positief en negatief).
In 1700 werd de eerste condensator uitgevonden en men kon zo
statische elektriciteit in een elektrische stroom omzetten.
In de vroege 19e eeuw deed men nog meer verbazende ontdekkingen
op het gebied van elektriciteit.
Er kwamen bedrijven die erop gericht waren om elektriciteit te
onderzoeken om zo het leven voor de mensen gemakkelijker te maken.
Zo kwamen er de meest ongelooflijke uitvindingen, zoals de
inductiemotor, de gloeilamp, de lange afstand telegraaf, de telefoon, de
eerste elektrische aangedreven locomotief.
Deze uitvindingen kwamen van mensen zoals:
- Georg Simon Ohm
1787 - 1854

- Graaf Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta
1745 - 1827

- André-Marie Ampère
1775 – 1836
Natuurlijk zijn er nog vele andere uitvinders geweest die zich met
elektriciteit bezig hebben gehouden zoals:
Thomas Edison, Alexander Graham Bell, Michael Faraday, Benjamin
Franklin, Samuel Morse, James Watt, James Clerk Maxwell

A – Introductie.
8

Na de tweede wereldoorlog zijn de ontwikkelingen zeer snel gegaan.
Heden ten dage is elektriciteit niet meer weg te denken uit onze
maatschappij.
Toepassingen.
Om maar een paar voorbeelden te noemen waarbij elektriciteit een
belangrijke rol speelt:
Televisie, Stereo, Gsm, Computer, Airco, Klokken, Elektrische
gereedschappen, Lasers, Verlichting, Pompen, Meetapparatuur,
Afstandbedieningen, Ovens, Magnetron, Koffiezetapparaten,
Fototoestellen, Kopieerapparaten, Projectoren, IJskasten, Diepvriezers,
Snelheidscontroles, Navigatiesystemen, Satellieten, Speelgoed,
Vliegtuigen, Trein, Stofzuigers, Vaatwasmachines, Compressors,
Grasmaaimachines, Liften, Auto’s, Rolluiken, Verwarming, enz.
Zonder elektriciteit zou ons hedendaags bestaan helemaal ontregeld
worden.
Bedrijven, Fabrieken, Ziekenhuizen, Rechtbanken, Scholen, Tv-zenders,
Internet, Banken, Winkels, Treinverkeer, Verkeerslichten, Politie,
Brandweer, Vliegvelden, GSM netwerk zouden allemaal niet goed meer
functioneren.

A – Introductie.
9

Omdat elektriciteit zo een grote rol speelt in ons dagelijks leven,
zijn er ook een hele hoop beroepen gerelateerd aan elektriciteit.
Hieronder zijn een aantal beroepen opgesomd die direct
betrekking hebben op elektriciteit.
Elektrotechnisch ingenieur
-Besturingstechnicus
-Automatiseringsdeskundige
-Onderhoudstechnicus Electro en Instrumentatie
-Elektronicaspecialist
-Productontwerper
-Ingenieur krachtcentrale
-Programmeur robots
-Verwarmingsmonteur
-Audiovisueel medewerker
-Monteur communicatienetwerken
-Monteur laag- en hoogspanningsnetwerken
-

We hebben nu een flink aantal zaken bekeken. Een aanvulling hierop is
een video.
Klik hiernaast op het video logo om de video te bekijken
op het internet. Bij geen werkende link klik HIER.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6A via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

B – Statische elektriciteit.
10

Wanneer we een plasje zuiver water eens goed gaan bekijken, zullen we
zien dat het plasje water uit allemaal waterdeeltjes bestaat. Één zo een
waterdeeltje noemen we een watermolecuul.
Een molecuul kunnen we ook weer goed gaan bekijken. We zullen zien
dat ieder watermolecuul is opgebouwd uit hetzelfde aantal
bouwsteentjes van een soort. Er bestaan heel veel verschillende
bouwsteentjes en die bouwsteentjes noemen we atomen.
Wanneer we kijken naar het watermolecuul zal 1 watermolecuul bestaan
uit 2 waterstofatomen (afgekort: H) en 1 zuurstofatoom (afgekort: O).
De wetenschappelijke naam van water is H2O, bestaat uit 2xH en 1xO.
Samen zorgen deze atomen ervoor dat er de stof ‘water’ gevormd
wordt. De atomen zelf zijn geen water meer. Het kleinste deeltje dat nog
onder water valt, is het watermolecuul.

Ook atomen zijn weer goed te bekijken. Dan zul je zien dat ieder atoom
is opgebouwd uit een kern met daaromheen elektronen.
De kern bestaat uit:
Protonen: Dit zijn positief geladen deeltjes.
Neutronen: Dit zijn neutrale kerndeeltjes.
Om de kern “vliegen” de negatief geladen deeltjes,
de elektronen.

B – Statische elektriciteit.
11

De kernen blijven gemiddeld op hun
plaats. De elektronen bewegen rond de kern. Bij metalen en andere
“geleiders” kunnen deze elektronen hun eigen kern verlaten. Er is dan
sprake van “vrije elektronen”.
Zie ook het filmpje dat uitlegt hoe een molecuul in
elkaar zit.
(Klik in het zwarte vlak)op het video logo.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

B – Statische elektriciteit.
12

Als een atoom en/of molecuul elektronen teveel of te weinig heeft dan
krijgt deze een lading. Men noemt dit atoom en/of molecuul dan een ion.
We zullen in het vervolg niet praten over een ion maar over een geladen
stof (deze bestaat immers uit ionen)
Heb je evenveel positieve deeltjes als negatieve dan heb je een neutrale
stof.
Heb je een tekort aan elektronen  positief geladen stof (+)
Heb je een overschot aan elektronen negatief geladen stof (-)
Je kunt een stof alleen een lading geven door elektronen erbij of eraf te
doen.
2 gelijknamige stoffen (+) en (+) en (-) en (-) zullen ze elkaar afstoten.
Uiteraard geld dit niet voor neutrale stoffen onderling

2 ongelijknamige stoffen (-) en (+) zullen ze elkaar aantrekken.
Hierbij moet opgemerkt worden dat een neutrale stof ook door een
geladen stof aangetrokken wordt.

B – Statische elektriciteit.
13

Elektroscoop.
Met een elektroscoop kun je het effect van positief en
negatief geladen deeltjes zichtbaar maken. Het bestaat
meestal uit twee bladen lichte metalen folie.
De folie is verbonden met geleiders. De aan te tonen
lading vloeit langs de geleiders naar de bladen.
Daardoor gaan de twee bladen elkaar afstoten.
Hoe groter de lading, hoe verder de bladen zich van elkaar
verwijderen.
De elektroscoop die op school gebruikt wordt
staat hiernaast afgebeeld. Hoe groter de lading
hoe groter de uitslag.
Het is belangrijk bij een elektroscoop om te
onthouden dat de positieve deeltjes zich in de kern bevinden.
In een vaste stof (elektroscoop) zitten deze op een vaste plaats en
kunnen niet van hun plaats af. Bij stoffen met veel vrije elektronen zoals
bijna alle metalen zullen deze elektronen (negatieve deeltjes) wel willen
gaan bewegen.
Bepaalde stoffen worden bij wrijving:
-negatief geladen zoals: plastic koper
-positief geladen zoals: lucht, wol, glas

B – Statische elektriciteit.
14

Bij het in de buurt komen (niet aanraken!) van een elektroscoop gebeurt
het volgende:

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

De positief geladen staaf komt in de buurt en trekt de negatieve
deeltjes in de elektroscoop aan. Omdat er een verplaatsing van
negatieve elektronen in de elektroscoop plaats vindt, zullen er onderaan
alleen nog maar positief geladen deeltjes overblijven. En 2 positief
geladen plaatjes stoten elkaar af.
Dit effect wordt veroorzaakt door het feit dat gelijknamige ladingen
elkaar afstoten en ongelijknamige ladingen elkaar aantrekken.
Wanneer je dit verschijnsel moet gaan uitleggen kun je het beste dit
tekenen. Gebruik dan altijd deze volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen (+) op een vaste plaats.

3.

Teken de elektronen (-).

B – Statische elektriciteit.
15

Bij aanraking zal dit alles een hele andere wending nemen.
De elektronen (-) kunnen dan overspringen van het ene object naar het
andere. Hierdoor zal de elektroscoop uiteindelijk een positieve lading
krijgen, en de staaf wordt iets minder positief omdat er elektronen (-)
zijn bijgekomen. De plaatjes blijven dan ook uitelkaar staan.
Bij aanraking van de PVC buis gebeurt het volgende:
Er springen elektronen over

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Wanneer je dit verschijnsel moet gaan tekenen gebruik dan altijd deze
volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen op een vaste plaats. (+)

3.

Teken de elektronen. (-)

B – Statische elektriciteit.
16

Je kunt de elektroscoop weer neutraal maken door hem aan te raken, het
tekort aan elektronen wordt dan door jou aangevuld. Jij bent “geaard”
(verbonden met de aarde) en deze zal altijd neutraal blijven, vanwege
het enorme aantal deeltjes wat de aarde bezit.
Het in de buurt komen en aanraken met een negatieve staaf kun je
bekijken in de samenvatting. Let op: Er gebeurt met de plaatjes precies
hetzelfde, echter bewegen de elektronen (-) heel anders !

B – Statische elektriciteit.
17

Op de website staat een applet klaar waarmee je zelf een
ballon statisch kunt laden, probeer het eens en maak dan
eerst onderstaande opdrachten.
Laadt 1 ballon eerst negatief door hem langs de trui te wrijven.
1.
2.

Zal de trui nu positief of negatief zijn?
Wat zal er tussen de ballon en trui te zien zijn? Trekken deze elkaar
aan of stoten ze elkaar af?

Ga nu met de ballon naar de neutrale muur.
3.

Wat zal er met de negatieve elektronen in de muur gebeuren?

4.

Wat zal er met de positieve ionen in de muur gebeuren?

Herstel nu de simulatie en klik aan dat je 2 ballonnen wil gebruiken.
Wrijf met beide ballonen langs de trui zodat ze beide genoeg
elektronen opnemen. Hang vervolgens ballon 1 midden in het scherm en
ballon 2 breng je rustig naar ballon 1 toe.
5.

Wat zullen de 2 ballonen voor effect op elkaar hebben, en waarom?
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6B via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

C – Elektrische symbolen.
18

Bij elektriciteit wordt vaak gebruik gemaakt van schema’s waarin zal
worden aangegeven hoe een schakeling is opgebouwd. Een schakeling is
een stroomkring waarin verschillende onderdelen zijn opgenomen. Denk
hierbij aan een spanningsbron, een lampje en nog veel meer
verschillende mogelijke onderdelen. Deze onderdelen noemen we
componenten.

Schema’s worden gebruikt om een schakeling die in werkelijkheid
bestaan eenvoudiger weer te geven. In deze schema’s worden geen
foto’s gebruikt om aan te geven welke componenten in de schakeling
zitten.
Componenten die je veel zal tegenkomen:


Gelijkspanningbron



Wisselspanningbron



Schakelaar (geopend)



Schakelaar (gesloten)





Weerstand
(stroomverbruiker)
Voltmeter

V

C – Elektrische symbolen.
19


Ampèremeter



Lampje



Light-emitting diode (LED)



Draadje

A

Van de meeste componenten weet je waarschijnlijk wel wat ze doen of
waarvoor ze bedoeld zijn. Een diode is een apparaatje dat de stroom
maar in 1 richting doorlaat. Een Light-emitting diode is er eentje die
daarbij ook nog licht uitzendt.
Zoals al eerder aangegeven worden deze symbolen gebruikt om
schema’s te maken. Deze schema’s maken schakelingen overzichtelijker.
Enkele voorbeelden hiervan:

C – Elektrische symbolen.
20

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

Het schema dat er over blijft is veel overzichtelijk dan de oorspronkelijke
tekening.
Van ieder elektrisch apparaat is zo’n schema gemaakt. Zoals hieronder
van een magnetron

Dit maakt het zoeken naar eventuele storingen een stuk makkelijker.

C – Elektrische symbolen.
21

Schema’s zijn niet zo makkelijk te maken vanuit een tekening. Hoe meer
componenten in de tekening zijn, hoe moeilijker het zal zijn om een
schema ervan te maken.

ampèremeter

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Leg de componenten zodanig dat
je er overzichtelijk naar kan kijken.
Stap3:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

A

A

A

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6C via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

D – Grootheden.
22

Bij deze paragraaf gaan we de grootheden en bijbehorende eenheden
bespreken die tijdens deze module van toepassing zijn.
Spanning.
Spanning staat ook wel bekend als potentiaalverschil binnen de
natuurkunde. Met spanning wordt de hoeveelheid energie die nodig is
per ladingseenheid om deze te kunnen verplaatsen door een geleidend
materiaal bedoelt. Simpel gezegd: de energie van de elektronen.
Spanning wordt weergegeven met het symbool U, afgeleid van het
latijnse woord Urgere.
De eenheid waarin spanning wordt uitgedrukt is volt. Afgekort met een
hoofdletter V.
Wanneer je een elektrisch apparaat aansluit op het lichtnet door de
stekker in het stopcontact te steken, komt er een spanning van 230volt
naar dit apparaat. (Vroeger was dit 220volt, tegenwoordig 230volt)
Je noteert dit als: Ustopcontact = 230V.
Stroomsterkte.
Een lampje gaat branden als de kring gesloten is. Dit komt doordat er
een stroom van vrije elektriciteitsdeeltjes (elektronen) loopt door de
kring. Deze wordt verwekt door de batterij. De batterij werkt net als een
ventilator. Bij een ventilator is er voor en achter een andere druk en het
drukverschil veroorzaakt de luchtstroom. De batterij veroorzaakt dus een
drukverschil en hierdoor ontstaat een stroom. Deze stroom loopt van plus
naar min.
Kortom: stroomsterkte is het aantal elektronen dat per seconde door een
geleider stromen.

D – Grootheden.
23

Stroomsterkte wordt doorgaans weergegeven met de letter I, afkomstig
van intensiteit. De stroomsterkte die per seconde door een draad
passeert heeft de eenheid Ampère (A).
Stel dat er door een elektromotor een stroomsterkte van 3 Ampère gaat.
Je noteert dit als: Imotor = 3A
Om de stroomsterkte te meten plaats je een ampèremeter in serie (dus
tussen lampje en spanningsbron).
Weerstand.
Ieder elektrisch apparaat zorgt voor een weerstand van de
stroomsterkte. Een weerstand is wanneer de doorgang van een
elektrische stroom wordt bemoeilijkt.
Je zou weerstand kunnen vergelijken met een kraan die maar half
opengedraaid is.
Weerstand geven we aan met de letter R, afkomstig van resistance.
Weerstand wordt gemeten in de eenheid Ohm. Ohm wordt afgekort met
het Griekse symbool voor omega, Ω.
Stel dat een lampje een weerstand heeft van 25 Ohm.
Je noteer dit als: Rlampje = 25Ω.

D – Grootheden.
24

Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

Wanneer je spanning, stroomsterkte en weerstand wil gaan meten zijn er
een aantal dingen erg belangrijk om uit elkaar te houden.
Spanning over een lampje meten.
Wanneer je spanning wil meten heb je een spanningsmeter nodig. Deze
spanningsmeter sluit je parallel over het lampje aan.
Stroomsterkte door een lampje meten.
Wanneer je stroomsterkte wil gaan meten heb je een ampèremeter
nodig. Deze sluit je in serie voor of na het lampje aan. Deze zal het
aantal elektronen die per seconde door het lampje gaan meten.

D – Grootheden.
25

Wanneer je nog niet goed het verschil weet tussen serie en parallel is
dat geen probleem, want dat wordt later deze module nog behandeld.
Maar om je toch alvast een idee te geven kun je onderstaand filmpje
bekijken door erop te klikken. Het filmpje is ook HIER te vinden.

Weerstand van een lampje meten.
De weerstand is te meten maar dat wordt niet in deze module
behandeld. In deze module leer je wel de weerstand te berekenen met
behulp van de stroomsterkte en de spanning. Dit volgt nog in de
komende paragrafen.
Samenvatting kun je HIER te vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6D via Teletop.

E1 - Wet van Ohm.
26

Bij elektriciteit is er 1 formule de basis van alle andere formules. Deze
formule zal bij ieder onderdeeltje van elektriciteit, waarbij elektriciteit
een rol speelt, terugkomen. Deze wet is vernoemd naar de Duitse
natuurkundige George Ohm, die als eerste de relatie legde tussen
stroomsterkte, spanning en weerstand.
Voordat je de wet van Ohm goed kan begrijpen, moet je een aantal
basisdingen goed helder hebben.








Er kan pas een elektrische stroom lopen wanneer de stroomkring
gesloten is.
Stroomsterkte (I) wordt gemeten in Ampère (A).
Je kunt stroomsterkte meten met een Ampèremeter die je in serie
plaatst met het te meten component.
Spanning (U) wordt gemeten in Volt (V).
Je kunt spanning meten met een voltmeter die je parallel over het te
meten component plaatst.
Geef je de elektronen meer energie (spanning) dan zullen de aantal
elektronen die per seconde (stroomsterkte) door de stroomkring gaan
toenemen.

Deze voorwaarden zijn van belang bij de wet van Ohm. Wanneer er niet
aan deze voorwaarden wordt voldaan zal de wet van Ohm niet gelden.

E1 - Wet van Ohm.
27

We gaan nu bekijken hoe de wet van Ohm er uitziet.
We gaan de spanning en stroomsterkte meten van een
component (in dit geval hiernaast een weerstandje).
We zetten er eerst 0 volt op. De stroomsterkte is dan ook
0 ampère.
Wanneer we de spanning gaan verhogen naar 1volt,
zal de stroomsterkte omhoog gaan naar 0,5 ampère.
We verhogen de spanning naar 2 volt, stroomsterkte wordt 1 ampère.
Iedere keer wanneer de spanning met 1 volt verhoogd wordt, zal de
stroomsterkte verhogen met 0,5. Dat kunnen we uitzetten in een tabel
zoals hierbeneden is gedaan. Vanuit deze tabel kun je een grafiek
tekenen zoals ernaast gebeurd is. Bekijk deze en kijk of je begrijpt wat
er staat.

I (A)

0
0

1
0,5

2
1

3 4
1,5 2

U/I

2

2

2

2

U (V)

U (V)

3
2
1

0,5 1 1,5 2 I (A)
Zoals je in de kolom onderaan de tabel kunt
zien, komt er een constante waarde uit wanneer je spanning deelt door
de stroomsterkte. Vanuit de wiskunde weet je dat bij een rechte lijn een
hellingsgetal hoort.

Deze waarde is de weerstand.

R=

spanning
stroomsterkte

=

U(V)
I(A)

=

2
3
4
1
= 2Ω
=
=
=
1
1,5
0,5
2

E1 - Wet van Ohm.
28

De wet van Ohm luidt als volgt:

weerstand =
R(Ω) =

In symbolen:

spanning
stroomsterkte
U(V)
I(A)

Om erachter te komen hoe je de formule moet invullen wanneer er iets
anders gevraagd wordt dan de weerstand, kun je de formuledriehoek
gebruiken. Je legt dan je vinger op het gedeelte dat je moet uitrekenen,
de driehoek laat je zien hoe je de formule moet gebruiken.
Wil je R weten?
Leg je vinger op R, er blijft

over.

Wil je U weten?
Leg je vinger op U, er blijft I x R over.

Alle verschillende voorbeeldsommen kun je HIER vinden in de
samenvatting.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E1 via Teletop.

E2 – Ohm & lampje.
29

Dagelijks komen we lampen tegen. Grote lampen, zoals in een
voetbalstadion of kleine lampen in de kerstboom. Er zijn heel veel
verschillende soorten lampen of lampjes.
Wanneer je ieder lampje apart gaat bekijken,
zul je zien dat er op ieder lampje iets geschreven
staat. Bijvoorbeeld een autolamp.
Daar zou 12V/1,5A op kunnen staan.
Dit betekent dat wanneer je 12Volt over dit
lampje heen zou zetten, er een stroomsterkte van
1,5A doorheen gaan en brand het lampje op volle sterkte.

12V/1,5A

Kun je over dit lampje:
2Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zeer zwak.
6Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zwak.
12,5Volt zetten?
Ja, het lampje brandt fel.
25Volt zetten?
Ja, het lampje zal doorbranden.
Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken. In de video
wordt een proef gedemonstreerd om spanning en stroomsterkte te
meten. Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

E2 – Ohm & lampje.
30

De weerstand van een lampje is te meten en zal constant zijn wanneer er
een andere hoeveelheid spanning over het lampje wordt gezet. Echter
wanneer een gloeidraadje in een lampje zeer heet wordt, dan zal zijn
weerstandwaarde gaan veranderen door de hitte. Dat is het beste
zichtbaar wanneer een meting wordt uitgezet in een grafiek.
In de grafiek hiernaast zie je wat er
gebeurt wanneer je steeds meer spanning
(U) over een lampje zet. In eerste instantie
zal de grafiek lineair blijven, omdat de
weerstand constant is. Maar wanneer er
teveel spanning over een lampje wordt
gezet, wordt hij warm en zal hij uiteindelijk
doorbranden. Bij dit oververhitten van het
lampje zal de weerstand verhogen.

Wanneer je een voorbeeldsom wil zien, kijk dan in de samenvatting.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E2 via Teletop.

F – Serieschakeling.
31

Wanneer we een schakeling bekijken, kunnen we een schakeling onder
verdelen in 2 hoofdcategorieën. De Serieschakeling en de
Parallelschakeling.
Dit hebben we al heel kort bekeken bij paragraaf D met een filmpje. In
deze paragraaf gaan we het hebben over de Serieschakeling. De
Parallelschakeling zal in de volgende paragraaf worden besproken.
Een Serieschakeling is een schakeling waarbij alle geschakelde
componenten in serie staan. Dat wil zeggen; wanneer de stroom gaat
lopen kan deze maar 1 richting uit en komt dan alle componenten tegen.
De stroom kan zich nergens splitsen, splitsen is namelijk parallel.

+
-

+
-

Serie

Parallel

In het linkerplaatje zijn 3 lampjes in serie geschakeld. De stroom moet
door alle 3 de lampjes heen. In het rechterplaatje zijn 3 lampjes parallel
getekend, de stroom zal zich splitsen voordat het door een lampje gaat.

F – Serieschakeling.
32

Wanneer er in een serieschakeling een lampje uitvalt dan gaan de
andere lampjes ook uit, omdat de stroom niet meer door kan. De
stroomkring is dan niet meer gesloten. Wanneer er een lampje uitvalt bij
een Parallelschakeling, dan is de stroomkring nog steeds gesloten en kan
de stroom nog steeds door de andere lampjes. Deze zullen dan gewoon
blijven branden.

Stroomsterkte in een Serieschakeling.
Wanneer we een stroom laten lopen door een Serieschakeling dan is de
stroomsterkte in de hele stroomkring gelijk. Het maakt niet uit waar je
stroomsterkte gaat meten, overal is deze even groot.
In Natuurkundige termen zeggen we;
de stroomsterkte is constant.
I
1

I
2

I
3

I totaal

I = constant

Itotaal= I1= I2= I3

Itotaal wordt ook wel Ibron genoemd

F – Serieschakeling.
33

Spanning bij Serieschakeling.
De spanning die over de componenten staat kan wel verschillen, dit is
afhankelijk van de weerstand van ieder component. De spanning van
alle componenten bij elkaar opgeteld is de totale spanning.

U
1

U
2

U
3

U totaal

Utotaal = U1+U2+U3+…
Bekijk onderstaand filmpje over het oplossen van sommen met
serieschakelingen (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun het ook HIER bekijken.

F – Serieschakeling.
34

Weerstanden in serieschakeling.
Wanneer we weerstanden bekijken bij serieschakeling dan kun de totale
weerstand heel gemakkelijk berekenen. Je mag namelijk alle
weerstanden in de schakelingen bij elkaar optellen dan heb je de totale
weerstand.
R1

R2

R3

Rtot=R1+R2+R3
Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6F via Teletop.

G – Parallelschakeling.
35

In de vorige paragraaf hebben we gezien wanneer een schakeling
‘serie’ wordt genoemd en wanneer ‘parallel’. In deze paragraaf gaan
we kijken naar de stroomsterkte en spanning bij een parallelschakeling,
net zoals we dat in de vorige paragraaf hebben gedaan bij een
serieschakeling.
Het grote verschil van een parallelschakeling met een serieschakeling is
dat er bij een parallelschakeling meerdere stroomkringen zijn te
onderscheiden.
Hieronder zijn de verschillende stroomkringen weergegeven. Iedere
stroomkring is apart gekleurd. De stroom door het bovenste lampje volgt
de roze route, de stroom door het onderste lampje de groene route en
de stroom door de weerstand (component in het midden) de bruine route.

G – Parallelschakeling.
36

Wanneer we in een parallelschakeling ieder component gaan bekijken
zijn er een aantal eigenschappen heel belangrijk.
Omdat er meerdere stroomkringen zijn, is:


De stroomsterkte in de stroomkringen verschillend.



De spanning over ieder component hetzelfde.



Als er één onderdeel uitvalt of kapot gaat werkt de rest nog steeds.
U1

U2

U3
Utotaal

Spanning bij een parallelschakeling.
Met een voltmeter meet je de spanning over ieder component en zul je
zien dat over ieder component dezelfde spanning staat. Ook de totale
spanning (Utotaal) is hetzelfde.
Utotaal = U1 = U2 = U3

G – Parallelschakeling.
37

Stroomsterkte bij parallelschakeling.
De stroomsterkte kan verschillen per component in een
parallelschakeling. Om deze uit te rekenen moet je voor iedere
component de wet van Ohm gaan gebruiken. Wanneer je de totale
stroomsterkte wil weten, mag je de stroomsterktes van alle losse
componenten bij elkaar optellen.
I1

I2

I3

It

Itotaal = I1+I2+I3+…
Bekijk onderstaande film om te zien hoe je berekeningen aanpakt bij een
parallelschakeling (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

G – Parallelschakeling.
38

Weerstand bij parallelschakeling.
Om een totale weerstand te berekenen bij een parallelschakeling zul je
meer moeite moeten doen dan bij een serieschakeling.
Bij een serieschakeling hoefde je alle weerstanden maar bij elkaar op te
tellen, bij een parallelschakeling gaan we “omgekeerd” optellen.
Om omgekeerd op te tellen krijg je deze formule gegeven:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1
Je vult hierbij R1, R2, R3 etc. in de formule in en je houdt breuken over.
Als je niet meer weet hoe je Rv kunt uitrekenen wanneer je deze breuken
hebt kun je dat opzoeken in de samenvatting.

Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6G via Teletop.

H – Gecombineerde schakeling.
39

Tot nu toe zijn serieschakelingen en parallelschakelingen altijd apart
bekeken. Maar de meeste schakelingen die worden gebruikt bestaan
niet uit alleen serie of parallel geschakelde componenten maar uit een
mix hiervan. We noemen dit een gecombineerde schakeling.
Hier rechts is een gecombineerde schakeling
weergegeven. Het zijn 2 lampjes (nr. 1+2) die
parallel geschakeld zijn. Samen staan deze
lampjes in serie met de weerstand hier rechts.

1

Om aan een gecombineerde schakeling te
kunnen rekenen, moet je eerst gaan kijken welke
componenten in serie met elkaar staan en welke componenten een
parallelschakeling met elkaar vormen.
Wanneer je dat gelukt is kun je een parallelschakeling in gedachte
vervangen door een vervangingscomponent (vaak wel
vervangingsweerstand genoemd).
Dan hou je een schakeling over waarbij alle onderdelen in serie met
elkaar staan. Deze zou je zonder problemen moeten kunnen oplossen.

1
1 en 2

2

2

H – Gecombineerde schakeling.
40

Om een vervanging te vinden moet je een aantal zaken onthouden:
Alleen weerstanden mag je vervangen, je zult dus altijd eerst de
weerstand moeten uitrekenen.


Weerstanden in serie mag je optellen.



Weerstand parallel moet je “omgekeerd optellen” .



Serie:

(RV = R1+R2+R3+enz.)

Parallel:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1

Om goed te zien hoe je bij een parallelschakeling een
vervangingsweerstand uitrekent kun je het onderstaand filmpje bekijken.
(klik in het zwarte vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
41

Voorbeeldsom.
Geef bij elk component van onderstaande afbeelding de spanning,
stroomsterkte en weerstand.
9V
6V
10 Ω
0,2 A

Dit lijkt erg moeilijk, zeker omdat je bij zo een opgave “door het bomen
het bos niet meer ziet”. Je moet hiervoor iedere keer bij het begin
beginnen en de basisregels toepassen die je de afgelopen paragrafen
hebt geleerd.
De som wordt uitgewerkt in het onderstaand filmpje. (klik in het zwarte
vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
42

Je zou nu aan het laatste huiswerk van deze module kunnen beginnen.
Wanneer je graag nog een extra uitleg wil hebben over het oplossen
van een gecombineerde schakeling, dan kun je eerst onderstaand filmpje
bekijken. (klik in het zwarte vlak)
Ook zijn in de samenvatting meerdere sommen geheel uitgewerkt.
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Samenvatting kun je HIER vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6H via Teletop.

Extra: Relais.
43

Deze paragraaf is voor de mensen die nog geïnteresseerd zijn om wat
extra te weten te komen. Deze paragraaf zal NIET worden getoetst op
het proefwerk.
Tijdens deze extra stof gaan we het hebben over een Relais en zullen
stap voor stap gaan bekijken wat een Relais is.
Wat is een Relais?
Een Relais is een door een elektromagneet bediende schakelaar.
Het is een eenvoudige maar zeer veelgebruikte component in elektrische
schakelingen.
Hoe werkt een relais?
In een relais is koperdraad om een ijzeren staafje gedraaid. Wanneer
er door de draad stroom gaat lopen zal het ijzeren staafje magnetisch
worden. Aan het uiteinde van dit ijzeren staafje zit een ijzeren plaatje
wat aangetrokken wordt als het staafje magnetisch wordt.
Hierdoor worden er onder het plaatje 2 contacten met elkaar verbonden
net zoals bij een schakelaar.

Extra: Relais.
44

Welk symbool is een Relais?

Aan de linkerkant (bij de spoel) sluit je stroomkring A aan. Wanneer
deze stroomkring sluit, zal deze de elektromagneet activeren en trekt
aan het schakelaartje in stroomkring B (stippellijn).
Hoe werkt een Relais in een schakeling?

A

Als er een relais gebruikt wordt, zijn er
S1
altijd 2 stroomkringen,
S2
de “stuurkring” B en de
“verbruikerskring” A. Als de
schakelaar 1 (S1) gesloten wordt dan
B
wordt het ijzer in de het relais
M
magnetisch. Hierdoor trekt hij
schakelaar 2 (S2) automatisch
dicht. De 2e stroomkring wordt dus gesloten en in dit voorbeeld gaat dan
de motor (M) werken.

Extra: Relais.
45

Waarom dan niet de hiernaast staande schakeling?
Een motor (b.v. ruitenwissermotor auto) heeft
meestal een groot vermogen, het gevolg hiervan
is dat er een grote stroom doorheen gaat.
De meeste schakelaars aan het stuur zijn klein
en daar kan geen grote stroom doorheen,
anders branden deze door.

S

M

Een relais bied de oplossing, door
schakelaar S1 gaat een “kleine stuurstroom” waardoor S2 gesloten wordt
en de motor gaat werken. S2 is een schakelaar waar wel veel stroom
doorheen kan.
Deze relais bevinden zich vaak onder de motorkap of onder het
dashboard en je hoort ze vaak “klikken”.

Extra: Relais.
46

Hoe gebruiken we een Relais in een schakeling?
Een Relais gebruiken we zoals al gezien om met schakeling A schakeling
B te doen openen of sluiten. Wanneer we gaan kijken kom je het Relais
vaak tegen bij schakelingen waarbij je met een kleine stroomsterkte een
stroomkring wil (de)activeren met een grote stroomsterkte.
Het beste voorbeeld hiervan is een startrelais van de auto. Wanneer je
de auto probeert te starten draai je aan de sleutel. In deze schakeling is
dan ook een relais opgenomen die vervolgens alle andere systemen in
de auto uitzet, zodat de startmotor het volle vermogen van de accu kan
benutten.
In het schakelschema hieronder wordt een Relais gebruikt om een bel te
doen bellen. De bel werkt op een spanning van 230V, maar wordt
aangestuurd met een schakelaar die maar 12V aan spanning nodig
heeft.

Practica.
47

Hieronder zijn een aantal practica te vinden die goed aansluiten bij
deze module. Wanneer er een practicum wordt uitgevoerd, zal dit van
tevoren duidelijk worden aangegeven en kun je deze hier vinden:
Practicum 1:

Water als geleider.

Practicum 2:

De volta-batterij.

Practicum 3:

De citroen-batterij.

Practicum 4:

De hand-batterij.

Practicum 5:

Schakelingen tekenen en bouwen.

Practicum 6:

Wet van Ohm.


Slide 13

1

MODULE 6
ELEKTRICITEIT.

Door: S.

Habets.

Inhoudsopgave.
2

Hier vind u het overzicht van deze module.
Om snel naar een onderdeel toe te gaan kan erop geklikt worden.
Voorwoord

3

Legenda

4

A.

Introductie

5

B.

Statische elektriciteit

10

C.

Elektrische symbolen

18

D.

Grootheden

22

E1.

Wet van Ohm

26

E2.

Ohm & lampje

29

F.

Serieschakeling

31

G.

Parallelschakeling

35

H.

Gecombineerde schakeling

39

Extra:

Transistor

43

Practica

47

Voorwoord.
3

Welkom bij de module Elektriciteit door S. Habets.
Deze module is gemaakt voor leerlingen van 2 Atheneum.
De opzet van deze module is dat een leerling deze module geheel
zelfstandig door kan werken. Daar waar dat niet mogelijk is, zal er
tijdens de les hier nog aandacht aan besteed worden. Bij vragen kan
altijd de docent worden geraadpleegd. Dat kan tijdens de les, maar dat
kan ook online. Je krijgt dan in de meeste gevallen reactie per email.
Te vinden op: www.stagesmc.weebly.com
Verder is op de website nog aanvullende informatie te vinden.
Het is verstandig om tijdens de les naast je laptop ook te
zorgen voor een koptelefoon of oordopjes. Dit omdat er
regelmatig filmpjes met geluid zijn verwerkt in dit lesmateriaal.
Opdrachten/huiswerk.
De opdrachten die bij deze module horen zijn op teletop te vinden.
Wanneer er opdrachten gemaakt moeten worden zal dat worden
aangegeven in de module. Wanneer je score lager is dan 65% mag je
niet verder met de volgende paragraaf maar moet je de opdrachten
nogmaals maken.
Aanvullende informatie zal worden gegeven in de les.
Heel veel succes en plezier!
S. Habets

Legenda.
4

Soms kom je logo’s tegen op de groene balk zoals deze hierboven staan.
Wanneer je op sommige logo’s klikt zit er een hyperlink achter. Deze zal
je dan direct naar de juiste locatie verwijzen.
Hier beneden wordt uitgelegd wat het betekend wanneer er een van
deze logo’s in de groene balk staan vermeld.
Er zit geluid bij deze pagina of bij de bijbehorende film.
In de klas zijn oordopjes of een koptelefoon verplicht.
Er bevindt zich een video op deze pagina.

Aanvullende informatie is te vinden op de website van Dhr.
Habets.
Er bevinden zich opdrachten via TeleTop op deze pagina.

Er bevindt zich een samenvatting op deze pagina.

A – Introductie.
5

Elektriciteit komen we dagelijks tegen in ons leven. Dan denk je natuurlijk
meteen aan het stopcontact en aan batterijen met alle apparaten die
daarbij horen. Maar niet alleen kunstmatig opgewekte elektriciteit kom
je in je dagelijks leven tegen, ook in de natuur kom je elektriciteit tegen.
Vaak denk je niet aan deze vormen, maar toch hebben ze alles met
elektriciteit te maken.

In de natuur kom je bliksem tegen, heb je de sidderaal en gaan je haren
rechtovereind staan met behulp van elektriciteit. Zelfs in ons lichaam
gaan er continu elektrische stroompjes als je kijkt naar ons zenuwstelsel.

Tegenwoordig maken wij onze eigen elektriciteit. Maar waarom
gebruiken wij mensen eigenlijk zo graag elektriciteit?
Elektriciteit is een vorm van energie die veel voordelen heeft.




Elektriciteit is gemakkelijk te transporteren door de infrastructuur van
(koper)draden die inmiddels overal in ons land zijn aangebracht.
Elektriciteit is gemakkelijk om te zetten in andere vormen van energie
zoals:
Warmte
(vb: een soldeerbout of elektrische verwarming)
Licht
(vb: een gloeilamp of LED)
Beweging
(vb: een elektromotor)

A – Introductie.
6

Elektriciteit heeft ook grote nadelen.
Dat is namelijk dat elektriciteit duur is en zeer moeilijk te maken is. Het
proces van elektriciteit opwekken is ook erg milieubelastend.
(d.w.z. dat het milieu er flink onder lijdt)
Hoe komen we vandaag de dag eigenlijk aan de benodigde
elektriciteit? Dat wordt uitgelegd in het volgend filmpje.
(klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Historie van Elektriciteit.
Volgens historische documenten is de eerste bekende ontdekking van
statische elektriciteit eigenlijk in de 6e eeuw. Hier werd ontdekt dat het
wrijven van een bont met een ander voorwerp andere voorwerpen laat
aantrekken.

A – Introductie.
7

De eerste moderne toepassing van elektriciteit was in 1660, de eerste
elektrostatische generator. Deze baande de weg voor de leer van de
elektriciteit. Men ontdekte dat er materialen zijn die als geleiders dienst
doen en anderen die als isolator dienst doen en dat er twee soorten
ladingen bestaan (positief en negatief).
In 1700 werd de eerste condensator uitgevonden en men kon zo
statische elektriciteit in een elektrische stroom omzetten.
In de vroege 19e eeuw deed men nog meer verbazende ontdekkingen
op het gebied van elektriciteit.
Er kwamen bedrijven die erop gericht waren om elektriciteit te
onderzoeken om zo het leven voor de mensen gemakkelijker te maken.
Zo kwamen er de meest ongelooflijke uitvindingen, zoals de
inductiemotor, de gloeilamp, de lange afstand telegraaf, de telefoon, de
eerste elektrische aangedreven locomotief.
Deze uitvindingen kwamen van mensen zoals:
- Georg Simon Ohm
1787 - 1854

- Graaf Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta
1745 - 1827

- André-Marie Ampère
1775 – 1836
Natuurlijk zijn er nog vele andere uitvinders geweest die zich met
elektriciteit bezig hebben gehouden zoals:
Thomas Edison, Alexander Graham Bell, Michael Faraday, Benjamin
Franklin, Samuel Morse, James Watt, James Clerk Maxwell

A – Introductie.
8

Na de tweede wereldoorlog zijn de ontwikkelingen zeer snel gegaan.
Heden ten dage is elektriciteit niet meer weg te denken uit onze
maatschappij.
Toepassingen.
Om maar een paar voorbeelden te noemen waarbij elektriciteit een
belangrijke rol speelt:
Televisie, Stereo, Gsm, Computer, Airco, Klokken, Elektrische
gereedschappen, Lasers, Verlichting, Pompen, Meetapparatuur,
Afstandbedieningen, Ovens, Magnetron, Koffiezetapparaten,
Fototoestellen, Kopieerapparaten, Projectoren, IJskasten, Diepvriezers,
Snelheidscontroles, Navigatiesystemen, Satellieten, Speelgoed,
Vliegtuigen, Trein, Stofzuigers, Vaatwasmachines, Compressors,
Grasmaaimachines, Liften, Auto’s, Rolluiken, Verwarming, enz.
Zonder elektriciteit zou ons hedendaags bestaan helemaal ontregeld
worden.
Bedrijven, Fabrieken, Ziekenhuizen, Rechtbanken, Scholen, Tv-zenders,
Internet, Banken, Winkels, Treinverkeer, Verkeerslichten, Politie,
Brandweer, Vliegvelden, GSM netwerk zouden allemaal niet goed meer
functioneren.

A – Introductie.
9

Omdat elektriciteit zo een grote rol speelt in ons dagelijks leven,
zijn er ook een hele hoop beroepen gerelateerd aan elektriciteit.
Hieronder zijn een aantal beroepen opgesomd die direct
betrekking hebben op elektriciteit.
Elektrotechnisch ingenieur
-Besturingstechnicus
-Automatiseringsdeskundige
-Onderhoudstechnicus Electro en Instrumentatie
-Elektronicaspecialist
-Productontwerper
-Ingenieur krachtcentrale
-Programmeur robots
-Verwarmingsmonteur
-Audiovisueel medewerker
-Monteur communicatienetwerken
-Monteur laag- en hoogspanningsnetwerken
-

We hebben nu een flink aantal zaken bekeken. Een aanvulling hierop is
een video.
Klik hiernaast op het video logo om de video te bekijken
op het internet. Bij geen werkende link klik HIER.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6A via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

B – Statische elektriciteit.
10

Wanneer we een plasje zuiver water eens goed gaan bekijken, zullen we
zien dat het plasje water uit allemaal waterdeeltjes bestaat. Één zo een
waterdeeltje noemen we een watermolecuul.
Een molecuul kunnen we ook weer goed gaan bekijken. We zullen zien
dat ieder watermolecuul is opgebouwd uit hetzelfde aantal
bouwsteentjes van een soort. Er bestaan heel veel verschillende
bouwsteentjes en die bouwsteentjes noemen we atomen.
Wanneer we kijken naar het watermolecuul zal 1 watermolecuul bestaan
uit 2 waterstofatomen (afgekort: H) en 1 zuurstofatoom (afgekort: O).
De wetenschappelijke naam van water is H2O, bestaat uit 2xH en 1xO.
Samen zorgen deze atomen ervoor dat er de stof ‘water’ gevormd
wordt. De atomen zelf zijn geen water meer. Het kleinste deeltje dat nog
onder water valt, is het watermolecuul.

Ook atomen zijn weer goed te bekijken. Dan zul je zien dat ieder atoom
is opgebouwd uit een kern met daaromheen elektronen.
De kern bestaat uit:
Protonen: Dit zijn positief geladen deeltjes.
Neutronen: Dit zijn neutrale kerndeeltjes.
Om de kern “vliegen” de negatief geladen deeltjes,
de elektronen.

B – Statische elektriciteit.
11

De kernen blijven gemiddeld op hun
plaats. De elektronen bewegen rond de kern. Bij metalen en andere
“geleiders” kunnen deze elektronen hun eigen kern verlaten. Er is dan
sprake van “vrije elektronen”.
Zie ook het filmpje dat uitlegt hoe een molecuul in
elkaar zit.
(Klik in het zwarte vlak)op het video logo.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

B – Statische elektriciteit.
12

Als een atoom en/of molecuul elektronen teveel of te weinig heeft dan
krijgt deze een lading. Men noemt dit atoom en/of molecuul dan een ion.
We zullen in het vervolg niet praten over een ion maar over een geladen
stof (deze bestaat immers uit ionen)
Heb je evenveel positieve deeltjes als negatieve dan heb je een neutrale
stof.
Heb je een tekort aan elektronen  positief geladen stof (+)
Heb je een overschot aan elektronen negatief geladen stof (-)
Je kunt een stof alleen een lading geven door elektronen erbij of eraf te
doen.
2 gelijknamige stoffen (+) en (+) en (-) en (-) zullen ze elkaar afstoten.
Uiteraard geld dit niet voor neutrale stoffen onderling

2 ongelijknamige stoffen (-) en (+) zullen ze elkaar aantrekken.
Hierbij moet opgemerkt worden dat een neutrale stof ook door een
geladen stof aangetrokken wordt.

B – Statische elektriciteit.
13

Elektroscoop.
Met een elektroscoop kun je het effect van positief en
negatief geladen deeltjes zichtbaar maken. Het bestaat
meestal uit twee bladen lichte metalen folie.
De folie is verbonden met geleiders. De aan te tonen
lading vloeit langs de geleiders naar de bladen.
Daardoor gaan de twee bladen elkaar afstoten.
Hoe groter de lading, hoe verder de bladen zich van elkaar
verwijderen.
De elektroscoop die op school gebruikt wordt
staat hiernaast afgebeeld. Hoe groter de lading
hoe groter de uitslag.
Het is belangrijk bij een elektroscoop om te
onthouden dat de positieve deeltjes zich in de kern bevinden.
In een vaste stof (elektroscoop) zitten deze op een vaste plaats en
kunnen niet van hun plaats af. Bij stoffen met veel vrije elektronen zoals
bijna alle metalen zullen deze elektronen (negatieve deeltjes) wel willen
gaan bewegen.
Bepaalde stoffen worden bij wrijving:
-negatief geladen zoals: plastic koper
-positief geladen zoals: lucht, wol, glas

B – Statische elektriciteit.
14

Bij het in de buurt komen (niet aanraken!) van een elektroscoop gebeurt
het volgende:

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

De positief geladen staaf komt in de buurt en trekt de negatieve
deeltjes in de elektroscoop aan. Omdat er een verplaatsing van
negatieve elektronen in de elektroscoop plaats vindt, zullen er onderaan
alleen nog maar positief geladen deeltjes overblijven. En 2 positief
geladen plaatjes stoten elkaar af.
Dit effect wordt veroorzaakt door het feit dat gelijknamige ladingen
elkaar afstoten en ongelijknamige ladingen elkaar aantrekken.
Wanneer je dit verschijnsel moet gaan uitleggen kun je het beste dit
tekenen. Gebruik dan altijd deze volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen (+) op een vaste plaats.

3.

Teken de elektronen (-).

B – Statische elektriciteit.
15

Bij aanraking zal dit alles een hele andere wending nemen.
De elektronen (-) kunnen dan overspringen van het ene object naar het
andere. Hierdoor zal de elektroscoop uiteindelijk een positieve lading
krijgen, en de staaf wordt iets minder positief omdat er elektronen (-)
zijn bijgekomen. De plaatjes blijven dan ook uitelkaar staan.
Bij aanraking van de PVC buis gebeurt het volgende:
Er springen elektronen over

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Wanneer je dit verschijnsel moet gaan tekenen gebruik dan altijd deze
volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen op een vaste plaats. (+)

3.

Teken de elektronen. (-)

B – Statische elektriciteit.
16

Je kunt de elektroscoop weer neutraal maken door hem aan te raken, het
tekort aan elektronen wordt dan door jou aangevuld. Jij bent “geaard”
(verbonden met de aarde) en deze zal altijd neutraal blijven, vanwege
het enorme aantal deeltjes wat de aarde bezit.
Het in de buurt komen en aanraken met een negatieve staaf kun je
bekijken in de samenvatting. Let op: Er gebeurt met de plaatjes precies
hetzelfde, echter bewegen de elektronen (-) heel anders !

B – Statische elektriciteit.
17

Op de website staat een applet klaar waarmee je zelf een
ballon statisch kunt laden, probeer het eens en maak dan
eerst onderstaande opdrachten.
Laadt 1 ballon eerst negatief door hem langs de trui te wrijven.
1.
2.

Zal de trui nu positief of negatief zijn?
Wat zal er tussen de ballon en trui te zien zijn? Trekken deze elkaar
aan of stoten ze elkaar af?

Ga nu met de ballon naar de neutrale muur.
3.

Wat zal er met de negatieve elektronen in de muur gebeuren?

4.

Wat zal er met de positieve ionen in de muur gebeuren?

Herstel nu de simulatie en klik aan dat je 2 ballonnen wil gebruiken.
Wrijf met beide ballonen langs de trui zodat ze beide genoeg
elektronen opnemen. Hang vervolgens ballon 1 midden in het scherm en
ballon 2 breng je rustig naar ballon 1 toe.
5.

Wat zullen de 2 ballonen voor effect op elkaar hebben, en waarom?
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6B via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

C – Elektrische symbolen.
18

Bij elektriciteit wordt vaak gebruik gemaakt van schema’s waarin zal
worden aangegeven hoe een schakeling is opgebouwd. Een schakeling is
een stroomkring waarin verschillende onderdelen zijn opgenomen. Denk
hierbij aan een spanningsbron, een lampje en nog veel meer
verschillende mogelijke onderdelen. Deze onderdelen noemen we
componenten.

Schema’s worden gebruikt om een schakeling die in werkelijkheid
bestaan eenvoudiger weer te geven. In deze schema’s worden geen
foto’s gebruikt om aan te geven welke componenten in de schakeling
zitten.
Componenten die je veel zal tegenkomen:


Gelijkspanningbron



Wisselspanningbron



Schakelaar (geopend)



Schakelaar (gesloten)





Weerstand
(stroomverbruiker)
Voltmeter

V

C – Elektrische symbolen.
19


Ampèremeter



Lampje



Light-emitting diode (LED)



Draadje

A

Van de meeste componenten weet je waarschijnlijk wel wat ze doen of
waarvoor ze bedoeld zijn. Een diode is een apparaatje dat de stroom
maar in 1 richting doorlaat. Een Light-emitting diode is er eentje die
daarbij ook nog licht uitzendt.
Zoals al eerder aangegeven worden deze symbolen gebruikt om
schema’s te maken. Deze schema’s maken schakelingen overzichtelijker.
Enkele voorbeelden hiervan:

C – Elektrische symbolen.
20

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

Het schema dat er over blijft is veel overzichtelijk dan de oorspronkelijke
tekening.
Van ieder elektrisch apparaat is zo’n schema gemaakt. Zoals hieronder
van een magnetron

Dit maakt het zoeken naar eventuele storingen een stuk makkelijker.

C – Elektrische symbolen.
21

Schema’s zijn niet zo makkelijk te maken vanuit een tekening. Hoe meer
componenten in de tekening zijn, hoe moeilijker het zal zijn om een
schema ervan te maken.

ampèremeter

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Leg de componenten zodanig dat
je er overzichtelijk naar kan kijken.
Stap3:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

A

A

A

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6C via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

D – Grootheden.
22

Bij deze paragraaf gaan we de grootheden en bijbehorende eenheden
bespreken die tijdens deze module van toepassing zijn.
Spanning.
Spanning staat ook wel bekend als potentiaalverschil binnen de
natuurkunde. Met spanning wordt de hoeveelheid energie die nodig is
per ladingseenheid om deze te kunnen verplaatsen door een geleidend
materiaal bedoelt. Simpel gezegd: de energie van de elektronen.
Spanning wordt weergegeven met het symbool U, afgeleid van het
latijnse woord Urgere.
De eenheid waarin spanning wordt uitgedrukt is volt. Afgekort met een
hoofdletter V.
Wanneer je een elektrisch apparaat aansluit op het lichtnet door de
stekker in het stopcontact te steken, komt er een spanning van 230volt
naar dit apparaat. (Vroeger was dit 220volt, tegenwoordig 230volt)
Je noteert dit als: Ustopcontact = 230V.
Stroomsterkte.
Een lampje gaat branden als de kring gesloten is. Dit komt doordat er
een stroom van vrije elektriciteitsdeeltjes (elektronen) loopt door de
kring. Deze wordt verwekt door de batterij. De batterij werkt net als een
ventilator. Bij een ventilator is er voor en achter een andere druk en het
drukverschil veroorzaakt de luchtstroom. De batterij veroorzaakt dus een
drukverschil en hierdoor ontstaat een stroom. Deze stroom loopt van plus
naar min.
Kortom: stroomsterkte is het aantal elektronen dat per seconde door een
geleider stromen.

D – Grootheden.
23

Stroomsterkte wordt doorgaans weergegeven met de letter I, afkomstig
van intensiteit. De stroomsterkte die per seconde door een draad
passeert heeft de eenheid Ampère (A).
Stel dat er door een elektromotor een stroomsterkte van 3 Ampère gaat.
Je noteert dit als: Imotor = 3A
Om de stroomsterkte te meten plaats je een ampèremeter in serie (dus
tussen lampje en spanningsbron).
Weerstand.
Ieder elektrisch apparaat zorgt voor een weerstand van de
stroomsterkte. Een weerstand is wanneer de doorgang van een
elektrische stroom wordt bemoeilijkt.
Je zou weerstand kunnen vergelijken met een kraan die maar half
opengedraaid is.
Weerstand geven we aan met de letter R, afkomstig van resistance.
Weerstand wordt gemeten in de eenheid Ohm. Ohm wordt afgekort met
het Griekse symbool voor omega, Ω.
Stel dat een lampje een weerstand heeft van 25 Ohm.
Je noteer dit als: Rlampje = 25Ω.

D – Grootheden.
24

Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

Wanneer je spanning, stroomsterkte en weerstand wil gaan meten zijn er
een aantal dingen erg belangrijk om uit elkaar te houden.
Spanning over een lampje meten.
Wanneer je spanning wil meten heb je een spanningsmeter nodig. Deze
spanningsmeter sluit je parallel over het lampje aan.
Stroomsterkte door een lampje meten.
Wanneer je stroomsterkte wil gaan meten heb je een ampèremeter
nodig. Deze sluit je in serie voor of na het lampje aan. Deze zal het
aantal elektronen die per seconde door het lampje gaan meten.

D – Grootheden.
25

Wanneer je nog niet goed het verschil weet tussen serie en parallel is
dat geen probleem, want dat wordt later deze module nog behandeld.
Maar om je toch alvast een idee te geven kun je onderstaand filmpje
bekijken door erop te klikken. Het filmpje is ook HIER te vinden.

Weerstand van een lampje meten.
De weerstand is te meten maar dat wordt niet in deze module
behandeld. In deze module leer je wel de weerstand te berekenen met
behulp van de stroomsterkte en de spanning. Dit volgt nog in de
komende paragrafen.
Samenvatting kun je HIER te vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6D via Teletop.

E1 - Wet van Ohm.
26

Bij elektriciteit is er 1 formule de basis van alle andere formules. Deze
formule zal bij ieder onderdeeltje van elektriciteit, waarbij elektriciteit
een rol speelt, terugkomen. Deze wet is vernoemd naar de Duitse
natuurkundige George Ohm, die als eerste de relatie legde tussen
stroomsterkte, spanning en weerstand.
Voordat je de wet van Ohm goed kan begrijpen, moet je een aantal
basisdingen goed helder hebben.








Er kan pas een elektrische stroom lopen wanneer de stroomkring
gesloten is.
Stroomsterkte (I) wordt gemeten in Ampère (A).
Je kunt stroomsterkte meten met een Ampèremeter die je in serie
plaatst met het te meten component.
Spanning (U) wordt gemeten in Volt (V).
Je kunt spanning meten met een voltmeter die je parallel over het te
meten component plaatst.
Geef je de elektronen meer energie (spanning) dan zullen de aantal
elektronen die per seconde (stroomsterkte) door de stroomkring gaan
toenemen.

Deze voorwaarden zijn van belang bij de wet van Ohm. Wanneer er niet
aan deze voorwaarden wordt voldaan zal de wet van Ohm niet gelden.

E1 - Wet van Ohm.
27

We gaan nu bekijken hoe de wet van Ohm er uitziet.
We gaan de spanning en stroomsterkte meten van een
component (in dit geval hiernaast een weerstandje).
We zetten er eerst 0 volt op. De stroomsterkte is dan ook
0 ampère.
Wanneer we de spanning gaan verhogen naar 1volt,
zal de stroomsterkte omhoog gaan naar 0,5 ampère.
We verhogen de spanning naar 2 volt, stroomsterkte wordt 1 ampère.
Iedere keer wanneer de spanning met 1 volt verhoogd wordt, zal de
stroomsterkte verhogen met 0,5. Dat kunnen we uitzetten in een tabel
zoals hierbeneden is gedaan. Vanuit deze tabel kun je een grafiek
tekenen zoals ernaast gebeurd is. Bekijk deze en kijk of je begrijpt wat
er staat.

I (A)

0
0

1
0,5

2
1

3 4
1,5 2

U/I

2

2

2

2

U (V)

U (V)

3
2
1

0,5 1 1,5 2 I (A)
Zoals je in de kolom onderaan de tabel kunt
zien, komt er een constante waarde uit wanneer je spanning deelt door
de stroomsterkte. Vanuit de wiskunde weet je dat bij een rechte lijn een
hellingsgetal hoort.

Deze waarde is de weerstand.

R=

spanning
stroomsterkte

=

U(V)
I(A)

=

2
3
4
1
= 2Ω
=
=
=
1
1,5
0,5
2

E1 - Wet van Ohm.
28

De wet van Ohm luidt als volgt:

weerstand =
R(Ω) =

In symbolen:

spanning
stroomsterkte
U(V)
I(A)

Om erachter te komen hoe je de formule moet invullen wanneer er iets
anders gevraagd wordt dan de weerstand, kun je de formuledriehoek
gebruiken. Je legt dan je vinger op het gedeelte dat je moet uitrekenen,
de driehoek laat je zien hoe je de formule moet gebruiken.
Wil je R weten?
Leg je vinger op R, er blijft

over.

Wil je U weten?
Leg je vinger op U, er blijft I x R over.

Alle verschillende voorbeeldsommen kun je HIER vinden in de
samenvatting.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E1 via Teletop.

E2 – Ohm & lampje.
29

Dagelijks komen we lampen tegen. Grote lampen, zoals in een
voetbalstadion of kleine lampen in de kerstboom. Er zijn heel veel
verschillende soorten lampen of lampjes.
Wanneer je ieder lampje apart gaat bekijken,
zul je zien dat er op ieder lampje iets geschreven
staat. Bijvoorbeeld een autolamp.
Daar zou 12V/1,5A op kunnen staan.
Dit betekent dat wanneer je 12Volt over dit
lampje heen zou zetten, er een stroomsterkte van
1,5A doorheen gaan en brand het lampje op volle sterkte.

12V/1,5A

Kun je over dit lampje:
2Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zeer zwak.
6Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zwak.
12,5Volt zetten?
Ja, het lampje brandt fel.
25Volt zetten?
Ja, het lampje zal doorbranden.
Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken. In de video
wordt een proef gedemonstreerd om spanning en stroomsterkte te
meten. Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

E2 – Ohm & lampje.
30

De weerstand van een lampje is te meten en zal constant zijn wanneer er
een andere hoeveelheid spanning over het lampje wordt gezet. Echter
wanneer een gloeidraadje in een lampje zeer heet wordt, dan zal zijn
weerstandwaarde gaan veranderen door de hitte. Dat is het beste
zichtbaar wanneer een meting wordt uitgezet in een grafiek.
In de grafiek hiernaast zie je wat er
gebeurt wanneer je steeds meer spanning
(U) over een lampje zet. In eerste instantie
zal de grafiek lineair blijven, omdat de
weerstand constant is. Maar wanneer er
teveel spanning over een lampje wordt
gezet, wordt hij warm en zal hij uiteindelijk
doorbranden. Bij dit oververhitten van het
lampje zal de weerstand verhogen.

Wanneer je een voorbeeldsom wil zien, kijk dan in de samenvatting.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E2 via Teletop.

F – Serieschakeling.
31

Wanneer we een schakeling bekijken, kunnen we een schakeling onder
verdelen in 2 hoofdcategorieën. De Serieschakeling en de
Parallelschakeling.
Dit hebben we al heel kort bekeken bij paragraaf D met een filmpje. In
deze paragraaf gaan we het hebben over de Serieschakeling. De
Parallelschakeling zal in de volgende paragraaf worden besproken.
Een Serieschakeling is een schakeling waarbij alle geschakelde
componenten in serie staan. Dat wil zeggen; wanneer de stroom gaat
lopen kan deze maar 1 richting uit en komt dan alle componenten tegen.
De stroom kan zich nergens splitsen, splitsen is namelijk parallel.

+
-

+
-

Serie

Parallel

In het linkerplaatje zijn 3 lampjes in serie geschakeld. De stroom moet
door alle 3 de lampjes heen. In het rechterplaatje zijn 3 lampjes parallel
getekend, de stroom zal zich splitsen voordat het door een lampje gaat.

F – Serieschakeling.
32

Wanneer er in een serieschakeling een lampje uitvalt dan gaan de
andere lampjes ook uit, omdat de stroom niet meer door kan. De
stroomkring is dan niet meer gesloten. Wanneer er een lampje uitvalt bij
een Parallelschakeling, dan is de stroomkring nog steeds gesloten en kan
de stroom nog steeds door de andere lampjes. Deze zullen dan gewoon
blijven branden.

Stroomsterkte in een Serieschakeling.
Wanneer we een stroom laten lopen door een Serieschakeling dan is de
stroomsterkte in de hele stroomkring gelijk. Het maakt niet uit waar je
stroomsterkte gaat meten, overal is deze even groot.
In Natuurkundige termen zeggen we;
de stroomsterkte is constant.
I
1

I
2

I
3

I totaal

I = constant

Itotaal= I1= I2= I3

Itotaal wordt ook wel Ibron genoemd

F – Serieschakeling.
33

Spanning bij Serieschakeling.
De spanning die over de componenten staat kan wel verschillen, dit is
afhankelijk van de weerstand van ieder component. De spanning van
alle componenten bij elkaar opgeteld is de totale spanning.

U
1

U
2

U
3

U totaal

Utotaal = U1+U2+U3+…
Bekijk onderstaand filmpje over het oplossen van sommen met
serieschakelingen (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun het ook HIER bekijken.

F – Serieschakeling.
34

Weerstanden in serieschakeling.
Wanneer we weerstanden bekijken bij serieschakeling dan kun de totale
weerstand heel gemakkelijk berekenen. Je mag namelijk alle
weerstanden in de schakelingen bij elkaar optellen dan heb je de totale
weerstand.
R1

R2

R3

Rtot=R1+R2+R3
Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6F via Teletop.

G – Parallelschakeling.
35

In de vorige paragraaf hebben we gezien wanneer een schakeling
‘serie’ wordt genoemd en wanneer ‘parallel’. In deze paragraaf gaan
we kijken naar de stroomsterkte en spanning bij een parallelschakeling,
net zoals we dat in de vorige paragraaf hebben gedaan bij een
serieschakeling.
Het grote verschil van een parallelschakeling met een serieschakeling is
dat er bij een parallelschakeling meerdere stroomkringen zijn te
onderscheiden.
Hieronder zijn de verschillende stroomkringen weergegeven. Iedere
stroomkring is apart gekleurd. De stroom door het bovenste lampje volgt
de roze route, de stroom door het onderste lampje de groene route en
de stroom door de weerstand (component in het midden) de bruine route.

G – Parallelschakeling.
36

Wanneer we in een parallelschakeling ieder component gaan bekijken
zijn er een aantal eigenschappen heel belangrijk.
Omdat er meerdere stroomkringen zijn, is:


De stroomsterkte in de stroomkringen verschillend.



De spanning over ieder component hetzelfde.



Als er één onderdeel uitvalt of kapot gaat werkt de rest nog steeds.
U1

U2

U3
Utotaal

Spanning bij een parallelschakeling.
Met een voltmeter meet je de spanning over ieder component en zul je
zien dat over ieder component dezelfde spanning staat. Ook de totale
spanning (Utotaal) is hetzelfde.
Utotaal = U1 = U2 = U3

G – Parallelschakeling.
37

Stroomsterkte bij parallelschakeling.
De stroomsterkte kan verschillen per component in een
parallelschakeling. Om deze uit te rekenen moet je voor iedere
component de wet van Ohm gaan gebruiken. Wanneer je de totale
stroomsterkte wil weten, mag je de stroomsterktes van alle losse
componenten bij elkaar optellen.
I1

I2

I3

It

Itotaal = I1+I2+I3+…
Bekijk onderstaande film om te zien hoe je berekeningen aanpakt bij een
parallelschakeling (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

G – Parallelschakeling.
38

Weerstand bij parallelschakeling.
Om een totale weerstand te berekenen bij een parallelschakeling zul je
meer moeite moeten doen dan bij een serieschakeling.
Bij een serieschakeling hoefde je alle weerstanden maar bij elkaar op te
tellen, bij een parallelschakeling gaan we “omgekeerd” optellen.
Om omgekeerd op te tellen krijg je deze formule gegeven:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1
Je vult hierbij R1, R2, R3 etc. in de formule in en je houdt breuken over.
Als je niet meer weet hoe je Rv kunt uitrekenen wanneer je deze breuken
hebt kun je dat opzoeken in de samenvatting.

Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6G via Teletop.

H – Gecombineerde schakeling.
39

Tot nu toe zijn serieschakelingen en parallelschakelingen altijd apart
bekeken. Maar de meeste schakelingen die worden gebruikt bestaan
niet uit alleen serie of parallel geschakelde componenten maar uit een
mix hiervan. We noemen dit een gecombineerde schakeling.
Hier rechts is een gecombineerde schakeling
weergegeven. Het zijn 2 lampjes (nr. 1+2) die
parallel geschakeld zijn. Samen staan deze
lampjes in serie met de weerstand hier rechts.

1

Om aan een gecombineerde schakeling te
kunnen rekenen, moet je eerst gaan kijken welke
componenten in serie met elkaar staan en welke componenten een
parallelschakeling met elkaar vormen.
Wanneer je dat gelukt is kun je een parallelschakeling in gedachte
vervangen door een vervangingscomponent (vaak wel
vervangingsweerstand genoemd).
Dan hou je een schakeling over waarbij alle onderdelen in serie met
elkaar staan. Deze zou je zonder problemen moeten kunnen oplossen.

1
1 en 2

2

2

H – Gecombineerde schakeling.
40

Om een vervanging te vinden moet je een aantal zaken onthouden:
Alleen weerstanden mag je vervangen, je zult dus altijd eerst de
weerstand moeten uitrekenen.


Weerstanden in serie mag je optellen.



Weerstand parallel moet je “omgekeerd optellen” .



Serie:

(RV = R1+R2+R3+enz.)

Parallel:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1

Om goed te zien hoe je bij een parallelschakeling een
vervangingsweerstand uitrekent kun je het onderstaand filmpje bekijken.
(klik in het zwarte vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
41

Voorbeeldsom.
Geef bij elk component van onderstaande afbeelding de spanning,
stroomsterkte en weerstand.
9V
6V
10 Ω
0,2 A

Dit lijkt erg moeilijk, zeker omdat je bij zo een opgave “door het bomen
het bos niet meer ziet”. Je moet hiervoor iedere keer bij het begin
beginnen en de basisregels toepassen die je de afgelopen paragrafen
hebt geleerd.
De som wordt uitgewerkt in het onderstaand filmpje. (klik in het zwarte
vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
42

Je zou nu aan het laatste huiswerk van deze module kunnen beginnen.
Wanneer je graag nog een extra uitleg wil hebben over het oplossen
van een gecombineerde schakeling, dan kun je eerst onderstaand filmpje
bekijken. (klik in het zwarte vlak)
Ook zijn in de samenvatting meerdere sommen geheel uitgewerkt.
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Samenvatting kun je HIER vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6H via Teletop.

Extra: Relais.
43

Deze paragraaf is voor de mensen die nog geïnteresseerd zijn om wat
extra te weten te komen. Deze paragraaf zal NIET worden getoetst op
het proefwerk.
Tijdens deze extra stof gaan we het hebben over een Relais en zullen
stap voor stap gaan bekijken wat een Relais is.
Wat is een Relais?
Een Relais is een door een elektromagneet bediende schakelaar.
Het is een eenvoudige maar zeer veelgebruikte component in elektrische
schakelingen.
Hoe werkt een relais?
In een relais is koperdraad om een ijzeren staafje gedraaid. Wanneer
er door de draad stroom gaat lopen zal het ijzeren staafje magnetisch
worden. Aan het uiteinde van dit ijzeren staafje zit een ijzeren plaatje
wat aangetrokken wordt als het staafje magnetisch wordt.
Hierdoor worden er onder het plaatje 2 contacten met elkaar verbonden
net zoals bij een schakelaar.

Extra: Relais.
44

Welk symbool is een Relais?

Aan de linkerkant (bij de spoel) sluit je stroomkring A aan. Wanneer
deze stroomkring sluit, zal deze de elektromagneet activeren en trekt
aan het schakelaartje in stroomkring B (stippellijn).
Hoe werkt een Relais in een schakeling?

A

Als er een relais gebruikt wordt, zijn er
S1
altijd 2 stroomkringen,
S2
de “stuurkring” B en de
“verbruikerskring” A. Als de
schakelaar 1 (S1) gesloten wordt dan
B
wordt het ijzer in de het relais
M
magnetisch. Hierdoor trekt hij
schakelaar 2 (S2) automatisch
dicht. De 2e stroomkring wordt dus gesloten en in dit voorbeeld gaat dan
de motor (M) werken.

Extra: Relais.
45

Waarom dan niet de hiernaast staande schakeling?
Een motor (b.v. ruitenwissermotor auto) heeft
meestal een groot vermogen, het gevolg hiervan
is dat er een grote stroom doorheen gaat.
De meeste schakelaars aan het stuur zijn klein
en daar kan geen grote stroom doorheen,
anders branden deze door.

S

M

Een relais bied de oplossing, door
schakelaar S1 gaat een “kleine stuurstroom” waardoor S2 gesloten wordt
en de motor gaat werken. S2 is een schakelaar waar wel veel stroom
doorheen kan.
Deze relais bevinden zich vaak onder de motorkap of onder het
dashboard en je hoort ze vaak “klikken”.

Extra: Relais.
46

Hoe gebruiken we een Relais in een schakeling?
Een Relais gebruiken we zoals al gezien om met schakeling A schakeling
B te doen openen of sluiten. Wanneer we gaan kijken kom je het Relais
vaak tegen bij schakelingen waarbij je met een kleine stroomsterkte een
stroomkring wil (de)activeren met een grote stroomsterkte.
Het beste voorbeeld hiervan is een startrelais van de auto. Wanneer je
de auto probeert te starten draai je aan de sleutel. In deze schakeling is
dan ook een relais opgenomen die vervolgens alle andere systemen in
de auto uitzet, zodat de startmotor het volle vermogen van de accu kan
benutten.
In het schakelschema hieronder wordt een Relais gebruikt om een bel te
doen bellen. De bel werkt op een spanning van 230V, maar wordt
aangestuurd met een schakelaar die maar 12V aan spanning nodig
heeft.

Practica.
47

Hieronder zijn een aantal practica te vinden die goed aansluiten bij
deze module. Wanneer er een practicum wordt uitgevoerd, zal dit van
tevoren duidelijk worden aangegeven en kun je deze hier vinden:
Practicum 1:

Water als geleider.

Practicum 2:

De volta-batterij.

Practicum 3:

De citroen-batterij.

Practicum 4:

De hand-batterij.

Practicum 5:

Schakelingen tekenen en bouwen.

Practicum 6:

Wet van Ohm.


Slide 14

1

MODULE 6
ELEKTRICITEIT.

Door: S.

Habets.

Inhoudsopgave.
2

Hier vind u het overzicht van deze module.
Om snel naar een onderdeel toe te gaan kan erop geklikt worden.
Voorwoord

3

Legenda

4

A.

Introductie

5

B.

Statische elektriciteit

10

C.

Elektrische symbolen

18

D.

Grootheden

22

E1.

Wet van Ohm

26

E2.

Ohm & lampje

29

F.

Serieschakeling

31

G.

Parallelschakeling

35

H.

Gecombineerde schakeling

39

Extra:

Transistor

43

Practica

47

Voorwoord.
3

Welkom bij de module Elektriciteit door S. Habets.
Deze module is gemaakt voor leerlingen van 2 Atheneum.
De opzet van deze module is dat een leerling deze module geheel
zelfstandig door kan werken. Daar waar dat niet mogelijk is, zal er
tijdens de les hier nog aandacht aan besteed worden. Bij vragen kan
altijd de docent worden geraadpleegd. Dat kan tijdens de les, maar dat
kan ook online. Je krijgt dan in de meeste gevallen reactie per email.
Te vinden op: www.stagesmc.weebly.com
Verder is op de website nog aanvullende informatie te vinden.
Het is verstandig om tijdens de les naast je laptop ook te
zorgen voor een koptelefoon of oordopjes. Dit omdat er
regelmatig filmpjes met geluid zijn verwerkt in dit lesmateriaal.
Opdrachten/huiswerk.
De opdrachten die bij deze module horen zijn op teletop te vinden.
Wanneer er opdrachten gemaakt moeten worden zal dat worden
aangegeven in de module. Wanneer je score lager is dan 65% mag je
niet verder met de volgende paragraaf maar moet je de opdrachten
nogmaals maken.
Aanvullende informatie zal worden gegeven in de les.
Heel veel succes en plezier!
S. Habets

Legenda.
4

Soms kom je logo’s tegen op de groene balk zoals deze hierboven staan.
Wanneer je op sommige logo’s klikt zit er een hyperlink achter. Deze zal
je dan direct naar de juiste locatie verwijzen.
Hier beneden wordt uitgelegd wat het betekend wanneer er een van
deze logo’s in de groene balk staan vermeld.
Er zit geluid bij deze pagina of bij de bijbehorende film.
In de klas zijn oordopjes of een koptelefoon verplicht.
Er bevindt zich een video op deze pagina.

Aanvullende informatie is te vinden op de website van Dhr.
Habets.
Er bevinden zich opdrachten via TeleTop op deze pagina.

Er bevindt zich een samenvatting op deze pagina.

A – Introductie.
5

Elektriciteit komen we dagelijks tegen in ons leven. Dan denk je natuurlijk
meteen aan het stopcontact en aan batterijen met alle apparaten die
daarbij horen. Maar niet alleen kunstmatig opgewekte elektriciteit kom
je in je dagelijks leven tegen, ook in de natuur kom je elektriciteit tegen.
Vaak denk je niet aan deze vormen, maar toch hebben ze alles met
elektriciteit te maken.

In de natuur kom je bliksem tegen, heb je de sidderaal en gaan je haren
rechtovereind staan met behulp van elektriciteit. Zelfs in ons lichaam
gaan er continu elektrische stroompjes als je kijkt naar ons zenuwstelsel.

Tegenwoordig maken wij onze eigen elektriciteit. Maar waarom
gebruiken wij mensen eigenlijk zo graag elektriciteit?
Elektriciteit is een vorm van energie die veel voordelen heeft.




Elektriciteit is gemakkelijk te transporteren door de infrastructuur van
(koper)draden die inmiddels overal in ons land zijn aangebracht.
Elektriciteit is gemakkelijk om te zetten in andere vormen van energie
zoals:
Warmte
(vb: een soldeerbout of elektrische verwarming)
Licht
(vb: een gloeilamp of LED)
Beweging
(vb: een elektromotor)

A – Introductie.
6

Elektriciteit heeft ook grote nadelen.
Dat is namelijk dat elektriciteit duur is en zeer moeilijk te maken is. Het
proces van elektriciteit opwekken is ook erg milieubelastend.
(d.w.z. dat het milieu er flink onder lijdt)
Hoe komen we vandaag de dag eigenlijk aan de benodigde
elektriciteit? Dat wordt uitgelegd in het volgend filmpje.
(klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Historie van Elektriciteit.
Volgens historische documenten is de eerste bekende ontdekking van
statische elektriciteit eigenlijk in de 6e eeuw. Hier werd ontdekt dat het
wrijven van een bont met een ander voorwerp andere voorwerpen laat
aantrekken.

A – Introductie.
7

De eerste moderne toepassing van elektriciteit was in 1660, de eerste
elektrostatische generator. Deze baande de weg voor de leer van de
elektriciteit. Men ontdekte dat er materialen zijn die als geleiders dienst
doen en anderen die als isolator dienst doen en dat er twee soorten
ladingen bestaan (positief en negatief).
In 1700 werd de eerste condensator uitgevonden en men kon zo
statische elektriciteit in een elektrische stroom omzetten.
In de vroege 19e eeuw deed men nog meer verbazende ontdekkingen
op het gebied van elektriciteit.
Er kwamen bedrijven die erop gericht waren om elektriciteit te
onderzoeken om zo het leven voor de mensen gemakkelijker te maken.
Zo kwamen er de meest ongelooflijke uitvindingen, zoals de
inductiemotor, de gloeilamp, de lange afstand telegraaf, de telefoon, de
eerste elektrische aangedreven locomotief.
Deze uitvindingen kwamen van mensen zoals:
- Georg Simon Ohm
1787 - 1854

- Graaf Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta
1745 - 1827

- André-Marie Ampère
1775 – 1836
Natuurlijk zijn er nog vele andere uitvinders geweest die zich met
elektriciteit bezig hebben gehouden zoals:
Thomas Edison, Alexander Graham Bell, Michael Faraday, Benjamin
Franklin, Samuel Morse, James Watt, James Clerk Maxwell

A – Introductie.
8

Na de tweede wereldoorlog zijn de ontwikkelingen zeer snel gegaan.
Heden ten dage is elektriciteit niet meer weg te denken uit onze
maatschappij.
Toepassingen.
Om maar een paar voorbeelden te noemen waarbij elektriciteit een
belangrijke rol speelt:
Televisie, Stereo, Gsm, Computer, Airco, Klokken, Elektrische
gereedschappen, Lasers, Verlichting, Pompen, Meetapparatuur,
Afstandbedieningen, Ovens, Magnetron, Koffiezetapparaten,
Fototoestellen, Kopieerapparaten, Projectoren, IJskasten, Diepvriezers,
Snelheidscontroles, Navigatiesystemen, Satellieten, Speelgoed,
Vliegtuigen, Trein, Stofzuigers, Vaatwasmachines, Compressors,
Grasmaaimachines, Liften, Auto’s, Rolluiken, Verwarming, enz.
Zonder elektriciteit zou ons hedendaags bestaan helemaal ontregeld
worden.
Bedrijven, Fabrieken, Ziekenhuizen, Rechtbanken, Scholen, Tv-zenders,
Internet, Banken, Winkels, Treinverkeer, Verkeerslichten, Politie,
Brandweer, Vliegvelden, GSM netwerk zouden allemaal niet goed meer
functioneren.

A – Introductie.
9

Omdat elektriciteit zo een grote rol speelt in ons dagelijks leven,
zijn er ook een hele hoop beroepen gerelateerd aan elektriciteit.
Hieronder zijn een aantal beroepen opgesomd die direct
betrekking hebben op elektriciteit.
Elektrotechnisch ingenieur
-Besturingstechnicus
-Automatiseringsdeskundige
-Onderhoudstechnicus Electro en Instrumentatie
-Elektronicaspecialist
-Productontwerper
-Ingenieur krachtcentrale
-Programmeur robots
-Verwarmingsmonteur
-Audiovisueel medewerker
-Monteur communicatienetwerken
-Monteur laag- en hoogspanningsnetwerken
-

We hebben nu een flink aantal zaken bekeken. Een aanvulling hierop is
een video.
Klik hiernaast op het video logo om de video te bekijken
op het internet. Bij geen werkende link klik HIER.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6A via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

B – Statische elektriciteit.
10

Wanneer we een plasje zuiver water eens goed gaan bekijken, zullen we
zien dat het plasje water uit allemaal waterdeeltjes bestaat. Één zo een
waterdeeltje noemen we een watermolecuul.
Een molecuul kunnen we ook weer goed gaan bekijken. We zullen zien
dat ieder watermolecuul is opgebouwd uit hetzelfde aantal
bouwsteentjes van een soort. Er bestaan heel veel verschillende
bouwsteentjes en die bouwsteentjes noemen we atomen.
Wanneer we kijken naar het watermolecuul zal 1 watermolecuul bestaan
uit 2 waterstofatomen (afgekort: H) en 1 zuurstofatoom (afgekort: O).
De wetenschappelijke naam van water is H2O, bestaat uit 2xH en 1xO.
Samen zorgen deze atomen ervoor dat er de stof ‘water’ gevormd
wordt. De atomen zelf zijn geen water meer. Het kleinste deeltje dat nog
onder water valt, is het watermolecuul.

Ook atomen zijn weer goed te bekijken. Dan zul je zien dat ieder atoom
is opgebouwd uit een kern met daaromheen elektronen.
De kern bestaat uit:
Protonen: Dit zijn positief geladen deeltjes.
Neutronen: Dit zijn neutrale kerndeeltjes.
Om de kern “vliegen” de negatief geladen deeltjes,
de elektronen.

B – Statische elektriciteit.
11

De kernen blijven gemiddeld op hun
plaats. De elektronen bewegen rond de kern. Bij metalen en andere
“geleiders” kunnen deze elektronen hun eigen kern verlaten. Er is dan
sprake van “vrije elektronen”.
Zie ook het filmpje dat uitlegt hoe een molecuul in
elkaar zit.
(Klik in het zwarte vlak)op het video logo.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

B – Statische elektriciteit.
12

Als een atoom en/of molecuul elektronen teveel of te weinig heeft dan
krijgt deze een lading. Men noemt dit atoom en/of molecuul dan een ion.
We zullen in het vervolg niet praten over een ion maar over een geladen
stof (deze bestaat immers uit ionen)
Heb je evenveel positieve deeltjes als negatieve dan heb je een neutrale
stof.
Heb je een tekort aan elektronen  positief geladen stof (+)
Heb je een overschot aan elektronen negatief geladen stof (-)
Je kunt een stof alleen een lading geven door elektronen erbij of eraf te
doen.
2 gelijknamige stoffen (+) en (+) en (-) en (-) zullen ze elkaar afstoten.
Uiteraard geld dit niet voor neutrale stoffen onderling

2 ongelijknamige stoffen (-) en (+) zullen ze elkaar aantrekken.
Hierbij moet opgemerkt worden dat een neutrale stof ook door een
geladen stof aangetrokken wordt.

B – Statische elektriciteit.
13

Elektroscoop.
Met een elektroscoop kun je het effect van positief en
negatief geladen deeltjes zichtbaar maken. Het bestaat
meestal uit twee bladen lichte metalen folie.
De folie is verbonden met geleiders. De aan te tonen
lading vloeit langs de geleiders naar de bladen.
Daardoor gaan de twee bladen elkaar afstoten.
Hoe groter de lading, hoe verder de bladen zich van elkaar
verwijderen.
De elektroscoop die op school gebruikt wordt
staat hiernaast afgebeeld. Hoe groter de lading
hoe groter de uitslag.
Het is belangrijk bij een elektroscoop om te
onthouden dat de positieve deeltjes zich in de kern bevinden.
In een vaste stof (elektroscoop) zitten deze op een vaste plaats en
kunnen niet van hun plaats af. Bij stoffen met veel vrije elektronen zoals
bijna alle metalen zullen deze elektronen (negatieve deeltjes) wel willen
gaan bewegen.
Bepaalde stoffen worden bij wrijving:
-negatief geladen zoals: plastic koper
-positief geladen zoals: lucht, wol, glas

B – Statische elektriciteit.
14

Bij het in de buurt komen (niet aanraken!) van een elektroscoop gebeurt
het volgende:

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

De positief geladen staaf komt in de buurt en trekt de negatieve
deeltjes in de elektroscoop aan. Omdat er een verplaatsing van
negatieve elektronen in de elektroscoop plaats vindt, zullen er onderaan
alleen nog maar positief geladen deeltjes overblijven. En 2 positief
geladen plaatjes stoten elkaar af.
Dit effect wordt veroorzaakt door het feit dat gelijknamige ladingen
elkaar afstoten en ongelijknamige ladingen elkaar aantrekken.
Wanneer je dit verschijnsel moet gaan uitleggen kun je het beste dit
tekenen. Gebruik dan altijd deze volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen (+) op een vaste plaats.

3.

Teken de elektronen (-).

B – Statische elektriciteit.
15

Bij aanraking zal dit alles een hele andere wending nemen.
De elektronen (-) kunnen dan overspringen van het ene object naar het
andere. Hierdoor zal de elektroscoop uiteindelijk een positieve lading
krijgen, en de staaf wordt iets minder positief omdat er elektronen (-)
zijn bijgekomen. De plaatjes blijven dan ook uitelkaar staan.
Bij aanraking van de PVC buis gebeurt het volgende:
Er springen elektronen over

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Wanneer je dit verschijnsel moet gaan tekenen gebruik dan altijd deze
volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen op een vaste plaats. (+)

3.

Teken de elektronen. (-)

B – Statische elektriciteit.
16

Je kunt de elektroscoop weer neutraal maken door hem aan te raken, het
tekort aan elektronen wordt dan door jou aangevuld. Jij bent “geaard”
(verbonden met de aarde) en deze zal altijd neutraal blijven, vanwege
het enorme aantal deeltjes wat de aarde bezit.
Het in de buurt komen en aanraken met een negatieve staaf kun je
bekijken in de samenvatting. Let op: Er gebeurt met de plaatjes precies
hetzelfde, echter bewegen de elektronen (-) heel anders !

B – Statische elektriciteit.
17

Op de website staat een applet klaar waarmee je zelf een
ballon statisch kunt laden, probeer het eens en maak dan
eerst onderstaande opdrachten.
Laadt 1 ballon eerst negatief door hem langs de trui te wrijven.
1.
2.

Zal de trui nu positief of negatief zijn?
Wat zal er tussen de ballon en trui te zien zijn? Trekken deze elkaar
aan of stoten ze elkaar af?

Ga nu met de ballon naar de neutrale muur.
3.

Wat zal er met de negatieve elektronen in de muur gebeuren?

4.

Wat zal er met de positieve ionen in de muur gebeuren?

Herstel nu de simulatie en klik aan dat je 2 ballonnen wil gebruiken.
Wrijf met beide ballonen langs de trui zodat ze beide genoeg
elektronen opnemen. Hang vervolgens ballon 1 midden in het scherm en
ballon 2 breng je rustig naar ballon 1 toe.
5.

Wat zullen de 2 ballonen voor effect op elkaar hebben, en waarom?
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6B via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

C – Elektrische symbolen.
18

Bij elektriciteit wordt vaak gebruik gemaakt van schema’s waarin zal
worden aangegeven hoe een schakeling is opgebouwd. Een schakeling is
een stroomkring waarin verschillende onderdelen zijn opgenomen. Denk
hierbij aan een spanningsbron, een lampje en nog veel meer
verschillende mogelijke onderdelen. Deze onderdelen noemen we
componenten.

Schema’s worden gebruikt om een schakeling die in werkelijkheid
bestaan eenvoudiger weer te geven. In deze schema’s worden geen
foto’s gebruikt om aan te geven welke componenten in de schakeling
zitten.
Componenten die je veel zal tegenkomen:


Gelijkspanningbron



Wisselspanningbron



Schakelaar (geopend)



Schakelaar (gesloten)





Weerstand
(stroomverbruiker)
Voltmeter

V

C – Elektrische symbolen.
19


Ampèremeter



Lampje



Light-emitting diode (LED)



Draadje

A

Van de meeste componenten weet je waarschijnlijk wel wat ze doen of
waarvoor ze bedoeld zijn. Een diode is een apparaatje dat de stroom
maar in 1 richting doorlaat. Een Light-emitting diode is er eentje die
daarbij ook nog licht uitzendt.
Zoals al eerder aangegeven worden deze symbolen gebruikt om
schema’s te maken. Deze schema’s maken schakelingen overzichtelijker.
Enkele voorbeelden hiervan:

C – Elektrische symbolen.
20

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

Het schema dat er over blijft is veel overzichtelijk dan de oorspronkelijke
tekening.
Van ieder elektrisch apparaat is zo’n schema gemaakt. Zoals hieronder
van een magnetron

Dit maakt het zoeken naar eventuele storingen een stuk makkelijker.

C – Elektrische symbolen.
21

Schema’s zijn niet zo makkelijk te maken vanuit een tekening. Hoe meer
componenten in de tekening zijn, hoe moeilijker het zal zijn om een
schema ervan te maken.

ampèremeter

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Leg de componenten zodanig dat
je er overzichtelijk naar kan kijken.
Stap3:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

A

A

A

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6C via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

D – Grootheden.
22

Bij deze paragraaf gaan we de grootheden en bijbehorende eenheden
bespreken die tijdens deze module van toepassing zijn.
Spanning.
Spanning staat ook wel bekend als potentiaalverschil binnen de
natuurkunde. Met spanning wordt de hoeveelheid energie die nodig is
per ladingseenheid om deze te kunnen verplaatsen door een geleidend
materiaal bedoelt. Simpel gezegd: de energie van de elektronen.
Spanning wordt weergegeven met het symbool U, afgeleid van het
latijnse woord Urgere.
De eenheid waarin spanning wordt uitgedrukt is volt. Afgekort met een
hoofdletter V.
Wanneer je een elektrisch apparaat aansluit op het lichtnet door de
stekker in het stopcontact te steken, komt er een spanning van 230volt
naar dit apparaat. (Vroeger was dit 220volt, tegenwoordig 230volt)
Je noteert dit als: Ustopcontact = 230V.
Stroomsterkte.
Een lampje gaat branden als de kring gesloten is. Dit komt doordat er
een stroom van vrije elektriciteitsdeeltjes (elektronen) loopt door de
kring. Deze wordt verwekt door de batterij. De batterij werkt net als een
ventilator. Bij een ventilator is er voor en achter een andere druk en het
drukverschil veroorzaakt de luchtstroom. De batterij veroorzaakt dus een
drukverschil en hierdoor ontstaat een stroom. Deze stroom loopt van plus
naar min.
Kortom: stroomsterkte is het aantal elektronen dat per seconde door een
geleider stromen.

D – Grootheden.
23

Stroomsterkte wordt doorgaans weergegeven met de letter I, afkomstig
van intensiteit. De stroomsterkte die per seconde door een draad
passeert heeft de eenheid Ampère (A).
Stel dat er door een elektromotor een stroomsterkte van 3 Ampère gaat.
Je noteert dit als: Imotor = 3A
Om de stroomsterkte te meten plaats je een ampèremeter in serie (dus
tussen lampje en spanningsbron).
Weerstand.
Ieder elektrisch apparaat zorgt voor een weerstand van de
stroomsterkte. Een weerstand is wanneer de doorgang van een
elektrische stroom wordt bemoeilijkt.
Je zou weerstand kunnen vergelijken met een kraan die maar half
opengedraaid is.
Weerstand geven we aan met de letter R, afkomstig van resistance.
Weerstand wordt gemeten in de eenheid Ohm. Ohm wordt afgekort met
het Griekse symbool voor omega, Ω.
Stel dat een lampje een weerstand heeft van 25 Ohm.
Je noteer dit als: Rlampje = 25Ω.

D – Grootheden.
24

Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

Wanneer je spanning, stroomsterkte en weerstand wil gaan meten zijn er
een aantal dingen erg belangrijk om uit elkaar te houden.
Spanning over een lampje meten.
Wanneer je spanning wil meten heb je een spanningsmeter nodig. Deze
spanningsmeter sluit je parallel over het lampje aan.
Stroomsterkte door een lampje meten.
Wanneer je stroomsterkte wil gaan meten heb je een ampèremeter
nodig. Deze sluit je in serie voor of na het lampje aan. Deze zal het
aantal elektronen die per seconde door het lampje gaan meten.

D – Grootheden.
25

Wanneer je nog niet goed het verschil weet tussen serie en parallel is
dat geen probleem, want dat wordt later deze module nog behandeld.
Maar om je toch alvast een idee te geven kun je onderstaand filmpje
bekijken door erop te klikken. Het filmpje is ook HIER te vinden.

Weerstand van een lampje meten.
De weerstand is te meten maar dat wordt niet in deze module
behandeld. In deze module leer je wel de weerstand te berekenen met
behulp van de stroomsterkte en de spanning. Dit volgt nog in de
komende paragrafen.
Samenvatting kun je HIER te vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6D via Teletop.

E1 - Wet van Ohm.
26

Bij elektriciteit is er 1 formule de basis van alle andere formules. Deze
formule zal bij ieder onderdeeltje van elektriciteit, waarbij elektriciteit
een rol speelt, terugkomen. Deze wet is vernoemd naar de Duitse
natuurkundige George Ohm, die als eerste de relatie legde tussen
stroomsterkte, spanning en weerstand.
Voordat je de wet van Ohm goed kan begrijpen, moet je een aantal
basisdingen goed helder hebben.








Er kan pas een elektrische stroom lopen wanneer de stroomkring
gesloten is.
Stroomsterkte (I) wordt gemeten in Ampère (A).
Je kunt stroomsterkte meten met een Ampèremeter die je in serie
plaatst met het te meten component.
Spanning (U) wordt gemeten in Volt (V).
Je kunt spanning meten met een voltmeter die je parallel over het te
meten component plaatst.
Geef je de elektronen meer energie (spanning) dan zullen de aantal
elektronen die per seconde (stroomsterkte) door de stroomkring gaan
toenemen.

Deze voorwaarden zijn van belang bij de wet van Ohm. Wanneer er niet
aan deze voorwaarden wordt voldaan zal de wet van Ohm niet gelden.

E1 - Wet van Ohm.
27

We gaan nu bekijken hoe de wet van Ohm er uitziet.
We gaan de spanning en stroomsterkte meten van een
component (in dit geval hiernaast een weerstandje).
We zetten er eerst 0 volt op. De stroomsterkte is dan ook
0 ampère.
Wanneer we de spanning gaan verhogen naar 1volt,
zal de stroomsterkte omhoog gaan naar 0,5 ampère.
We verhogen de spanning naar 2 volt, stroomsterkte wordt 1 ampère.
Iedere keer wanneer de spanning met 1 volt verhoogd wordt, zal de
stroomsterkte verhogen met 0,5. Dat kunnen we uitzetten in een tabel
zoals hierbeneden is gedaan. Vanuit deze tabel kun je een grafiek
tekenen zoals ernaast gebeurd is. Bekijk deze en kijk of je begrijpt wat
er staat.

I (A)

0
0

1
0,5

2
1

3 4
1,5 2

U/I

2

2

2

2

U (V)

U (V)

3
2
1

0,5 1 1,5 2 I (A)
Zoals je in de kolom onderaan de tabel kunt
zien, komt er een constante waarde uit wanneer je spanning deelt door
de stroomsterkte. Vanuit de wiskunde weet je dat bij een rechte lijn een
hellingsgetal hoort.

Deze waarde is de weerstand.

R=

spanning
stroomsterkte

=

U(V)
I(A)

=

2
3
4
1
= 2Ω
=
=
=
1
1,5
0,5
2

E1 - Wet van Ohm.
28

De wet van Ohm luidt als volgt:

weerstand =
R(Ω) =

In symbolen:

spanning
stroomsterkte
U(V)
I(A)

Om erachter te komen hoe je de formule moet invullen wanneer er iets
anders gevraagd wordt dan de weerstand, kun je de formuledriehoek
gebruiken. Je legt dan je vinger op het gedeelte dat je moet uitrekenen,
de driehoek laat je zien hoe je de formule moet gebruiken.
Wil je R weten?
Leg je vinger op R, er blijft

over.

Wil je U weten?
Leg je vinger op U, er blijft I x R over.

Alle verschillende voorbeeldsommen kun je HIER vinden in de
samenvatting.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E1 via Teletop.

E2 – Ohm & lampje.
29

Dagelijks komen we lampen tegen. Grote lampen, zoals in een
voetbalstadion of kleine lampen in de kerstboom. Er zijn heel veel
verschillende soorten lampen of lampjes.
Wanneer je ieder lampje apart gaat bekijken,
zul je zien dat er op ieder lampje iets geschreven
staat. Bijvoorbeeld een autolamp.
Daar zou 12V/1,5A op kunnen staan.
Dit betekent dat wanneer je 12Volt over dit
lampje heen zou zetten, er een stroomsterkte van
1,5A doorheen gaan en brand het lampje op volle sterkte.

12V/1,5A

Kun je over dit lampje:
2Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zeer zwak.
6Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zwak.
12,5Volt zetten?
Ja, het lampje brandt fel.
25Volt zetten?
Ja, het lampje zal doorbranden.
Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken. In de video
wordt een proef gedemonstreerd om spanning en stroomsterkte te
meten. Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

E2 – Ohm & lampje.
30

De weerstand van een lampje is te meten en zal constant zijn wanneer er
een andere hoeveelheid spanning over het lampje wordt gezet. Echter
wanneer een gloeidraadje in een lampje zeer heet wordt, dan zal zijn
weerstandwaarde gaan veranderen door de hitte. Dat is het beste
zichtbaar wanneer een meting wordt uitgezet in een grafiek.
In de grafiek hiernaast zie je wat er
gebeurt wanneer je steeds meer spanning
(U) over een lampje zet. In eerste instantie
zal de grafiek lineair blijven, omdat de
weerstand constant is. Maar wanneer er
teveel spanning over een lampje wordt
gezet, wordt hij warm en zal hij uiteindelijk
doorbranden. Bij dit oververhitten van het
lampje zal de weerstand verhogen.

Wanneer je een voorbeeldsom wil zien, kijk dan in de samenvatting.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E2 via Teletop.

F – Serieschakeling.
31

Wanneer we een schakeling bekijken, kunnen we een schakeling onder
verdelen in 2 hoofdcategorieën. De Serieschakeling en de
Parallelschakeling.
Dit hebben we al heel kort bekeken bij paragraaf D met een filmpje. In
deze paragraaf gaan we het hebben over de Serieschakeling. De
Parallelschakeling zal in de volgende paragraaf worden besproken.
Een Serieschakeling is een schakeling waarbij alle geschakelde
componenten in serie staan. Dat wil zeggen; wanneer de stroom gaat
lopen kan deze maar 1 richting uit en komt dan alle componenten tegen.
De stroom kan zich nergens splitsen, splitsen is namelijk parallel.

+
-

+
-

Serie

Parallel

In het linkerplaatje zijn 3 lampjes in serie geschakeld. De stroom moet
door alle 3 de lampjes heen. In het rechterplaatje zijn 3 lampjes parallel
getekend, de stroom zal zich splitsen voordat het door een lampje gaat.

F – Serieschakeling.
32

Wanneer er in een serieschakeling een lampje uitvalt dan gaan de
andere lampjes ook uit, omdat de stroom niet meer door kan. De
stroomkring is dan niet meer gesloten. Wanneer er een lampje uitvalt bij
een Parallelschakeling, dan is de stroomkring nog steeds gesloten en kan
de stroom nog steeds door de andere lampjes. Deze zullen dan gewoon
blijven branden.

Stroomsterkte in een Serieschakeling.
Wanneer we een stroom laten lopen door een Serieschakeling dan is de
stroomsterkte in de hele stroomkring gelijk. Het maakt niet uit waar je
stroomsterkte gaat meten, overal is deze even groot.
In Natuurkundige termen zeggen we;
de stroomsterkte is constant.
I
1

I
2

I
3

I totaal

I = constant

Itotaal= I1= I2= I3

Itotaal wordt ook wel Ibron genoemd

F – Serieschakeling.
33

Spanning bij Serieschakeling.
De spanning die over de componenten staat kan wel verschillen, dit is
afhankelijk van de weerstand van ieder component. De spanning van
alle componenten bij elkaar opgeteld is de totale spanning.

U
1

U
2

U
3

U totaal

Utotaal = U1+U2+U3+…
Bekijk onderstaand filmpje over het oplossen van sommen met
serieschakelingen (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun het ook HIER bekijken.

F – Serieschakeling.
34

Weerstanden in serieschakeling.
Wanneer we weerstanden bekijken bij serieschakeling dan kun de totale
weerstand heel gemakkelijk berekenen. Je mag namelijk alle
weerstanden in de schakelingen bij elkaar optellen dan heb je de totale
weerstand.
R1

R2

R3

Rtot=R1+R2+R3
Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6F via Teletop.

G – Parallelschakeling.
35

In de vorige paragraaf hebben we gezien wanneer een schakeling
‘serie’ wordt genoemd en wanneer ‘parallel’. In deze paragraaf gaan
we kijken naar de stroomsterkte en spanning bij een parallelschakeling,
net zoals we dat in de vorige paragraaf hebben gedaan bij een
serieschakeling.
Het grote verschil van een parallelschakeling met een serieschakeling is
dat er bij een parallelschakeling meerdere stroomkringen zijn te
onderscheiden.
Hieronder zijn de verschillende stroomkringen weergegeven. Iedere
stroomkring is apart gekleurd. De stroom door het bovenste lampje volgt
de roze route, de stroom door het onderste lampje de groene route en
de stroom door de weerstand (component in het midden) de bruine route.

G – Parallelschakeling.
36

Wanneer we in een parallelschakeling ieder component gaan bekijken
zijn er een aantal eigenschappen heel belangrijk.
Omdat er meerdere stroomkringen zijn, is:


De stroomsterkte in de stroomkringen verschillend.



De spanning over ieder component hetzelfde.



Als er één onderdeel uitvalt of kapot gaat werkt de rest nog steeds.
U1

U2

U3
Utotaal

Spanning bij een parallelschakeling.
Met een voltmeter meet je de spanning over ieder component en zul je
zien dat over ieder component dezelfde spanning staat. Ook de totale
spanning (Utotaal) is hetzelfde.
Utotaal = U1 = U2 = U3

G – Parallelschakeling.
37

Stroomsterkte bij parallelschakeling.
De stroomsterkte kan verschillen per component in een
parallelschakeling. Om deze uit te rekenen moet je voor iedere
component de wet van Ohm gaan gebruiken. Wanneer je de totale
stroomsterkte wil weten, mag je de stroomsterktes van alle losse
componenten bij elkaar optellen.
I1

I2

I3

It

Itotaal = I1+I2+I3+…
Bekijk onderstaande film om te zien hoe je berekeningen aanpakt bij een
parallelschakeling (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

G – Parallelschakeling.
38

Weerstand bij parallelschakeling.
Om een totale weerstand te berekenen bij een parallelschakeling zul je
meer moeite moeten doen dan bij een serieschakeling.
Bij een serieschakeling hoefde je alle weerstanden maar bij elkaar op te
tellen, bij een parallelschakeling gaan we “omgekeerd” optellen.
Om omgekeerd op te tellen krijg je deze formule gegeven:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1
Je vult hierbij R1, R2, R3 etc. in de formule in en je houdt breuken over.
Als je niet meer weet hoe je Rv kunt uitrekenen wanneer je deze breuken
hebt kun je dat opzoeken in de samenvatting.

Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6G via Teletop.

H – Gecombineerde schakeling.
39

Tot nu toe zijn serieschakelingen en parallelschakelingen altijd apart
bekeken. Maar de meeste schakelingen die worden gebruikt bestaan
niet uit alleen serie of parallel geschakelde componenten maar uit een
mix hiervan. We noemen dit een gecombineerde schakeling.
Hier rechts is een gecombineerde schakeling
weergegeven. Het zijn 2 lampjes (nr. 1+2) die
parallel geschakeld zijn. Samen staan deze
lampjes in serie met de weerstand hier rechts.

1

Om aan een gecombineerde schakeling te
kunnen rekenen, moet je eerst gaan kijken welke
componenten in serie met elkaar staan en welke componenten een
parallelschakeling met elkaar vormen.
Wanneer je dat gelukt is kun je een parallelschakeling in gedachte
vervangen door een vervangingscomponent (vaak wel
vervangingsweerstand genoemd).
Dan hou je een schakeling over waarbij alle onderdelen in serie met
elkaar staan. Deze zou je zonder problemen moeten kunnen oplossen.

1
1 en 2

2

2

H – Gecombineerde schakeling.
40

Om een vervanging te vinden moet je een aantal zaken onthouden:
Alleen weerstanden mag je vervangen, je zult dus altijd eerst de
weerstand moeten uitrekenen.


Weerstanden in serie mag je optellen.



Weerstand parallel moet je “omgekeerd optellen” .



Serie:

(RV = R1+R2+R3+enz.)

Parallel:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1

Om goed te zien hoe je bij een parallelschakeling een
vervangingsweerstand uitrekent kun je het onderstaand filmpje bekijken.
(klik in het zwarte vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
41

Voorbeeldsom.
Geef bij elk component van onderstaande afbeelding de spanning,
stroomsterkte en weerstand.
9V
6V
10 Ω
0,2 A

Dit lijkt erg moeilijk, zeker omdat je bij zo een opgave “door het bomen
het bos niet meer ziet”. Je moet hiervoor iedere keer bij het begin
beginnen en de basisregels toepassen die je de afgelopen paragrafen
hebt geleerd.
De som wordt uitgewerkt in het onderstaand filmpje. (klik in het zwarte
vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
42

Je zou nu aan het laatste huiswerk van deze module kunnen beginnen.
Wanneer je graag nog een extra uitleg wil hebben over het oplossen
van een gecombineerde schakeling, dan kun je eerst onderstaand filmpje
bekijken. (klik in het zwarte vlak)
Ook zijn in de samenvatting meerdere sommen geheel uitgewerkt.
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Samenvatting kun je HIER vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6H via Teletop.

Extra: Relais.
43

Deze paragraaf is voor de mensen die nog geïnteresseerd zijn om wat
extra te weten te komen. Deze paragraaf zal NIET worden getoetst op
het proefwerk.
Tijdens deze extra stof gaan we het hebben over een Relais en zullen
stap voor stap gaan bekijken wat een Relais is.
Wat is een Relais?
Een Relais is een door een elektromagneet bediende schakelaar.
Het is een eenvoudige maar zeer veelgebruikte component in elektrische
schakelingen.
Hoe werkt een relais?
In een relais is koperdraad om een ijzeren staafje gedraaid. Wanneer
er door de draad stroom gaat lopen zal het ijzeren staafje magnetisch
worden. Aan het uiteinde van dit ijzeren staafje zit een ijzeren plaatje
wat aangetrokken wordt als het staafje magnetisch wordt.
Hierdoor worden er onder het plaatje 2 contacten met elkaar verbonden
net zoals bij een schakelaar.

Extra: Relais.
44

Welk symbool is een Relais?

Aan de linkerkant (bij de spoel) sluit je stroomkring A aan. Wanneer
deze stroomkring sluit, zal deze de elektromagneet activeren en trekt
aan het schakelaartje in stroomkring B (stippellijn).
Hoe werkt een Relais in een schakeling?

A

Als er een relais gebruikt wordt, zijn er
S1
altijd 2 stroomkringen,
S2
de “stuurkring” B en de
“verbruikerskring” A. Als de
schakelaar 1 (S1) gesloten wordt dan
B
wordt het ijzer in de het relais
M
magnetisch. Hierdoor trekt hij
schakelaar 2 (S2) automatisch
dicht. De 2e stroomkring wordt dus gesloten en in dit voorbeeld gaat dan
de motor (M) werken.

Extra: Relais.
45

Waarom dan niet de hiernaast staande schakeling?
Een motor (b.v. ruitenwissermotor auto) heeft
meestal een groot vermogen, het gevolg hiervan
is dat er een grote stroom doorheen gaat.
De meeste schakelaars aan het stuur zijn klein
en daar kan geen grote stroom doorheen,
anders branden deze door.

S

M

Een relais bied de oplossing, door
schakelaar S1 gaat een “kleine stuurstroom” waardoor S2 gesloten wordt
en de motor gaat werken. S2 is een schakelaar waar wel veel stroom
doorheen kan.
Deze relais bevinden zich vaak onder de motorkap of onder het
dashboard en je hoort ze vaak “klikken”.

Extra: Relais.
46

Hoe gebruiken we een Relais in een schakeling?
Een Relais gebruiken we zoals al gezien om met schakeling A schakeling
B te doen openen of sluiten. Wanneer we gaan kijken kom je het Relais
vaak tegen bij schakelingen waarbij je met een kleine stroomsterkte een
stroomkring wil (de)activeren met een grote stroomsterkte.
Het beste voorbeeld hiervan is een startrelais van de auto. Wanneer je
de auto probeert te starten draai je aan de sleutel. In deze schakeling is
dan ook een relais opgenomen die vervolgens alle andere systemen in
de auto uitzet, zodat de startmotor het volle vermogen van de accu kan
benutten.
In het schakelschema hieronder wordt een Relais gebruikt om een bel te
doen bellen. De bel werkt op een spanning van 230V, maar wordt
aangestuurd met een schakelaar die maar 12V aan spanning nodig
heeft.

Practica.
47

Hieronder zijn een aantal practica te vinden die goed aansluiten bij
deze module. Wanneer er een practicum wordt uitgevoerd, zal dit van
tevoren duidelijk worden aangegeven en kun je deze hier vinden:
Practicum 1:

Water als geleider.

Practicum 2:

De volta-batterij.

Practicum 3:

De citroen-batterij.

Practicum 4:

De hand-batterij.

Practicum 5:

Schakelingen tekenen en bouwen.

Practicum 6:

Wet van Ohm.


Slide 15

1

MODULE 6
ELEKTRICITEIT.

Door: S.

Habets.

Inhoudsopgave.
2

Hier vind u het overzicht van deze module.
Om snel naar een onderdeel toe te gaan kan erop geklikt worden.
Voorwoord

3

Legenda

4

A.

Introductie

5

B.

Statische elektriciteit

10

C.

Elektrische symbolen

18

D.

Grootheden

22

E1.

Wet van Ohm

26

E2.

Ohm & lampje

29

F.

Serieschakeling

31

G.

Parallelschakeling

35

H.

Gecombineerde schakeling

39

Extra:

Transistor

43

Practica

47

Voorwoord.
3

Welkom bij de module Elektriciteit door S. Habets.
Deze module is gemaakt voor leerlingen van 2 Atheneum.
De opzet van deze module is dat een leerling deze module geheel
zelfstandig door kan werken. Daar waar dat niet mogelijk is, zal er
tijdens de les hier nog aandacht aan besteed worden. Bij vragen kan
altijd de docent worden geraadpleegd. Dat kan tijdens de les, maar dat
kan ook online. Je krijgt dan in de meeste gevallen reactie per email.
Te vinden op: www.stagesmc.weebly.com
Verder is op de website nog aanvullende informatie te vinden.
Het is verstandig om tijdens de les naast je laptop ook te
zorgen voor een koptelefoon of oordopjes. Dit omdat er
regelmatig filmpjes met geluid zijn verwerkt in dit lesmateriaal.
Opdrachten/huiswerk.
De opdrachten die bij deze module horen zijn op teletop te vinden.
Wanneer er opdrachten gemaakt moeten worden zal dat worden
aangegeven in de module. Wanneer je score lager is dan 65% mag je
niet verder met de volgende paragraaf maar moet je de opdrachten
nogmaals maken.
Aanvullende informatie zal worden gegeven in de les.
Heel veel succes en plezier!
S. Habets

Legenda.
4

Soms kom je logo’s tegen op de groene balk zoals deze hierboven staan.
Wanneer je op sommige logo’s klikt zit er een hyperlink achter. Deze zal
je dan direct naar de juiste locatie verwijzen.
Hier beneden wordt uitgelegd wat het betekend wanneer er een van
deze logo’s in de groene balk staan vermeld.
Er zit geluid bij deze pagina of bij de bijbehorende film.
In de klas zijn oordopjes of een koptelefoon verplicht.
Er bevindt zich een video op deze pagina.

Aanvullende informatie is te vinden op de website van Dhr.
Habets.
Er bevinden zich opdrachten via TeleTop op deze pagina.

Er bevindt zich een samenvatting op deze pagina.

A – Introductie.
5

Elektriciteit komen we dagelijks tegen in ons leven. Dan denk je natuurlijk
meteen aan het stopcontact en aan batterijen met alle apparaten die
daarbij horen. Maar niet alleen kunstmatig opgewekte elektriciteit kom
je in je dagelijks leven tegen, ook in de natuur kom je elektriciteit tegen.
Vaak denk je niet aan deze vormen, maar toch hebben ze alles met
elektriciteit te maken.

In de natuur kom je bliksem tegen, heb je de sidderaal en gaan je haren
rechtovereind staan met behulp van elektriciteit. Zelfs in ons lichaam
gaan er continu elektrische stroompjes als je kijkt naar ons zenuwstelsel.

Tegenwoordig maken wij onze eigen elektriciteit. Maar waarom
gebruiken wij mensen eigenlijk zo graag elektriciteit?
Elektriciteit is een vorm van energie die veel voordelen heeft.




Elektriciteit is gemakkelijk te transporteren door de infrastructuur van
(koper)draden die inmiddels overal in ons land zijn aangebracht.
Elektriciteit is gemakkelijk om te zetten in andere vormen van energie
zoals:
Warmte
(vb: een soldeerbout of elektrische verwarming)
Licht
(vb: een gloeilamp of LED)
Beweging
(vb: een elektromotor)

A – Introductie.
6

Elektriciteit heeft ook grote nadelen.
Dat is namelijk dat elektriciteit duur is en zeer moeilijk te maken is. Het
proces van elektriciteit opwekken is ook erg milieubelastend.
(d.w.z. dat het milieu er flink onder lijdt)
Hoe komen we vandaag de dag eigenlijk aan de benodigde
elektriciteit? Dat wordt uitgelegd in het volgend filmpje.
(klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Historie van Elektriciteit.
Volgens historische documenten is de eerste bekende ontdekking van
statische elektriciteit eigenlijk in de 6e eeuw. Hier werd ontdekt dat het
wrijven van een bont met een ander voorwerp andere voorwerpen laat
aantrekken.

A – Introductie.
7

De eerste moderne toepassing van elektriciteit was in 1660, de eerste
elektrostatische generator. Deze baande de weg voor de leer van de
elektriciteit. Men ontdekte dat er materialen zijn die als geleiders dienst
doen en anderen die als isolator dienst doen en dat er twee soorten
ladingen bestaan (positief en negatief).
In 1700 werd de eerste condensator uitgevonden en men kon zo
statische elektriciteit in een elektrische stroom omzetten.
In de vroege 19e eeuw deed men nog meer verbazende ontdekkingen
op het gebied van elektriciteit.
Er kwamen bedrijven die erop gericht waren om elektriciteit te
onderzoeken om zo het leven voor de mensen gemakkelijker te maken.
Zo kwamen er de meest ongelooflijke uitvindingen, zoals de
inductiemotor, de gloeilamp, de lange afstand telegraaf, de telefoon, de
eerste elektrische aangedreven locomotief.
Deze uitvindingen kwamen van mensen zoals:
- Georg Simon Ohm
1787 - 1854

- Graaf Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta
1745 - 1827

- André-Marie Ampère
1775 – 1836
Natuurlijk zijn er nog vele andere uitvinders geweest die zich met
elektriciteit bezig hebben gehouden zoals:
Thomas Edison, Alexander Graham Bell, Michael Faraday, Benjamin
Franklin, Samuel Morse, James Watt, James Clerk Maxwell

A – Introductie.
8

Na de tweede wereldoorlog zijn de ontwikkelingen zeer snel gegaan.
Heden ten dage is elektriciteit niet meer weg te denken uit onze
maatschappij.
Toepassingen.
Om maar een paar voorbeelden te noemen waarbij elektriciteit een
belangrijke rol speelt:
Televisie, Stereo, Gsm, Computer, Airco, Klokken, Elektrische
gereedschappen, Lasers, Verlichting, Pompen, Meetapparatuur,
Afstandbedieningen, Ovens, Magnetron, Koffiezetapparaten,
Fototoestellen, Kopieerapparaten, Projectoren, IJskasten, Diepvriezers,
Snelheidscontroles, Navigatiesystemen, Satellieten, Speelgoed,
Vliegtuigen, Trein, Stofzuigers, Vaatwasmachines, Compressors,
Grasmaaimachines, Liften, Auto’s, Rolluiken, Verwarming, enz.
Zonder elektriciteit zou ons hedendaags bestaan helemaal ontregeld
worden.
Bedrijven, Fabrieken, Ziekenhuizen, Rechtbanken, Scholen, Tv-zenders,
Internet, Banken, Winkels, Treinverkeer, Verkeerslichten, Politie,
Brandweer, Vliegvelden, GSM netwerk zouden allemaal niet goed meer
functioneren.

A – Introductie.
9

Omdat elektriciteit zo een grote rol speelt in ons dagelijks leven,
zijn er ook een hele hoop beroepen gerelateerd aan elektriciteit.
Hieronder zijn een aantal beroepen opgesomd die direct
betrekking hebben op elektriciteit.
Elektrotechnisch ingenieur
-Besturingstechnicus
-Automatiseringsdeskundige
-Onderhoudstechnicus Electro en Instrumentatie
-Elektronicaspecialist
-Productontwerper
-Ingenieur krachtcentrale
-Programmeur robots
-Verwarmingsmonteur
-Audiovisueel medewerker
-Monteur communicatienetwerken
-Monteur laag- en hoogspanningsnetwerken
-

We hebben nu een flink aantal zaken bekeken. Een aanvulling hierop is
een video.
Klik hiernaast op het video logo om de video te bekijken
op het internet. Bij geen werkende link klik HIER.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6A via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

B – Statische elektriciteit.
10

Wanneer we een plasje zuiver water eens goed gaan bekijken, zullen we
zien dat het plasje water uit allemaal waterdeeltjes bestaat. Één zo een
waterdeeltje noemen we een watermolecuul.
Een molecuul kunnen we ook weer goed gaan bekijken. We zullen zien
dat ieder watermolecuul is opgebouwd uit hetzelfde aantal
bouwsteentjes van een soort. Er bestaan heel veel verschillende
bouwsteentjes en die bouwsteentjes noemen we atomen.
Wanneer we kijken naar het watermolecuul zal 1 watermolecuul bestaan
uit 2 waterstofatomen (afgekort: H) en 1 zuurstofatoom (afgekort: O).
De wetenschappelijke naam van water is H2O, bestaat uit 2xH en 1xO.
Samen zorgen deze atomen ervoor dat er de stof ‘water’ gevormd
wordt. De atomen zelf zijn geen water meer. Het kleinste deeltje dat nog
onder water valt, is het watermolecuul.

Ook atomen zijn weer goed te bekijken. Dan zul je zien dat ieder atoom
is opgebouwd uit een kern met daaromheen elektronen.
De kern bestaat uit:
Protonen: Dit zijn positief geladen deeltjes.
Neutronen: Dit zijn neutrale kerndeeltjes.
Om de kern “vliegen” de negatief geladen deeltjes,
de elektronen.

B – Statische elektriciteit.
11

De kernen blijven gemiddeld op hun
plaats. De elektronen bewegen rond de kern. Bij metalen en andere
“geleiders” kunnen deze elektronen hun eigen kern verlaten. Er is dan
sprake van “vrije elektronen”.
Zie ook het filmpje dat uitlegt hoe een molecuul in
elkaar zit.
(Klik in het zwarte vlak)op het video logo.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

B – Statische elektriciteit.
12

Als een atoom en/of molecuul elektronen teveel of te weinig heeft dan
krijgt deze een lading. Men noemt dit atoom en/of molecuul dan een ion.
We zullen in het vervolg niet praten over een ion maar over een geladen
stof (deze bestaat immers uit ionen)
Heb je evenveel positieve deeltjes als negatieve dan heb je een neutrale
stof.
Heb je een tekort aan elektronen  positief geladen stof (+)
Heb je een overschot aan elektronen negatief geladen stof (-)
Je kunt een stof alleen een lading geven door elektronen erbij of eraf te
doen.
2 gelijknamige stoffen (+) en (+) en (-) en (-) zullen ze elkaar afstoten.
Uiteraard geld dit niet voor neutrale stoffen onderling

2 ongelijknamige stoffen (-) en (+) zullen ze elkaar aantrekken.
Hierbij moet opgemerkt worden dat een neutrale stof ook door een
geladen stof aangetrokken wordt.

B – Statische elektriciteit.
13

Elektroscoop.
Met een elektroscoop kun je het effect van positief en
negatief geladen deeltjes zichtbaar maken. Het bestaat
meestal uit twee bladen lichte metalen folie.
De folie is verbonden met geleiders. De aan te tonen
lading vloeit langs de geleiders naar de bladen.
Daardoor gaan de twee bladen elkaar afstoten.
Hoe groter de lading, hoe verder de bladen zich van elkaar
verwijderen.
De elektroscoop die op school gebruikt wordt
staat hiernaast afgebeeld. Hoe groter de lading
hoe groter de uitslag.
Het is belangrijk bij een elektroscoop om te
onthouden dat de positieve deeltjes zich in de kern bevinden.
In een vaste stof (elektroscoop) zitten deze op een vaste plaats en
kunnen niet van hun plaats af. Bij stoffen met veel vrije elektronen zoals
bijna alle metalen zullen deze elektronen (negatieve deeltjes) wel willen
gaan bewegen.
Bepaalde stoffen worden bij wrijving:
-negatief geladen zoals: plastic koper
-positief geladen zoals: lucht, wol, glas

B – Statische elektriciteit.
14

Bij het in de buurt komen (niet aanraken!) van een elektroscoop gebeurt
het volgende:

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

De positief geladen staaf komt in de buurt en trekt de negatieve
deeltjes in de elektroscoop aan. Omdat er een verplaatsing van
negatieve elektronen in de elektroscoop plaats vindt, zullen er onderaan
alleen nog maar positief geladen deeltjes overblijven. En 2 positief
geladen plaatjes stoten elkaar af.
Dit effect wordt veroorzaakt door het feit dat gelijknamige ladingen
elkaar afstoten en ongelijknamige ladingen elkaar aantrekken.
Wanneer je dit verschijnsel moet gaan uitleggen kun je het beste dit
tekenen. Gebruik dan altijd deze volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen (+) op een vaste plaats.

3.

Teken de elektronen (-).

B – Statische elektriciteit.
15

Bij aanraking zal dit alles een hele andere wending nemen.
De elektronen (-) kunnen dan overspringen van het ene object naar het
andere. Hierdoor zal de elektroscoop uiteindelijk een positieve lading
krijgen, en de staaf wordt iets minder positief omdat er elektronen (-)
zijn bijgekomen. De plaatjes blijven dan ook uitelkaar staan.
Bij aanraking van de PVC buis gebeurt het volgende:
Er springen elektronen over

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Wanneer je dit verschijnsel moet gaan tekenen gebruik dan altijd deze
volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen op een vaste plaats. (+)

3.

Teken de elektronen. (-)

B – Statische elektriciteit.
16

Je kunt de elektroscoop weer neutraal maken door hem aan te raken, het
tekort aan elektronen wordt dan door jou aangevuld. Jij bent “geaard”
(verbonden met de aarde) en deze zal altijd neutraal blijven, vanwege
het enorme aantal deeltjes wat de aarde bezit.
Het in de buurt komen en aanraken met een negatieve staaf kun je
bekijken in de samenvatting. Let op: Er gebeurt met de plaatjes precies
hetzelfde, echter bewegen de elektronen (-) heel anders !

B – Statische elektriciteit.
17

Op de website staat een applet klaar waarmee je zelf een
ballon statisch kunt laden, probeer het eens en maak dan
eerst onderstaande opdrachten.
Laadt 1 ballon eerst negatief door hem langs de trui te wrijven.
1.
2.

Zal de trui nu positief of negatief zijn?
Wat zal er tussen de ballon en trui te zien zijn? Trekken deze elkaar
aan of stoten ze elkaar af?

Ga nu met de ballon naar de neutrale muur.
3.

Wat zal er met de negatieve elektronen in de muur gebeuren?

4.

Wat zal er met de positieve ionen in de muur gebeuren?

Herstel nu de simulatie en klik aan dat je 2 ballonnen wil gebruiken.
Wrijf met beide ballonen langs de trui zodat ze beide genoeg
elektronen opnemen. Hang vervolgens ballon 1 midden in het scherm en
ballon 2 breng je rustig naar ballon 1 toe.
5.

Wat zullen de 2 ballonen voor effect op elkaar hebben, en waarom?
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6B via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

C – Elektrische symbolen.
18

Bij elektriciteit wordt vaak gebruik gemaakt van schema’s waarin zal
worden aangegeven hoe een schakeling is opgebouwd. Een schakeling is
een stroomkring waarin verschillende onderdelen zijn opgenomen. Denk
hierbij aan een spanningsbron, een lampje en nog veel meer
verschillende mogelijke onderdelen. Deze onderdelen noemen we
componenten.

Schema’s worden gebruikt om een schakeling die in werkelijkheid
bestaan eenvoudiger weer te geven. In deze schema’s worden geen
foto’s gebruikt om aan te geven welke componenten in de schakeling
zitten.
Componenten die je veel zal tegenkomen:


Gelijkspanningbron



Wisselspanningbron



Schakelaar (geopend)



Schakelaar (gesloten)





Weerstand
(stroomverbruiker)
Voltmeter

V

C – Elektrische symbolen.
19


Ampèremeter



Lampje



Light-emitting diode (LED)



Draadje

A

Van de meeste componenten weet je waarschijnlijk wel wat ze doen of
waarvoor ze bedoeld zijn. Een diode is een apparaatje dat de stroom
maar in 1 richting doorlaat. Een Light-emitting diode is er eentje die
daarbij ook nog licht uitzendt.
Zoals al eerder aangegeven worden deze symbolen gebruikt om
schema’s te maken. Deze schema’s maken schakelingen overzichtelijker.
Enkele voorbeelden hiervan:

C – Elektrische symbolen.
20

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

Het schema dat er over blijft is veel overzichtelijk dan de oorspronkelijke
tekening.
Van ieder elektrisch apparaat is zo’n schema gemaakt. Zoals hieronder
van een magnetron

Dit maakt het zoeken naar eventuele storingen een stuk makkelijker.

C – Elektrische symbolen.
21

Schema’s zijn niet zo makkelijk te maken vanuit een tekening. Hoe meer
componenten in de tekening zijn, hoe moeilijker het zal zijn om een
schema ervan te maken.

ampèremeter

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Leg de componenten zodanig dat
je er overzichtelijk naar kan kijken.
Stap3:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

A

A

A

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6C via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

D – Grootheden.
22

Bij deze paragraaf gaan we de grootheden en bijbehorende eenheden
bespreken die tijdens deze module van toepassing zijn.
Spanning.
Spanning staat ook wel bekend als potentiaalverschil binnen de
natuurkunde. Met spanning wordt de hoeveelheid energie die nodig is
per ladingseenheid om deze te kunnen verplaatsen door een geleidend
materiaal bedoelt. Simpel gezegd: de energie van de elektronen.
Spanning wordt weergegeven met het symbool U, afgeleid van het
latijnse woord Urgere.
De eenheid waarin spanning wordt uitgedrukt is volt. Afgekort met een
hoofdletter V.
Wanneer je een elektrisch apparaat aansluit op het lichtnet door de
stekker in het stopcontact te steken, komt er een spanning van 230volt
naar dit apparaat. (Vroeger was dit 220volt, tegenwoordig 230volt)
Je noteert dit als: Ustopcontact = 230V.
Stroomsterkte.
Een lampje gaat branden als de kring gesloten is. Dit komt doordat er
een stroom van vrije elektriciteitsdeeltjes (elektronen) loopt door de
kring. Deze wordt verwekt door de batterij. De batterij werkt net als een
ventilator. Bij een ventilator is er voor en achter een andere druk en het
drukverschil veroorzaakt de luchtstroom. De batterij veroorzaakt dus een
drukverschil en hierdoor ontstaat een stroom. Deze stroom loopt van plus
naar min.
Kortom: stroomsterkte is het aantal elektronen dat per seconde door een
geleider stromen.

D – Grootheden.
23

Stroomsterkte wordt doorgaans weergegeven met de letter I, afkomstig
van intensiteit. De stroomsterkte die per seconde door een draad
passeert heeft de eenheid Ampère (A).
Stel dat er door een elektromotor een stroomsterkte van 3 Ampère gaat.
Je noteert dit als: Imotor = 3A
Om de stroomsterkte te meten plaats je een ampèremeter in serie (dus
tussen lampje en spanningsbron).
Weerstand.
Ieder elektrisch apparaat zorgt voor een weerstand van de
stroomsterkte. Een weerstand is wanneer de doorgang van een
elektrische stroom wordt bemoeilijkt.
Je zou weerstand kunnen vergelijken met een kraan die maar half
opengedraaid is.
Weerstand geven we aan met de letter R, afkomstig van resistance.
Weerstand wordt gemeten in de eenheid Ohm. Ohm wordt afgekort met
het Griekse symbool voor omega, Ω.
Stel dat een lampje een weerstand heeft van 25 Ohm.
Je noteer dit als: Rlampje = 25Ω.

D – Grootheden.
24

Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

Wanneer je spanning, stroomsterkte en weerstand wil gaan meten zijn er
een aantal dingen erg belangrijk om uit elkaar te houden.
Spanning over een lampje meten.
Wanneer je spanning wil meten heb je een spanningsmeter nodig. Deze
spanningsmeter sluit je parallel over het lampje aan.
Stroomsterkte door een lampje meten.
Wanneer je stroomsterkte wil gaan meten heb je een ampèremeter
nodig. Deze sluit je in serie voor of na het lampje aan. Deze zal het
aantal elektronen die per seconde door het lampje gaan meten.

D – Grootheden.
25

Wanneer je nog niet goed het verschil weet tussen serie en parallel is
dat geen probleem, want dat wordt later deze module nog behandeld.
Maar om je toch alvast een idee te geven kun je onderstaand filmpje
bekijken door erop te klikken. Het filmpje is ook HIER te vinden.

Weerstand van een lampje meten.
De weerstand is te meten maar dat wordt niet in deze module
behandeld. In deze module leer je wel de weerstand te berekenen met
behulp van de stroomsterkte en de spanning. Dit volgt nog in de
komende paragrafen.
Samenvatting kun je HIER te vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6D via Teletop.

E1 - Wet van Ohm.
26

Bij elektriciteit is er 1 formule de basis van alle andere formules. Deze
formule zal bij ieder onderdeeltje van elektriciteit, waarbij elektriciteit
een rol speelt, terugkomen. Deze wet is vernoemd naar de Duitse
natuurkundige George Ohm, die als eerste de relatie legde tussen
stroomsterkte, spanning en weerstand.
Voordat je de wet van Ohm goed kan begrijpen, moet je een aantal
basisdingen goed helder hebben.








Er kan pas een elektrische stroom lopen wanneer de stroomkring
gesloten is.
Stroomsterkte (I) wordt gemeten in Ampère (A).
Je kunt stroomsterkte meten met een Ampèremeter die je in serie
plaatst met het te meten component.
Spanning (U) wordt gemeten in Volt (V).
Je kunt spanning meten met een voltmeter die je parallel over het te
meten component plaatst.
Geef je de elektronen meer energie (spanning) dan zullen de aantal
elektronen die per seconde (stroomsterkte) door de stroomkring gaan
toenemen.

Deze voorwaarden zijn van belang bij de wet van Ohm. Wanneer er niet
aan deze voorwaarden wordt voldaan zal de wet van Ohm niet gelden.

E1 - Wet van Ohm.
27

We gaan nu bekijken hoe de wet van Ohm er uitziet.
We gaan de spanning en stroomsterkte meten van een
component (in dit geval hiernaast een weerstandje).
We zetten er eerst 0 volt op. De stroomsterkte is dan ook
0 ampère.
Wanneer we de spanning gaan verhogen naar 1volt,
zal de stroomsterkte omhoog gaan naar 0,5 ampère.
We verhogen de spanning naar 2 volt, stroomsterkte wordt 1 ampère.
Iedere keer wanneer de spanning met 1 volt verhoogd wordt, zal de
stroomsterkte verhogen met 0,5. Dat kunnen we uitzetten in een tabel
zoals hierbeneden is gedaan. Vanuit deze tabel kun je een grafiek
tekenen zoals ernaast gebeurd is. Bekijk deze en kijk of je begrijpt wat
er staat.

I (A)

0
0

1
0,5

2
1

3 4
1,5 2

U/I

2

2

2

2

U (V)

U (V)

3
2
1

0,5 1 1,5 2 I (A)
Zoals je in de kolom onderaan de tabel kunt
zien, komt er een constante waarde uit wanneer je spanning deelt door
de stroomsterkte. Vanuit de wiskunde weet je dat bij een rechte lijn een
hellingsgetal hoort.

Deze waarde is de weerstand.

R=

spanning
stroomsterkte

=

U(V)
I(A)

=

2
3
4
1
= 2Ω
=
=
=
1
1,5
0,5
2

E1 - Wet van Ohm.
28

De wet van Ohm luidt als volgt:

weerstand =
R(Ω) =

In symbolen:

spanning
stroomsterkte
U(V)
I(A)

Om erachter te komen hoe je de formule moet invullen wanneer er iets
anders gevraagd wordt dan de weerstand, kun je de formuledriehoek
gebruiken. Je legt dan je vinger op het gedeelte dat je moet uitrekenen,
de driehoek laat je zien hoe je de formule moet gebruiken.
Wil je R weten?
Leg je vinger op R, er blijft

over.

Wil je U weten?
Leg je vinger op U, er blijft I x R over.

Alle verschillende voorbeeldsommen kun je HIER vinden in de
samenvatting.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E1 via Teletop.

E2 – Ohm & lampje.
29

Dagelijks komen we lampen tegen. Grote lampen, zoals in een
voetbalstadion of kleine lampen in de kerstboom. Er zijn heel veel
verschillende soorten lampen of lampjes.
Wanneer je ieder lampje apart gaat bekijken,
zul je zien dat er op ieder lampje iets geschreven
staat. Bijvoorbeeld een autolamp.
Daar zou 12V/1,5A op kunnen staan.
Dit betekent dat wanneer je 12Volt over dit
lampje heen zou zetten, er een stroomsterkte van
1,5A doorheen gaan en brand het lampje op volle sterkte.

12V/1,5A

Kun je over dit lampje:
2Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zeer zwak.
6Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zwak.
12,5Volt zetten?
Ja, het lampje brandt fel.
25Volt zetten?
Ja, het lampje zal doorbranden.
Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken. In de video
wordt een proef gedemonstreerd om spanning en stroomsterkte te
meten. Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

E2 – Ohm & lampje.
30

De weerstand van een lampje is te meten en zal constant zijn wanneer er
een andere hoeveelheid spanning over het lampje wordt gezet. Echter
wanneer een gloeidraadje in een lampje zeer heet wordt, dan zal zijn
weerstandwaarde gaan veranderen door de hitte. Dat is het beste
zichtbaar wanneer een meting wordt uitgezet in een grafiek.
In de grafiek hiernaast zie je wat er
gebeurt wanneer je steeds meer spanning
(U) over een lampje zet. In eerste instantie
zal de grafiek lineair blijven, omdat de
weerstand constant is. Maar wanneer er
teveel spanning over een lampje wordt
gezet, wordt hij warm en zal hij uiteindelijk
doorbranden. Bij dit oververhitten van het
lampje zal de weerstand verhogen.

Wanneer je een voorbeeldsom wil zien, kijk dan in de samenvatting.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E2 via Teletop.

F – Serieschakeling.
31

Wanneer we een schakeling bekijken, kunnen we een schakeling onder
verdelen in 2 hoofdcategorieën. De Serieschakeling en de
Parallelschakeling.
Dit hebben we al heel kort bekeken bij paragraaf D met een filmpje. In
deze paragraaf gaan we het hebben over de Serieschakeling. De
Parallelschakeling zal in de volgende paragraaf worden besproken.
Een Serieschakeling is een schakeling waarbij alle geschakelde
componenten in serie staan. Dat wil zeggen; wanneer de stroom gaat
lopen kan deze maar 1 richting uit en komt dan alle componenten tegen.
De stroom kan zich nergens splitsen, splitsen is namelijk parallel.

+
-

+
-

Serie

Parallel

In het linkerplaatje zijn 3 lampjes in serie geschakeld. De stroom moet
door alle 3 de lampjes heen. In het rechterplaatje zijn 3 lampjes parallel
getekend, de stroom zal zich splitsen voordat het door een lampje gaat.

F – Serieschakeling.
32

Wanneer er in een serieschakeling een lampje uitvalt dan gaan de
andere lampjes ook uit, omdat de stroom niet meer door kan. De
stroomkring is dan niet meer gesloten. Wanneer er een lampje uitvalt bij
een Parallelschakeling, dan is de stroomkring nog steeds gesloten en kan
de stroom nog steeds door de andere lampjes. Deze zullen dan gewoon
blijven branden.

Stroomsterkte in een Serieschakeling.
Wanneer we een stroom laten lopen door een Serieschakeling dan is de
stroomsterkte in de hele stroomkring gelijk. Het maakt niet uit waar je
stroomsterkte gaat meten, overal is deze even groot.
In Natuurkundige termen zeggen we;
de stroomsterkte is constant.
I
1

I
2

I
3

I totaal

I = constant

Itotaal= I1= I2= I3

Itotaal wordt ook wel Ibron genoemd

F – Serieschakeling.
33

Spanning bij Serieschakeling.
De spanning die over de componenten staat kan wel verschillen, dit is
afhankelijk van de weerstand van ieder component. De spanning van
alle componenten bij elkaar opgeteld is de totale spanning.

U
1

U
2

U
3

U totaal

Utotaal = U1+U2+U3+…
Bekijk onderstaand filmpje over het oplossen van sommen met
serieschakelingen (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun het ook HIER bekijken.

F – Serieschakeling.
34

Weerstanden in serieschakeling.
Wanneer we weerstanden bekijken bij serieschakeling dan kun de totale
weerstand heel gemakkelijk berekenen. Je mag namelijk alle
weerstanden in de schakelingen bij elkaar optellen dan heb je de totale
weerstand.
R1

R2

R3

Rtot=R1+R2+R3
Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6F via Teletop.

G – Parallelschakeling.
35

In de vorige paragraaf hebben we gezien wanneer een schakeling
‘serie’ wordt genoemd en wanneer ‘parallel’. In deze paragraaf gaan
we kijken naar de stroomsterkte en spanning bij een parallelschakeling,
net zoals we dat in de vorige paragraaf hebben gedaan bij een
serieschakeling.
Het grote verschil van een parallelschakeling met een serieschakeling is
dat er bij een parallelschakeling meerdere stroomkringen zijn te
onderscheiden.
Hieronder zijn de verschillende stroomkringen weergegeven. Iedere
stroomkring is apart gekleurd. De stroom door het bovenste lampje volgt
de roze route, de stroom door het onderste lampje de groene route en
de stroom door de weerstand (component in het midden) de bruine route.

G – Parallelschakeling.
36

Wanneer we in een parallelschakeling ieder component gaan bekijken
zijn er een aantal eigenschappen heel belangrijk.
Omdat er meerdere stroomkringen zijn, is:


De stroomsterkte in de stroomkringen verschillend.



De spanning over ieder component hetzelfde.



Als er één onderdeel uitvalt of kapot gaat werkt de rest nog steeds.
U1

U2

U3
Utotaal

Spanning bij een parallelschakeling.
Met een voltmeter meet je de spanning over ieder component en zul je
zien dat over ieder component dezelfde spanning staat. Ook de totale
spanning (Utotaal) is hetzelfde.
Utotaal = U1 = U2 = U3

G – Parallelschakeling.
37

Stroomsterkte bij parallelschakeling.
De stroomsterkte kan verschillen per component in een
parallelschakeling. Om deze uit te rekenen moet je voor iedere
component de wet van Ohm gaan gebruiken. Wanneer je de totale
stroomsterkte wil weten, mag je de stroomsterktes van alle losse
componenten bij elkaar optellen.
I1

I2

I3

It

Itotaal = I1+I2+I3+…
Bekijk onderstaande film om te zien hoe je berekeningen aanpakt bij een
parallelschakeling (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

G – Parallelschakeling.
38

Weerstand bij parallelschakeling.
Om een totale weerstand te berekenen bij een parallelschakeling zul je
meer moeite moeten doen dan bij een serieschakeling.
Bij een serieschakeling hoefde je alle weerstanden maar bij elkaar op te
tellen, bij een parallelschakeling gaan we “omgekeerd” optellen.
Om omgekeerd op te tellen krijg je deze formule gegeven:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1
Je vult hierbij R1, R2, R3 etc. in de formule in en je houdt breuken over.
Als je niet meer weet hoe je Rv kunt uitrekenen wanneer je deze breuken
hebt kun je dat opzoeken in de samenvatting.

Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6G via Teletop.

H – Gecombineerde schakeling.
39

Tot nu toe zijn serieschakelingen en parallelschakelingen altijd apart
bekeken. Maar de meeste schakelingen die worden gebruikt bestaan
niet uit alleen serie of parallel geschakelde componenten maar uit een
mix hiervan. We noemen dit een gecombineerde schakeling.
Hier rechts is een gecombineerde schakeling
weergegeven. Het zijn 2 lampjes (nr. 1+2) die
parallel geschakeld zijn. Samen staan deze
lampjes in serie met de weerstand hier rechts.

1

Om aan een gecombineerde schakeling te
kunnen rekenen, moet je eerst gaan kijken welke
componenten in serie met elkaar staan en welke componenten een
parallelschakeling met elkaar vormen.
Wanneer je dat gelukt is kun je een parallelschakeling in gedachte
vervangen door een vervangingscomponent (vaak wel
vervangingsweerstand genoemd).
Dan hou je een schakeling over waarbij alle onderdelen in serie met
elkaar staan. Deze zou je zonder problemen moeten kunnen oplossen.

1
1 en 2

2

2

H – Gecombineerde schakeling.
40

Om een vervanging te vinden moet je een aantal zaken onthouden:
Alleen weerstanden mag je vervangen, je zult dus altijd eerst de
weerstand moeten uitrekenen.


Weerstanden in serie mag je optellen.



Weerstand parallel moet je “omgekeerd optellen” .



Serie:

(RV = R1+R2+R3+enz.)

Parallel:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1

Om goed te zien hoe je bij een parallelschakeling een
vervangingsweerstand uitrekent kun je het onderstaand filmpje bekijken.
(klik in het zwarte vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
41

Voorbeeldsom.
Geef bij elk component van onderstaande afbeelding de spanning,
stroomsterkte en weerstand.
9V
6V
10 Ω
0,2 A

Dit lijkt erg moeilijk, zeker omdat je bij zo een opgave “door het bomen
het bos niet meer ziet”. Je moet hiervoor iedere keer bij het begin
beginnen en de basisregels toepassen die je de afgelopen paragrafen
hebt geleerd.
De som wordt uitgewerkt in het onderstaand filmpje. (klik in het zwarte
vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
42

Je zou nu aan het laatste huiswerk van deze module kunnen beginnen.
Wanneer je graag nog een extra uitleg wil hebben over het oplossen
van een gecombineerde schakeling, dan kun je eerst onderstaand filmpje
bekijken. (klik in het zwarte vlak)
Ook zijn in de samenvatting meerdere sommen geheel uitgewerkt.
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Samenvatting kun je HIER vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6H via Teletop.

Extra: Relais.
43

Deze paragraaf is voor de mensen die nog geïnteresseerd zijn om wat
extra te weten te komen. Deze paragraaf zal NIET worden getoetst op
het proefwerk.
Tijdens deze extra stof gaan we het hebben over een Relais en zullen
stap voor stap gaan bekijken wat een Relais is.
Wat is een Relais?
Een Relais is een door een elektromagneet bediende schakelaar.
Het is een eenvoudige maar zeer veelgebruikte component in elektrische
schakelingen.
Hoe werkt een relais?
In een relais is koperdraad om een ijzeren staafje gedraaid. Wanneer
er door de draad stroom gaat lopen zal het ijzeren staafje magnetisch
worden. Aan het uiteinde van dit ijzeren staafje zit een ijzeren plaatje
wat aangetrokken wordt als het staafje magnetisch wordt.
Hierdoor worden er onder het plaatje 2 contacten met elkaar verbonden
net zoals bij een schakelaar.

Extra: Relais.
44

Welk symbool is een Relais?

Aan de linkerkant (bij de spoel) sluit je stroomkring A aan. Wanneer
deze stroomkring sluit, zal deze de elektromagneet activeren en trekt
aan het schakelaartje in stroomkring B (stippellijn).
Hoe werkt een Relais in een schakeling?

A

Als er een relais gebruikt wordt, zijn er
S1
altijd 2 stroomkringen,
S2
de “stuurkring” B en de
“verbruikerskring” A. Als de
schakelaar 1 (S1) gesloten wordt dan
B
wordt het ijzer in de het relais
M
magnetisch. Hierdoor trekt hij
schakelaar 2 (S2) automatisch
dicht. De 2e stroomkring wordt dus gesloten en in dit voorbeeld gaat dan
de motor (M) werken.

Extra: Relais.
45

Waarom dan niet de hiernaast staande schakeling?
Een motor (b.v. ruitenwissermotor auto) heeft
meestal een groot vermogen, het gevolg hiervan
is dat er een grote stroom doorheen gaat.
De meeste schakelaars aan het stuur zijn klein
en daar kan geen grote stroom doorheen,
anders branden deze door.

S

M

Een relais bied de oplossing, door
schakelaar S1 gaat een “kleine stuurstroom” waardoor S2 gesloten wordt
en de motor gaat werken. S2 is een schakelaar waar wel veel stroom
doorheen kan.
Deze relais bevinden zich vaak onder de motorkap of onder het
dashboard en je hoort ze vaak “klikken”.

Extra: Relais.
46

Hoe gebruiken we een Relais in een schakeling?
Een Relais gebruiken we zoals al gezien om met schakeling A schakeling
B te doen openen of sluiten. Wanneer we gaan kijken kom je het Relais
vaak tegen bij schakelingen waarbij je met een kleine stroomsterkte een
stroomkring wil (de)activeren met een grote stroomsterkte.
Het beste voorbeeld hiervan is een startrelais van de auto. Wanneer je
de auto probeert te starten draai je aan de sleutel. In deze schakeling is
dan ook een relais opgenomen die vervolgens alle andere systemen in
de auto uitzet, zodat de startmotor het volle vermogen van de accu kan
benutten.
In het schakelschema hieronder wordt een Relais gebruikt om een bel te
doen bellen. De bel werkt op een spanning van 230V, maar wordt
aangestuurd met een schakelaar die maar 12V aan spanning nodig
heeft.

Practica.
47

Hieronder zijn een aantal practica te vinden die goed aansluiten bij
deze module. Wanneer er een practicum wordt uitgevoerd, zal dit van
tevoren duidelijk worden aangegeven en kun je deze hier vinden:
Practicum 1:

Water als geleider.

Practicum 2:

De volta-batterij.

Practicum 3:

De citroen-batterij.

Practicum 4:

De hand-batterij.

Practicum 5:

Schakelingen tekenen en bouwen.

Practicum 6:

Wet van Ohm.


Slide 16

1

MODULE 6
ELEKTRICITEIT.

Door: S.

Habets.

Inhoudsopgave.
2

Hier vind u het overzicht van deze module.
Om snel naar een onderdeel toe te gaan kan erop geklikt worden.
Voorwoord

3

Legenda

4

A.

Introductie

5

B.

Statische elektriciteit

10

C.

Elektrische symbolen

18

D.

Grootheden

22

E1.

Wet van Ohm

26

E2.

Ohm & lampje

29

F.

Serieschakeling

31

G.

Parallelschakeling

35

H.

Gecombineerde schakeling

39

Extra:

Transistor

43

Practica

47

Voorwoord.
3

Welkom bij de module Elektriciteit door S. Habets.
Deze module is gemaakt voor leerlingen van 2 Atheneum.
De opzet van deze module is dat een leerling deze module geheel
zelfstandig door kan werken. Daar waar dat niet mogelijk is, zal er
tijdens de les hier nog aandacht aan besteed worden. Bij vragen kan
altijd de docent worden geraadpleegd. Dat kan tijdens de les, maar dat
kan ook online. Je krijgt dan in de meeste gevallen reactie per email.
Te vinden op: www.stagesmc.weebly.com
Verder is op de website nog aanvullende informatie te vinden.
Het is verstandig om tijdens de les naast je laptop ook te
zorgen voor een koptelefoon of oordopjes. Dit omdat er
regelmatig filmpjes met geluid zijn verwerkt in dit lesmateriaal.
Opdrachten/huiswerk.
De opdrachten die bij deze module horen zijn op teletop te vinden.
Wanneer er opdrachten gemaakt moeten worden zal dat worden
aangegeven in de module. Wanneer je score lager is dan 65% mag je
niet verder met de volgende paragraaf maar moet je de opdrachten
nogmaals maken.
Aanvullende informatie zal worden gegeven in de les.
Heel veel succes en plezier!
S. Habets

Legenda.
4

Soms kom je logo’s tegen op de groene balk zoals deze hierboven staan.
Wanneer je op sommige logo’s klikt zit er een hyperlink achter. Deze zal
je dan direct naar de juiste locatie verwijzen.
Hier beneden wordt uitgelegd wat het betekend wanneer er een van
deze logo’s in de groene balk staan vermeld.
Er zit geluid bij deze pagina of bij de bijbehorende film.
In de klas zijn oordopjes of een koptelefoon verplicht.
Er bevindt zich een video op deze pagina.

Aanvullende informatie is te vinden op de website van Dhr.
Habets.
Er bevinden zich opdrachten via TeleTop op deze pagina.

Er bevindt zich een samenvatting op deze pagina.

A – Introductie.
5

Elektriciteit komen we dagelijks tegen in ons leven. Dan denk je natuurlijk
meteen aan het stopcontact en aan batterijen met alle apparaten die
daarbij horen. Maar niet alleen kunstmatig opgewekte elektriciteit kom
je in je dagelijks leven tegen, ook in de natuur kom je elektriciteit tegen.
Vaak denk je niet aan deze vormen, maar toch hebben ze alles met
elektriciteit te maken.

In de natuur kom je bliksem tegen, heb je de sidderaal en gaan je haren
rechtovereind staan met behulp van elektriciteit. Zelfs in ons lichaam
gaan er continu elektrische stroompjes als je kijkt naar ons zenuwstelsel.

Tegenwoordig maken wij onze eigen elektriciteit. Maar waarom
gebruiken wij mensen eigenlijk zo graag elektriciteit?
Elektriciteit is een vorm van energie die veel voordelen heeft.




Elektriciteit is gemakkelijk te transporteren door de infrastructuur van
(koper)draden die inmiddels overal in ons land zijn aangebracht.
Elektriciteit is gemakkelijk om te zetten in andere vormen van energie
zoals:
Warmte
(vb: een soldeerbout of elektrische verwarming)
Licht
(vb: een gloeilamp of LED)
Beweging
(vb: een elektromotor)

A – Introductie.
6

Elektriciteit heeft ook grote nadelen.
Dat is namelijk dat elektriciteit duur is en zeer moeilijk te maken is. Het
proces van elektriciteit opwekken is ook erg milieubelastend.
(d.w.z. dat het milieu er flink onder lijdt)
Hoe komen we vandaag de dag eigenlijk aan de benodigde
elektriciteit? Dat wordt uitgelegd in het volgend filmpje.
(klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Historie van Elektriciteit.
Volgens historische documenten is de eerste bekende ontdekking van
statische elektriciteit eigenlijk in de 6e eeuw. Hier werd ontdekt dat het
wrijven van een bont met een ander voorwerp andere voorwerpen laat
aantrekken.

A – Introductie.
7

De eerste moderne toepassing van elektriciteit was in 1660, de eerste
elektrostatische generator. Deze baande de weg voor de leer van de
elektriciteit. Men ontdekte dat er materialen zijn die als geleiders dienst
doen en anderen die als isolator dienst doen en dat er twee soorten
ladingen bestaan (positief en negatief).
In 1700 werd de eerste condensator uitgevonden en men kon zo
statische elektriciteit in een elektrische stroom omzetten.
In de vroege 19e eeuw deed men nog meer verbazende ontdekkingen
op het gebied van elektriciteit.
Er kwamen bedrijven die erop gericht waren om elektriciteit te
onderzoeken om zo het leven voor de mensen gemakkelijker te maken.
Zo kwamen er de meest ongelooflijke uitvindingen, zoals de
inductiemotor, de gloeilamp, de lange afstand telegraaf, de telefoon, de
eerste elektrische aangedreven locomotief.
Deze uitvindingen kwamen van mensen zoals:
- Georg Simon Ohm
1787 - 1854

- Graaf Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta
1745 - 1827

- André-Marie Ampère
1775 – 1836
Natuurlijk zijn er nog vele andere uitvinders geweest die zich met
elektriciteit bezig hebben gehouden zoals:
Thomas Edison, Alexander Graham Bell, Michael Faraday, Benjamin
Franklin, Samuel Morse, James Watt, James Clerk Maxwell

A – Introductie.
8

Na de tweede wereldoorlog zijn de ontwikkelingen zeer snel gegaan.
Heden ten dage is elektriciteit niet meer weg te denken uit onze
maatschappij.
Toepassingen.
Om maar een paar voorbeelden te noemen waarbij elektriciteit een
belangrijke rol speelt:
Televisie, Stereo, Gsm, Computer, Airco, Klokken, Elektrische
gereedschappen, Lasers, Verlichting, Pompen, Meetapparatuur,
Afstandbedieningen, Ovens, Magnetron, Koffiezetapparaten,
Fototoestellen, Kopieerapparaten, Projectoren, IJskasten, Diepvriezers,
Snelheidscontroles, Navigatiesystemen, Satellieten, Speelgoed,
Vliegtuigen, Trein, Stofzuigers, Vaatwasmachines, Compressors,
Grasmaaimachines, Liften, Auto’s, Rolluiken, Verwarming, enz.
Zonder elektriciteit zou ons hedendaags bestaan helemaal ontregeld
worden.
Bedrijven, Fabrieken, Ziekenhuizen, Rechtbanken, Scholen, Tv-zenders,
Internet, Banken, Winkels, Treinverkeer, Verkeerslichten, Politie,
Brandweer, Vliegvelden, GSM netwerk zouden allemaal niet goed meer
functioneren.

A – Introductie.
9

Omdat elektriciteit zo een grote rol speelt in ons dagelijks leven,
zijn er ook een hele hoop beroepen gerelateerd aan elektriciteit.
Hieronder zijn een aantal beroepen opgesomd die direct
betrekking hebben op elektriciteit.
Elektrotechnisch ingenieur
-Besturingstechnicus
-Automatiseringsdeskundige
-Onderhoudstechnicus Electro en Instrumentatie
-Elektronicaspecialist
-Productontwerper
-Ingenieur krachtcentrale
-Programmeur robots
-Verwarmingsmonteur
-Audiovisueel medewerker
-Monteur communicatienetwerken
-Monteur laag- en hoogspanningsnetwerken
-

We hebben nu een flink aantal zaken bekeken. Een aanvulling hierop is
een video.
Klik hiernaast op het video logo om de video te bekijken
op het internet. Bij geen werkende link klik HIER.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6A via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

B – Statische elektriciteit.
10

Wanneer we een plasje zuiver water eens goed gaan bekijken, zullen we
zien dat het plasje water uit allemaal waterdeeltjes bestaat. Één zo een
waterdeeltje noemen we een watermolecuul.
Een molecuul kunnen we ook weer goed gaan bekijken. We zullen zien
dat ieder watermolecuul is opgebouwd uit hetzelfde aantal
bouwsteentjes van een soort. Er bestaan heel veel verschillende
bouwsteentjes en die bouwsteentjes noemen we atomen.
Wanneer we kijken naar het watermolecuul zal 1 watermolecuul bestaan
uit 2 waterstofatomen (afgekort: H) en 1 zuurstofatoom (afgekort: O).
De wetenschappelijke naam van water is H2O, bestaat uit 2xH en 1xO.
Samen zorgen deze atomen ervoor dat er de stof ‘water’ gevormd
wordt. De atomen zelf zijn geen water meer. Het kleinste deeltje dat nog
onder water valt, is het watermolecuul.

Ook atomen zijn weer goed te bekijken. Dan zul je zien dat ieder atoom
is opgebouwd uit een kern met daaromheen elektronen.
De kern bestaat uit:
Protonen: Dit zijn positief geladen deeltjes.
Neutronen: Dit zijn neutrale kerndeeltjes.
Om de kern “vliegen” de negatief geladen deeltjes,
de elektronen.

B – Statische elektriciteit.
11

De kernen blijven gemiddeld op hun
plaats. De elektronen bewegen rond de kern. Bij metalen en andere
“geleiders” kunnen deze elektronen hun eigen kern verlaten. Er is dan
sprake van “vrije elektronen”.
Zie ook het filmpje dat uitlegt hoe een molecuul in
elkaar zit.
(Klik in het zwarte vlak)op het video logo.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

B – Statische elektriciteit.
12

Als een atoom en/of molecuul elektronen teveel of te weinig heeft dan
krijgt deze een lading. Men noemt dit atoom en/of molecuul dan een ion.
We zullen in het vervolg niet praten over een ion maar over een geladen
stof (deze bestaat immers uit ionen)
Heb je evenveel positieve deeltjes als negatieve dan heb je een neutrale
stof.
Heb je een tekort aan elektronen  positief geladen stof (+)
Heb je een overschot aan elektronen negatief geladen stof (-)
Je kunt een stof alleen een lading geven door elektronen erbij of eraf te
doen.
2 gelijknamige stoffen (+) en (+) en (-) en (-) zullen ze elkaar afstoten.
Uiteraard geld dit niet voor neutrale stoffen onderling

2 ongelijknamige stoffen (-) en (+) zullen ze elkaar aantrekken.
Hierbij moet opgemerkt worden dat een neutrale stof ook door een
geladen stof aangetrokken wordt.

B – Statische elektriciteit.
13

Elektroscoop.
Met een elektroscoop kun je het effect van positief en
negatief geladen deeltjes zichtbaar maken. Het bestaat
meestal uit twee bladen lichte metalen folie.
De folie is verbonden met geleiders. De aan te tonen
lading vloeit langs de geleiders naar de bladen.
Daardoor gaan de twee bladen elkaar afstoten.
Hoe groter de lading, hoe verder de bladen zich van elkaar
verwijderen.
De elektroscoop die op school gebruikt wordt
staat hiernaast afgebeeld. Hoe groter de lading
hoe groter de uitslag.
Het is belangrijk bij een elektroscoop om te
onthouden dat de positieve deeltjes zich in de kern bevinden.
In een vaste stof (elektroscoop) zitten deze op een vaste plaats en
kunnen niet van hun plaats af. Bij stoffen met veel vrije elektronen zoals
bijna alle metalen zullen deze elektronen (negatieve deeltjes) wel willen
gaan bewegen.
Bepaalde stoffen worden bij wrijving:
-negatief geladen zoals: plastic koper
-positief geladen zoals: lucht, wol, glas

B – Statische elektriciteit.
14

Bij het in de buurt komen (niet aanraken!) van een elektroscoop gebeurt
het volgende:

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

De positief geladen staaf komt in de buurt en trekt de negatieve
deeltjes in de elektroscoop aan. Omdat er een verplaatsing van
negatieve elektronen in de elektroscoop plaats vindt, zullen er onderaan
alleen nog maar positief geladen deeltjes overblijven. En 2 positief
geladen plaatjes stoten elkaar af.
Dit effect wordt veroorzaakt door het feit dat gelijknamige ladingen
elkaar afstoten en ongelijknamige ladingen elkaar aantrekken.
Wanneer je dit verschijnsel moet gaan uitleggen kun je het beste dit
tekenen. Gebruik dan altijd deze volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen (+) op een vaste plaats.

3.

Teken de elektronen (-).

B – Statische elektriciteit.
15

Bij aanraking zal dit alles een hele andere wending nemen.
De elektronen (-) kunnen dan overspringen van het ene object naar het
andere. Hierdoor zal de elektroscoop uiteindelijk een positieve lading
krijgen, en de staaf wordt iets minder positief omdat er elektronen (-)
zijn bijgekomen. De plaatjes blijven dan ook uitelkaar staan.
Bij aanraking van de PVC buis gebeurt het volgende:
Er springen elektronen over

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Wanneer je dit verschijnsel moet gaan tekenen gebruik dan altijd deze
volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen op een vaste plaats. (+)

3.

Teken de elektronen. (-)

B – Statische elektriciteit.
16

Je kunt de elektroscoop weer neutraal maken door hem aan te raken, het
tekort aan elektronen wordt dan door jou aangevuld. Jij bent “geaard”
(verbonden met de aarde) en deze zal altijd neutraal blijven, vanwege
het enorme aantal deeltjes wat de aarde bezit.
Het in de buurt komen en aanraken met een negatieve staaf kun je
bekijken in de samenvatting. Let op: Er gebeurt met de plaatjes precies
hetzelfde, echter bewegen de elektronen (-) heel anders !

B – Statische elektriciteit.
17

Op de website staat een applet klaar waarmee je zelf een
ballon statisch kunt laden, probeer het eens en maak dan
eerst onderstaande opdrachten.
Laadt 1 ballon eerst negatief door hem langs de trui te wrijven.
1.
2.

Zal de trui nu positief of negatief zijn?
Wat zal er tussen de ballon en trui te zien zijn? Trekken deze elkaar
aan of stoten ze elkaar af?

Ga nu met de ballon naar de neutrale muur.
3.

Wat zal er met de negatieve elektronen in de muur gebeuren?

4.

Wat zal er met de positieve ionen in de muur gebeuren?

Herstel nu de simulatie en klik aan dat je 2 ballonnen wil gebruiken.
Wrijf met beide ballonen langs de trui zodat ze beide genoeg
elektronen opnemen. Hang vervolgens ballon 1 midden in het scherm en
ballon 2 breng je rustig naar ballon 1 toe.
5.

Wat zullen de 2 ballonen voor effect op elkaar hebben, en waarom?
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6B via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

C – Elektrische symbolen.
18

Bij elektriciteit wordt vaak gebruik gemaakt van schema’s waarin zal
worden aangegeven hoe een schakeling is opgebouwd. Een schakeling is
een stroomkring waarin verschillende onderdelen zijn opgenomen. Denk
hierbij aan een spanningsbron, een lampje en nog veel meer
verschillende mogelijke onderdelen. Deze onderdelen noemen we
componenten.

Schema’s worden gebruikt om een schakeling die in werkelijkheid
bestaan eenvoudiger weer te geven. In deze schema’s worden geen
foto’s gebruikt om aan te geven welke componenten in de schakeling
zitten.
Componenten die je veel zal tegenkomen:


Gelijkspanningbron



Wisselspanningbron



Schakelaar (geopend)



Schakelaar (gesloten)





Weerstand
(stroomverbruiker)
Voltmeter

V

C – Elektrische symbolen.
19


Ampèremeter



Lampje



Light-emitting diode (LED)



Draadje

A

Van de meeste componenten weet je waarschijnlijk wel wat ze doen of
waarvoor ze bedoeld zijn. Een diode is een apparaatje dat de stroom
maar in 1 richting doorlaat. Een Light-emitting diode is er eentje die
daarbij ook nog licht uitzendt.
Zoals al eerder aangegeven worden deze symbolen gebruikt om
schema’s te maken. Deze schema’s maken schakelingen overzichtelijker.
Enkele voorbeelden hiervan:

C – Elektrische symbolen.
20

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

Het schema dat er over blijft is veel overzichtelijk dan de oorspronkelijke
tekening.
Van ieder elektrisch apparaat is zo’n schema gemaakt. Zoals hieronder
van een magnetron

Dit maakt het zoeken naar eventuele storingen een stuk makkelijker.

C – Elektrische symbolen.
21

Schema’s zijn niet zo makkelijk te maken vanuit een tekening. Hoe meer
componenten in de tekening zijn, hoe moeilijker het zal zijn om een
schema ervan te maken.

ampèremeter

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Leg de componenten zodanig dat
je er overzichtelijk naar kan kijken.
Stap3:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

A

A

A

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6C via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

D – Grootheden.
22

Bij deze paragraaf gaan we de grootheden en bijbehorende eenheden
bespreken die tijdens deze module van toepassing zijn.
Spanning.
Spanning staat ook wel bekend als potentiaalverschil binnen de
natuurkunde. Met spanning wordt de hoeveelheid energie die nodig is
per ladingseenheid om deze te kunnen verplaatsen door een geleidend
materiaal bedoelt. Simpel gezegd: de energie van de elektronen.
Spanning wordt weergegeven met het symbool U, afgeleid van het
latijnse woord Urgere.
De eenheid waarin spanning wordt uitgedrukt is volt. Afgekort met een
hoofdletter V.
Wanneer je een elektrisch apparaat aansluit op het lichtnet door de
stekker in het stopcontact te steken, komt er een spanning van 230volt
naar dit apparaat. (Vroeger was dit 220volt, tegenwoordig 230volt)
Je noteert dit als: Ustopcontact = 230V.
Stroomsterkte.
Een lampje gaat branden als de kring gesloten is. Dit komt doordat er
een stroom van vrije elektriciteitsdeeltjes (elektronen) loopt door de
kring. Deze wordt verwekt door de batterij. De batterij werkt net als een
ventilator. Bij een ventilator is er voor en achter een andere druk en het
drukverschil veroorzaakt de luchtstroom. De batterij veroorzaakt dus een
drukverschil en hierdoor ontstaat een stroom. Deze stroom loopt van plus
naar min.
Kortom: stroomsterkte is het aantal elektronen dat per seconde door een
geleider stromen.

D – Grootheden.
23

Stroomsterkte wordt doorgaans weergegeven met de letter I, afkomstig
van intensiteit. De stroomsterkte die per seconde door een draad
passeert heeft de eenheid Ampère (A).
Stel dat er door een elektromotor een stroomsterkte van 3 Ampère gaat.
Je noteert dit als: Imotor = 3A
Om de stroomsterkte te meten plaats je een ampèremeter in serie (dus
tussen lampje en spanningsbron).
Weerstand.
Ieder elektrisch apparaat zorgt voor een weerstand van de
stroomsterkte. Een weerstand is wanneer de doorgang van een
elektrische stroom wordt bemoeilijkt.
Je zou weerstand kunnen vergelijken met een kraan die maar half
opengedraaid is.
Weerstand geven we aan met de letter R, afkomstig van resistance.
Weerstand wordt gemeten in de eenheid Ohm. Ohm wordt afgekort met
het Griekse symbool voor omega, Ω.
Stel dat een lampje een weerstand heeft van 25 Ohm.
Je noteer dit als: Rlampje = 25Ω.

D – Grootheden.
24

Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

Wanneer je spanning, stroomsterkte en weerstand wil gaan meten zijn er
een aantal dingen erg belangrijk om uit elkaar te houden.
Spanning over een lampje meten.
Wanneer je spanning wil meten heb je een spanningsmeter nodig. Deze
spanningsmeter sluit je parallel over het lampje aan.
Stroomsterkte door een lampje meten.
Wanneer je stroomsterkte wil gaan meten heb je een ampèremeter
nodig. Deze sluit je in serie voor of na het lampje aan. Deze zal het
aantal elektronen die per seconde door het lampje gaan meten.

D – Grootheden.
25

Wanneer je nog niet goed het verschil weet tussen serie en parallel is
dat geen probleem, want dat wordt later deze module nog behandeld.
Maar om je toch alvast een idee te geven kun je onderstaand filmpje
bekijken door erop te klikken. Het filmpje is ook HIER te vinden.

Weerstand van een lampje meten.
De weerstand is te meten maar dat wordt niet in deze module
behandeld. In deze module leer je wel de weerstand te berekenen met
behulp van de stroomsterkte en de spanning. Dit volgt nog in de
komende paragrafen.
Samenvatting kun je HIER te vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6D via Teletop.

E1 - Wet van Ohm.
26

Bij elektriciteit is er 1 formule de basis van alle andere formules. Deze
formule zal bij ieder onderdeeltje van elektriciteit, waarbij elektriciteit
een rol speelt, terugkomen. Deze wet is vernoemd naar de Duitse
natuurkundige George Ohm, die als eerste de relatie legde tussen
stroomsterkte, spanning en weerstand.
Voordat je de wet van Ohm goed kan begrijpen, moet je een aantal
basisdingen goed helder hebben.








Er kan pas een elektrische stroom lopen wanneer de stroomkring
gesloten is.
Stroomsterkte (I) wordt gemeten in Ampère (A).
Je kunt stroomsterkte meten met een Ampèremeter die je in serie
plaatst met het te meten component.
Spanning (U) wordt gemeten in Volt (V).
Je kunt spanning meten met een voltmeter die je parallel over het te
meten component plaatst.
Geef je de elektronen meer energie (spanning) dan zullen de aantal
elektronen die per seconde (stroomsterkte) door de stroomkring gaan
toenemen.

Deze voorwaarden zijn van belang bij de wet van Ohm. Wanneer er niet
aan deze voorwaarden wordt voldaan zal de wet van Ohm niet gelden.

E1 - Wet van Ohm.
27

We gaan nu bekijken hoe de wet van Ohm er uitziet.
We gaan de spanning en stroomsterkte meten van een
component (in dit geval hiernaast een weerstandje).
We zetten er eerst 0 volt op. De stroomsterkte is dan ook
0 ampère.
Wanneer we de spanning gaan verhogen naar 1volt,
zal de stroomsterkte omhoog gaan naar 0,5 ampère.
We verhogen de spanning naar 2 volt, stroomsterkte wordt 1 ampère.
Iedere keer wanneer de spanning met 1 volt verhoogd wordt, zal de
stroomsterkte verhogen met 0,5. Dat kunnen we uitzetten in een tabel
zoals hierbeneden is gedaan. Vanuit deze tabel kun je een grafiek
tekenen zoals ernaast gebeurd is. Bekijk deze en kijk of je begrijpt wat
er staat.

I (A)

0
0

1
0,5

2
1

3 4
1,5 2

U/I

2

2

2

2

U (V)

U (V)

3
2
1

0,5 1 1,5 2 I (A)
Zoals je in de kolom onderaan de tabel kunt
zien, komt er een constante waarde uit wanneer je spanning deelt door
de stroomsterkte. Vanuit de wiskunde weet je dat bij een rechte lijn een
hellingsgetal hoort.

Deze waarde is de weerstand.

R=

spanning
stroomsterkte

=

U(V)
I(A)

=

2
3
4
1
= 2Ω
=
=
=
1
1,5
0,5
2

E1 - Wet van Ohm.
28

De wet van Ohm luidt als volgt:

weerstand =
R(Ω) =

In symbolen:

spanning
stroomsterkte
U(V)
I(A)

Om erachter te komen hoe je de formule moet invullen wanneer er iets
anders gevraagd wordt dan de weerstand, kun je de formuledriehoek
gebruiken. Je legt dan je vinger op het gedeelte dat je moet uitrekenen,
de driehoek laat je zien hoe je de formule moet gebruiken.
Wil je R weten?
Leg je vinger op R, er blijft

over.

Wil je U weten?
Leg je vinger op U, er blijft I x R over.

Alle verschillende voorbeeldsommen kun je HIER vinden in de
samenvatting.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E1 via Teletop.

E2 – Ohm & lampje.
29

Dagelijks komen we lampen tegen. Grote lampen, zoals in een
voetbalstadion of kleine lampen in de kerstboom. Er zijn heel veel
verschillende soorten lampen of lampjes.
Wanneer je ieder lampje apart gaat bekijken,
zul je zien dat er op ieder lampje iets geschreven
staat. Bijvoorbeeld een autolamp.
Daar zou 12V/1,5A op kunnen staan.
Dit betekent dat wanneer je 12Volt over dit
lampje heen zou zetten, er een stroomsterkte van
1,5A doorheen gaan en brand het lampje op volle sterkte.

12V/1,5A

Kun je over dit lampje:
2Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zeer zwak.
6Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zwak.
12,5Volt zetten?
Ja, het lampje brandt fel.
25Volt zetten?
Ja, het lampje zal doorbranden.
Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken. In de video
wordt een proef gedemonstreerd om spanning en stroomsterkte te
meten. Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

E2 – Ohm & lampje.
30

De weerstand van een lampje is te meten en zal constant zijn wanneer er
een andere hoeveelheid spanning over het lampje wordt gezet. Echter
wanneer een gloeidraadje in een lampje zeer heet wordt, dan zal zijn
weerstandwaarde gaan veranderen door de hitte. Dat is het beste
zichtbaar wanneer een meting wordt uitgezet in een grafiek.
In de grafiek hiernaast zie je wat er
gebeurt wanneer je steeds meer spanning
(U) over een lampje zet. In eerste instantie
zal de grafiek lineair blijven, omdat de
weerstand constant is. Maar wanneer er
teveel spanning over een lampje wordt
gezet, wordt hij warm en zal hij uiteindelijk
doorbranden. Bij dit oververhitten van het
lampje zal de weerstand verhogen.

Wanneer je een voorbeeldsom wil zien, kijk dan in de samenvatting.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E2 via Teletop.

F – Serieschakeling.
31

Wanneer we een schakeling bekijken, kunnen we een schakeling onder
verdelen in 2 hoofdcategorieën. De Serieschakeling en de
Parallelschakeling.
Dit hebben we al heel kort bekeken bij paragraaf D met een filmpje. In
deze paragraaf gaan we het hebben over de Serieschakeling. De
Parallelschakeling zal in de volgende paragraaf worden besproken.
Een Serieschakeling is een schakeling waarbij alle geschakelde
componenten in serie staan. Dat wil zeggen; wanneer de stroom gaat
lopen kan deze maar 1 richting uit en komt dan alle componenten tegen.
De stroom kan zich nergens splitsen, splitsen is namelijk parallel.

+
-

+
-

Serie

Parallel

In het linkerplaatje zijn 3 lampjes in serie geschakeld. De stroom moet
door alle 3 de lampjes heen. In het rechterplaatje zijn 3 lampjes parallel
getekend, de stroom zal zich splitsen voordat het door een lampje gaat.

F – Serieschakeling.
32

Wanneer er in een serieschakeling een lampje uitvalt dan gaan de
andere lampjes ook uit, omdat de stroom niet meer door kan. De
stroomkring is dan niet meer gesloten. Wanneer er een lampje uitvalt bij
een Parallelschakeling, dan is de stroomkring nog steeds gesloten en kan
de stroom nog steeds door de andere lampjes. Deze zullen dan gewoon
blijven branden.

Stroomsterkte in een Serieschakeling.
Wanneer we een stroom laten lopen door een Serieschakeling dan is de
stroomsterkte in de hele stroomkring gelijk. Het maakt niet uit waar je
stroomsterkte gaat meten, overal is deze even groot.
In Natuurkundige termen zeggen we;
de stroomsterkte is constant.
I
1

I
2

I
3

I totaal

I = constant

Itotaal= I1= I2= I3

Itotaal wordt ook wel Ibron genoemd

F – Serieschakeling.
33

Spanning bij Serieschakeling.
De spanning die over de componenten staat kan wel verschillen, dit is
afhankelijk van de weerstand van ieder component. De spanning van
alle componenten bij elkaar opgeteld is de totale spanning.

U
1

U
2

U
3

U totaal

Utotaal = U1+U2+U3+…
Bekijk onderstaand filmpje over het oplossen van sommen met
serieschakelingen (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun het ook HIER bekijken.

F – Serieschakeling.
34

Weerstanden in serieschakeling.
Wanneer we weerstanden bekijken bij serieschakeling dan kun de totale
weerstand heel gemakkelijk berekenen. Je mag namelijk alle
weerstanden in de schakelingen bij elkaar optellen dan heb je de totale
weerstand.
R1

R2

R3

Rtot=R1+R2+R3
Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6F via Teletop.

G – Parallelschakeling.
35

In de vorige paragraaf hebben we gezien wanneer een schakeling
‘serie’ wordt genoemd en wanneer ‘parallel’. In deze paragraaf gaan
we kijken naar de stroomsterkte en spanning bij een parallelschakeling,
net zoals we dat in de vorige paragraaf hebben gedaan bij een
serieschakeling.
Het grote verschil van een parallelschakeling met een serieschakeling is
dat er bij een parallelschakeling meerdere stroomkringen zijn te
onderscheiden.
Hieronder zijn de verschillende stroomkringen weergegeven. Iedere
stroomkring is apart gekleurd. De stroom door het bovenste lampje volgt
de roze route, de stroom door het onderste lampje de groene route en
de stroom door de weerstand (component in het midden) de bruine route.

G – Parallelschakeling.
36

Wanneer we in een parallelschakeling ieder component gaan bekijken
zijn er een aantal eigenschappen heel belangrijk.
Omdat er meerdere stroomkringen zijn, is:


De stroomsterkte in de stroomkringen verschillend.



De spanning over ieder component hetzelfde.



Als er één onderdeel uitvalt of kapot gaat werkt de rest nog steeds.
U1

U2

U3
Utotaal

Spanning bij een parallelschakeling.
Met een voltmeter meet je de spanning over ieder component en zul je
zien dat over ieder component dezelfde spanning staat. Ook de totale
spanning (Utotaal) is hetzelfde.
Utotaal = U1 = U2 = U3

G – Parallelschakeling.
37

Stroomsterkte bij parallelschakeling.
De stroomsterkte kan verschillen per component in een
parallelschakeling. Om deze uit te rekenen moet je voor iedere
component de wet van Ohm gaan gebruiken. Wanneer je de totale
stroomsterkte wil weten, mag je de stroomsterktes van alle losse
componenten bij elkaar optellen.
I1

I2

I3

It

Itotaal = I1+I2+I3+…
Bekijk onderstaande film om te zien hoe je berekeningen aanpakt bij een
parallelschakeling (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

G – Parallelschakeling.
38

Weerstand bij parallelschakeling.
Om een totale weerstand te berekenen bij een parallelschakeling zul je
meer moeite moeten doen dan bij een serieschakeling.
Bij een serieschakeling hoefde je alle weerstanden maar bij elkaar op te
tellen, bij een parallelschakeling gaan we “omgekeerd” optellen.
Om omgekeerd op te tellen krijg je deze formule gegeven:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1
Je vult hierbij R1, R2, R3 etc. in de formule in en je houdt breuken over.
Als je niet meer weet hoe je Rv kunt uitrekenen wanneer je deze breuken
hebt kun je dat opzoeken in de samenvatting.

Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6G via Teletop.

H – Gecombineerde schakeling.
39

Tot nu toe zijn serieschakelingen en parallelschakelingen altijd apart
bekeken. Maar de meeste schakelingen die worden gebruikt bestaan
niet uit alleen serie of parallel geschakelde componenten maar uit een
mix hiervan. We noemen dit een gecombineerde schakeling.
Hier rechts is een gecombineerde schakeling
weergegeven. Het zijn 2 lampjes (nr. 1+2) die
parallel geschakeld zijn. Samen staan deze
lampjes in serie met de weerstand hier rechts.

1

Om aan een gecombineerde schakeling te
kunnen rekenen, moet je eerst gaan kijken welke
componenten in serie met elkaar staan en welke componenten een
parallelschakeling met elkaar vormen.
Wanneer je dat gelukt is kun je een parallelschakeling in gedachte
vervangen door een vervangingscomponent (vaak wel
vervangingsweerstand genoemd).
Dan hou je een schakeling over waarbij alle onderdelen in serie met
elkaar staan. Deze zou je zonder problemen moeten kunnen oplossen.

1
1 en 2

2

2

H – Gecombineerde schakeling.
40

Om een vervanging te vinden moet je een aantal zaken onthouden:
Alleen weerstanden mag je vervangen, je zult dus altijd eerst de
weerstand moeten uitrekenen.


Weerstanden in serie mag je optellen.



Weerstand parallel moet je “omgekeerd optellen” .



Serie:

(RV = R1+R2+R3+enz.)

Parallel:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1

Om goed te zien hoe je bij een parallelschakeling een
vervangingsweerstand uitrekent kun je het onderstaand filmpje bekijken.
(klik in het zwarte vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
41

Voorbeeldsom.
Geef bij elk component van onderstaande afbeelding de spanning,
stroomsterkte en weerstand.
9V
6V
10 Ω
0,2 A

Dit lijkt erg moeilijk, zeker omdat je bij zo een opgave “door het bomen
het bos niet meer ziet”. Je moet hiervoor iedere keer bij het begin
beginnen en de basisregels toepassen die je de afgelopen paragrafen
hebt geleerd.
De som wordt uitgewerkt in het onderstaand filmpje. (klik in het zwarte
vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
42

Je zou nu aan het laatste huiswerk van deze module kunnen beginnen.
Wanneer je graag nog een extra uitleg wil hebben over het oplossen
van een gecombineerde schakeling, dan kun je eerst onderstaand filmpje
bekijken. (klik in het zwarte vlak)
Ook zijn in de samenvatting meerdere sommen geheel uitgewerkt.
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Samenvatting kun je HIER vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6H via Teletop.

Extra: Relais.
43

Deze paragraaf is voor de mensen die nog geïnteresseerd zijn om wat
extra te weten te komen. Deze paragraaf zal NIET worden getoetst op
het proefwerk.
Tijdens deze extra stof gaan we het hebben over een Relais en zullen
stap voor stap gaan bekijken wat een Relais is.
Wat is een Relais?
Een Relais is een door een elektromagneet bediende schakelaar.
Het is een eenvoudige maar zeer veelgebruikte component in elektrische
schakelingen.
Hoe werkt een relais?
In een relais is koperdraad om een ijzeren staafje gedraaid. Wanneer
er door de draad stroom gaat lopen zal het ijzeren staafje magnetisch
worden. Aan het uiteinde van dit ijzeren staafje zit een ijzeren plaatje
wat aangetrokken wordt als het staafje magnetisch wordt.
Hierdoor worden er onder het plaatje 2 contacten met elkaar verbonden
net zoals bij een schakelaar.

Extra: Relais.
44

Welk symbool is een Relais?

Aan de linkerkant (bij de spoel) sluit je stroomkring A aan. Wanneer
deze stroomkring sluit, zal deze de elektromagneet activeren en trekt
aan het schakelaartje in stroomkring B (stippellijn).
Hoe werkt een Relais in een schakeling?

A

Als er een relais gebruikt wordt, zijn er
S1
altijd 2 stroomkringen,
S2
de “stuurkring” B en de
“verbruikerskring” A. Als de
schakelaar 1 (S1) gesloten wordt dan
B
wordt het ijzer in de het relais
M
magnetisch. Hierdoor trekt hij
schakelaar 2 (S2) automatisch
dicht. De 2e stroomkring wordt dus gesloten en in dit voorbeeld gaat dan
de motor (M) werken.

Extra: Relais.
45

Waarom dan niet de hiernaast staande schakeling?
Een motor (b.v. ruitenwissermotor auto) heeft
meestal een groot vermogen, het gevolg hiervan
is dat er een grote stroom doorheen gaat.
De meeste schakelaars aan het stuur zijn klein
en daar kan geen grote stroom doorheen,
anders branden deze door.

S

M

Een relais bied de oplossing, door
schakelaar S1 gaat een “kleine stuurstroom” waardoor S2 gesloten wordt
en de motor gaat werken. S2 is een schakelaar waar wel veel stroom
doorheen kan.
Deze relais bevinden zich vaak onder de motorkap of onder het
dashboard en je hoort ze vaak “klikken”.

Extra: Relais.
46

Hoe gebruiken we een Relais in een schakeling?
Een Relais gebruiken we zoals al gezien om met schakeling A schakeling
B te doen openen of sluiten. Wanneer we gaan kijken kom je het Relais
vaak tegen bij schakelingen waarbij je met een kleine stroomsterkte een
stroomkring wil (de)activeren met een grote stroomsterkte.
Het beste voorbeeld hiervan is een startrelais van de auto. Wanneer je
de auto probeert te starten draai je aan de sleutel. In deze schakeling is
dan ook een relais opgenomen die vervolgens alle andere systemen in
de auto uitzet, zodat de startmotor het volle vermogen van de accu kan
benutten.
In het schakelschema hieronder wordt een Relais gebruikt om een bel te
doen bellen. De bel werkt op een spanning van 230V, maar wordt
aangestuurd met een schakelaar die maar 12V aan spanning nodig
heeft.

Practica.
47

Hieronder zijn een aantal practica te vinden die goed aansluiten bij
deze module. Wanneer er een practicum wordt uitgevoerd, zal dit van
tevoren duidelijk worden aangegeven en kun je deze hier vinden:
Practicum 1:

Water als geleider.

Practicum 2:

De volta-batterij.

Practicum 3:

De citroen-batterij.

Practicum 4:

De hand-batterij.

Practicum 5:

Schakelingen tekenen en bouwen.

Practicum 6:

Wet van Ohm.


Slide 17

1

MODULE 6
ELEKTRICITEIT.

Door: S.

Habets.

Inhoudsopgave.
2

Hier vind u het overzicht van deze module.
Om snel naar een onderdeel toe te gaan kan erop geklikt worden.
Voorwoord

3

Legenda

4

A.

Introductie

5

B.

Statische elektriciteit

10

C.

Elektrische symbolen

18

D.

Grootheden

22

E1.

Wet van Ohm

26

E2.

Ohm & lampje

29

F.

Serieschakeling

31

G.

Parallelschakeling

35

H.

Gecombineerde schakeling

39

Extra:

Transistor

43

Practica

47

Voorwoord.
3

Welkom bij de module Elektriciteit door S. Habets.
Deze module is gemaakt voor leerlingen van 2 Atheneum.
De opzet van deze module is dat een leerling deze module geheel
zelfstandig door kan werken. Daar waar dat niet mogelijk is, zal er
tijdens de les hier nog aandacht aan besteed worden. Bij vragen kan
altijd de docent worden geraadpleegd. Dat kan tijdens de les, maar dat
kan ook online. Je krijgt dan in de meeste gevallen reactie per email.
Te vinden op: www.stagesmc.weebly.com
Verder is op de website nog aanvullende informatie te vinden.
Het is verstandig om tijdens de les naast je laptop ook te
zorgen voor een koptelefoon of oordopjes. Dit omdat er
regelmatig filmpjes met geluid zijn verwerkt in dit lesmateriaal.
Opdrachten/huiswerk.
De opdrachten die bij deze module horen zijn op teletop te vinden.
Wanneer er opdrachten gemaakt moeten worden zal dat worden
aangegeven in de module. Wanneer je score lager is dan 65% mag je
niet verder met de volgende paragraaf maar moet je de opdrachten
nogmaals maken.
Aanvullende informatie zal worden gegeven in de les.
Heel veel succes en plezier!
S. Habets

Legenda.
4

Soms kom je logo’s tegen op de groene balk zoals deze hierboven staan.
Wanneer je op sommige logo’s klikt zit er een hyperlink achter. Deze zal
je dan direct naar de juiste locatie verwijzen.
Hier beneden wordt uitgelegd wat het betekend wanneer er een van
deze logo’s in de groene balk staan vermeld.
Er zit geluid bij deze pagina of bij de bijbehorende film.
In de klas zijn oordopjes of een koptelefoon verplicht.
Er bevindt zich een video op deze pagina.

Aanvullende informatie is te vinden op de website van Dhr.
Habets.
Er bevinden zich opdrachten via TeleTop op deze pagina.

Er bevindt zich een samenvatting op deze pagina.

A – Introductie.
5

Elektriciteit komen we dagelijks tegen in ons leven. Dan denk je natuurlijk
meteen aan het stopcontact en aan batterijen met alle apparaten die
daarbij horen. Maar niet alleen kunstmatig opgewekte elektriciteit kom
je in je dagelijks leven tegen, ook in de natuur kom je elektriciteit tegen.
Vaak denk je niet aan deze vormen, maar toch hebben ze alles met
elektriciteit te maken.

In de natuur kom je bliksem tegen, heb je de sidderaal en gaan je haren
rechtovereind staan met behulp van elektriciteit. Zelfs in ons lichaam
gaan er continu elektrische stroompjes als je kijkt naar ons zenuwstelsel.

Tegenwoordig maken wij onze eigen elektriciteit. Maar waarom
gebruiken wij mensen eigenlijk zo graag elektriciteit?
Elektriciteit is een vorm van energie die veel voordelen heeft.




Elektriciteit is gemakkelijk te transporteren door de infrastructuur van
(koper)draden die inmiddels overal in ons land zijn aangebracht.
Elektriciteit is gemakkelijk om te zetten in andere vormen van energie
zoals:
Warmte
(vb: een soldeerbout of elektrische verwarming)
Licht
(vb: een gloeilamp of LED)
Beweging
(vb: een elektromotor)

A – Introductie.
6

Elektriciteit heeft ook grote nadelen.
Dat is namelijk dat elektriciteit duur is en zeer moeilijk te maken is. Het
proces van elektriciteit opwekken is ook erg milieubelastend.
(d.w.z. dat het milieu er flink onder lijdt)
Hoe komen we vandaag de dag eigenlijk aan de benodigde
elektriciteit? Dat wordt uitgelegd in het volgend filmpje.
(klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Historie van Elektriciteit.
Volgens historische documenten is de eerste bekende ontdekking van
statische elektriciteit eigenlijk in de 6e eeuw. Hier werd ontdekt dat het
wrijven van een bont met een ander voorwerp andere voorwerpen laat
aantrekken.

A – Introductie.
7

De eerste moderne toepassing van elektriciteit was in 1660, de eerste
elektrostatische generator. Deze baande de weg voor de leer van de
elektriciteit. Men ontdekte dat er materialen zijn die als geleiders dienst
doen en anderen die als isolator dienst doen en dat er twee soorten
ladingen bestaan (positief en negatief).
In 1700 werd de eerste condensator uitgevonden en men kon zo
statische elektriciteit in een elektrische stroom omzetten.
In de vroege 19e eeuw deed men nog meer verbazende ontdekkingen
op het gebied van elektriciteit.
Er kwamen bedrijven die erop gericht waren om elektriciteit te
onderzoeken om zo het leven voor de mensen gemakkelijker te maken.
Zo kwamen er de meest ongelooflijke uitvindingen, zoals de
inductiemotor, de gloeilamp, de lange afstand telegraaf, de telefoon, de
eerste elektrische aangedreven locomotief.
Deze uitvindingen kwamen van mensen zoals:
- Georg Simon Ohm
1787 - 1854

- Graaf Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta
1745 - 1827

- André-Marie Ampère
1775 – 1836
Natuurlijk zijn er nog vele andere uitvinders geweest die zich met
elektriciteit bezig hebben gehouden zoals:
Thomas Edison, Alexander Graham Bell, Michael Faraday, Benjamin
Franklin, Samuel Morse, James Watt, James Clerk Maxwell

A – Introductie.
8

Na de tweede wereldoorlog zijn de ontwikkelingen zeer snel gegaan.
Heden ten dage is elektriciteit niet meer weg te denken uit onze
maatschappij.
Toepassingen.
Om maar een paar voorbeelden te noemen waarbij elektriciteit een
belangrijke rol speelt:
Televisie, Stereo, Gsm, Computer, Airco, Klokken, Elektrische
gereedschappen, Lasers, Verlichting, Pompen, Meetapparatuur,
Afstandbedieningen, Ovens, Magnetron, Koffiezetapparaten,
Fototoestellen, Kopieerapparaten, Projectoren, IJskasten, Diepvriezers,
Snelheidscontroles, Navigatiesystemen, Satellieten, Speelgoed,
Vliegtuigen, Trein, Stofzuigers, Vaatwasmachines, Compressors,
Grasmaaimachines, Liften, Auto’s, Rolluiken, Verwarming, enz.
Zonder elektriciteit zou ons hedendaags bestaan helemaal ontregeld
worden.
Bedrijven, Fabrieken, Ziekenhuizen, Rechtbanken, Scholen, Tv-zenders,
Internet, Banken, Winkels, Treinverkeer, Verkeerslichten, Politie,
Brandweer, Vliegvelden, GSM netwerk zouden allemaal niet goed meer
functioneren.

A – Introductie.
9

Omdat elektriciteit zo een grote rol speelt in ons dagelijks leven,
zijn er ook een hele hoop beroepen gerelateerd aan elektriciteit.
Hieronder zijn een aantal beroepen opgesomd die direct
betrekking hebben op elektriciteit.
Elektrotechnisch ingenieur
-Besturingstechnicus
-Automatiseringsdeskundige
-Onderhoudstechnicus Electro en Instrumentatie
-Elektronicaspecialist
-Productontwerper
-Ingenieur krachtcentrale
-Programmeur robots
-Verwarmingsmonteur
-Audiovisueel medewerker
-Monteur communicatienetwerken
-Monteur laag- en hoogspanningsnetwerken
-

We hebben nu een flink aantal zaken bekeken. Een aanvulling hierop is
een video.
Klik hiernaast op het video logo om de video te bekijken
op het internet. Bij geen werkende link klik HIER.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6A via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

B – Statische elektriciteit.
10

Wanneer we een plasje zuiver water eens goed gaan bekijken, zullen we
zien dat het plasje water uit allemaal waterdeeltjes bestaat. Één zo een
waterdeeltje noemen we een watermolecuul.
Een molecuul kunnen we ook weer goed gaan bekijken. We zullen zien
dat ieder watermolecuul is opgebouwd uit hetzelfde aantal
bouwsteentjes van een soort. Er bestaan heel veel verschillende
bouwsteentjes en die bouwsteentjes noemen we atomen.
Wanneer we kijken naar het watermolecuul zal 1 watermolecuul bestaan
uit 2 waterstofatomen (afgekort: H) en 1 zuurstofatoom (afgekort: O).
De wetenschappelijke naam van water is H2O, bestaat uit 2xH en 1xO.
Samen zorgen deze atomen ervoor dat er de stof ‘water’ gevormd
wordt. De atomen zelf zijn geen water meer. Het kleinste deeltje dat nog
onder water valt, is het watermolecuul.

Ook atomen zijn weer goed te bekijken. Dan zul je zien dat ieder atoom
is opgebouwd uit een kern met daaromheen elektronen.
De kern bestaat uit:
Protonen: Dit zijn positief geladen deeltjes.
Neutronen: Dit zijn neutrale kerndeeltjes.
Om de kern “vliegen” de negatief geladen deeltjes,
de elektronen.

B – Statische elektriciteit.
11

De kernen blijven gemiddeld op hun
plaats. De elektronen bewegen rond de kern. Bij metalen en andere
“geleiders” kunnen deze elektronen hun eigen kern verlaten. Er is dan
sprake van “vrije elektronen”.
Zie ook het filmpje dat uitlegt hoe een molecuul in
elkaar zit.
(Klik in het zwarte vlak)op het video logo.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

B – Statische elektriciteit.
12

Als een atoom en/of molecuul elektronen teveel of te weinig heeft dan
krijgt deze een lading. Men noemt dit atoom en/of molecuul dan een ion.
We zullen in het vervolg niet praten over een ion maar over een geladen
stof (deze bestaat immers uit ionen)
Heb je evenveel positieve deeltjes als negatieve dan heb je een neutrale
stof.
Heb je een tekort aan elektronen  positief geladen stof (+)
Heb je een overschot aan elektronen negatief geladen stof (-)
Je kunt een stof alleen een lading geven door elektronen erbij of eraf te
doen.
2 gelijknamige stoffen (+) en (+) en (-) en (-) zullen ze elkaar afstoten.
Uiteraard geld dit niet voor neutrale stoffen onderling

2 ongelijknamige stoffen (-) en (+) zullen ze elkaar aantrekken.
Hierbij moet opgemerkt worden dat een neutrale stof ook door een
geladen stof aangetrokken wordt.

B – Statische elektriciteit.
13

Elektroscoop.
Met een elektroscoop kun je het effect van positief en
negatief geladen deeltjes zichtbaar maken. Het bestaat
meestal uit twee bladen lichte metalen folie.
De folie is verbonden met geleiders. De aan te tonen
lading vloeit langs de geleiders naar de bladen.
Daardoor gaan de twee bladen elkaar afstoten.
Hoe groter de lading, hoe verder de bladen zich van elkaar
verwijderen.
De elektroscoop die op school gebruikt wordt
staat hiernaast afgebeeld. Hoe groter de lading
hoe groter de uitslag.
Het is belangrijk bij een elektroscoop om te
onthouden dat de positieve deeltjes zich in de kern bevinden.
In een vaste stof (elektroscoop) zitten deze op een vaste plaats en
kunnen niet van hun plaats af. Bij stoffen met veel vrije elektronen zoals
bijna alle metalen zullen deze elektronen (negatieve deeltjes) wel willen
gaan bewegen.
Bepaalde stoffen worden bij wrijving:
-negatief geladen zoals: plastic koper
-positief geladen zoals: lucht, wol, glas

B – Statische elektriciteit.
14

Bij het in de buurt komen (niet aanraken!) van een elektroscoop gebeurt
het volgende:

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

De positief geladen staaf komt in de buurt en trekt de negatieve
deeltjes in de elektroscoop aan. Omdat er een verplaatsing van
negatieve elektronen in de elektroscoop plaats vindt, zullen er onderaan
alleen nog maar positief geladen deeltjes overblijven. En 2 positief
geladen plaatjes stoten elkaar af.
Dit effect wordt veroorzaakt door het feit dat gelijknamige ladingen
elkaar afstoten en ongelijknamige ladingen elkaar aantrekken.
Wanneer je dit verschijnsel moet gaan uitleggen kun je het beste dit
tekenen. Gebruik dan altijd deze volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen (+) op een vaste plaats.

3.

Teken de elektronen (-).

B – Statische elektriciteit.
15

Bij aanraking zal dit alles een hele andere wending nemen.
De elektronen (-) kunnen dan overspringen van het ene object naar het
andere. Hierdoor zal de elektroscoop uiteindelijk een positieve lading
krijgen, en de staaf wordt iets minder positief omdat er elektronen (-)
zijn bijgekomen. De plaatjes blijven dan ook uitelkaar staan.
Bij aanraking van de PVC buis gebeurt het volgende:
Er springen elektronen over

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Wanneer je dit verschijnsel moet gaan tekenen gebruik dan altijd deze
volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen op een vaste plaats. (+)

3.

Teken de elektronen. (-)

B – Statische elektriciteit.
16

Je kunt de elektroscoop weer neutraal maken door hem aan te raken, het
tekort aan elektronen wordt dan door jou aangevuld. Jij bent “geaard”
(verbonden met de aarde) en deze zal altijd neutraal blijven, vanwege
het enorme aantal deeltjes wat de aarde bezit.
Het in de buurt komen en aanraken met een negatieve staaf kun je
bekijken in de samenvatting. Let op: Er gebeurt met de plaatjes precies
hetzelfde, echter bewegen de elektronen (-) heel anders !

B – Statische elektriciteit.
17

Op de website staat een applet klaar waarmee je zelf een
ballon statisch kunt laden, probeer het eens en maak dan
eerst onderstaande opdrachten.
Laadt 1 ballon eerst negatief door hem langs de trui te wrijven.
1.
2.

Zal de trui nu positief of negatief zijn?
Wat zal er tussen de ballon en trui te zien zijn? Trekken deze elkaar
aan of stoten ze elkaar af?

Ga nu met de ballon naar de neutrale muur.
3.

Wat zal er met de negatieve elektronen in de muur gebeuren?

4.

Wat zal er met de positieve ionen in de muur gebeuren?

Herstel nu de simulatie en klik aan dat je 2 ballonnen wil gebruiken.
Wrijf met beide ballonen langs de trui zodat ze beide genoeg
elektronen opnemen. Hang vervolgens ballon 1 midden in het scherm en
ballon 2 breng je rustig naar ballon 1 toe.
5.

Wat zullen de 2 ballonen voor effect op elkaar hebben, en waarom?
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6B via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

C – Elektrische symbolen.
18

Bij elektriciteit wordt vaak gebruik gemaakt van schema’s waarin zal
worden aangegeven hoe een schakeling is opgebouwd. Een schakeling is
een stroomkring waarin verschillende onderdelen zijn opgenomen. Denk
hierbij aan een spanningsbron, een lampje en nog veel meer
verschillende mogelijke onderdelen. Deze onderdelen noemen we
componenten.

Schema’s worden gebruikt om een schakeling die in werkelijkheid
bestaan eenvoudiger weer te geven. In deze schema’s worden geen
foto’s gebruikt om aan te geven welke componenten in de schakeling
zitten.
Componenten die je veel zal tegenkomen:


Gelijkspanningbron



Wisselspanningbron



Schakelaar (geopend)



Schakelaar (gesloten)





Weerstand
(stroomverbruiker)
Voltmeter

V

C – Elektrische symbolen.
19


Ampèremeter



Lampje



Light-emitting diode (LED)



Draadje

A

Van de meeste componenten weet je waarschijnlijk wel wat ze doen of
waarvoor ze bedoeld zijn. Een diode is een apparaatje dat de stroom
maar in 1 richting doorlaat. Een Light-emitting diode is er eentje die
daarbij ook nog licht uitzendt.
Zoals al eerder aangegeven worden deze symbolen gebruikt om
schema’s te maken. Deze schema’s maken schakelingen overzichtelijker.
Enkele voorbeelden hiervan:

C – Elektrische symbolen.
20

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

Het schema dat er over blijft is veel overzichtelijk dan de oorspronkelijke
tekening.
Van ieder elektrisch apparaat is zo’n schema gemaakt. Zoals hieronder
van een magnetron

Dit maakt het zoeken naar eventuele storingen een stuk makkelijker.

C – Elektrische symbolen.
21

Schema’s zijn niet zo makkelijk te maken vanuit een tekening. Hoe meer
componenten in de tekening zijn, hoe moeilijker het zal zijn om een
schema ervan te maken.

ampèremeter

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Leg de componenten zodanig dat
je er overzichtelijk naar kan kijken.
Stap3:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

A

A

A

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6C via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

D – Grootheden.
22

Bij deze paragraaf gaan we de grootheden en bijbehorende eenheden
bespreken die tijdens deze module van toepassing zijn.
Spanning.
Spanning staat ook wel bekend als potentiaalverschil binnen de
natuurkunde. Met spanning wordt de hoeveelheid energie die nodig is
per ladingseenheid om deze te kunnen verplaatsen door een geleidend
materiaal bedoelt. Simpel gezegd: de energie van de elektronen.
Spanning wordt weergegeven met het symbool U, afgeleid van het
latijnse woord Urgere.
De eenheid waarin spanning wordt uitgedrukt is volt. Afgekort met een
hoofdletter V.
Wanneer je een elektrisch apparaat aansluit op het lichtnet door de
stekker in het stopcontact te steken, komt er een spanning van 230volt
naar dit apparaat. (Vroeger was dit 220volt, tegenwoordig 230volt)
Je noteert dit als: Ustopcontact = 230V.
Stroomsterkte.
Een lampje gaat branden als de kring gesloten is. Dit komt doordat er
een stroom van vrije elektriciteitsdeeltjes (elektronen) loopt door de
kring. Deze wordt verwekt door de batterij. De batterij werkt net als een
ventilator. Bij een ventilator is er voor en achter een andere druk en het
drukverschil veroorzaakt de luchtstroom. De batterij veroorzaakt dus een
drukverschil en hierdoor ontstaat een stroom. Deze stroom loopt van plus
naar min.
Kortom: stroomsterkte is het aantal elektronen dat per seconde door een
geleider stromen.

D – Grootheden.
23

Stroomsterkte wordt doorgaans weergegeven met de letter I, afkomstig
van intensiteit. De stroomsterkte die per seconde door een draad
passeert heeft de eenheid Ampère (A).
Stel dat er door een elektromotor een stroomsterkte van 3 Ampère gaat.
Je noteert dit als: Imotor = 3A
Om de stroomsterkte te meten plaats je een ampèremeter in serie (dus
tussen lampje en spanningsbron).
Weerstand.
Ieder elektrisch apparaat zorgt voor een weerstand van de
stroomsterkte. Een weerstand is wanneer de doorgang van een
elektrische stroom wordt bemoeilijkt.
Je zou weerstand kunnen vergelijken met een kraan die maar half
opengedraaid is.
Weerstand geven we aan met de letter R, afkomstig van resistance.
Weerstand wordt gemeten in de eenheid Ohm. Ohm wordt afgekort met
het Griekse symbool voor omega, Ω.
Stel dat een lampje een weerstand heeft van 25 Ohm.
Je noteer dit als: Rlampje = 25Ω.

D – Grootheden.
24

Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

Wanneer je spanning, stroomsterkte en weerstand wil gaan meten zijn er
een aantal dingen erg belangrijk om uit elkaar te houden.
Spanning over een lampje meten.
Wanneer je spanning wil meten heb je een spanningsmeter nodig. Deze
spanningsmeter sluit je parallel over het lampje aan.
Stroomsterkte door een lampje meten.
Wanneer je stroomsterkte wil gaan meten heb je een ampèremeter
nodig. Deze sluit je in serie voor of na het lampje aan. Deze zal het
aantal elektronen die per seconde door het lampje gaan meten.

D – Grootheden.
25

Wanneer je nog niet goed het verschil weet tussen serie en parallel is
dat geen probleem, want dat wordt later deze module nog behandeld.
Maar om je toch alvast een idee te geven kun je onderstaand filmpje
bekijken door erop te klikken. Het filmpje is ook HIER te vinden.

Weerstand van een lampje meten.
De weerstand is te meten maar dat wordt niet in deze module
behandeld. In deze module leer je wel de weerstand te berekenen met
behulp van de stroomsterkte en de spanning. Dit volgt nog in de
komende paragrafen.
Samenvatting kun je HIER te vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6D via Teletop.

E1 - Wet van Ohm.
26

Bij elektriciteit is er 1 formule de basis van alle andere formules. Deze
formule zal bij ieder onderdeeltje van elektriciteit, waarbij elektriciteit
een rol speelt, terugkomen. Deze wet is vernoemd naar de Duitse
natuurkundige George Ohm, die als eerste de relatie legde tussen
stroomsterkte, spanning en weerstand.
Voordat je de wet van Ohm goed kan begrijpen, moet je een aantal
basisdingen goed helder hebben.








Er kan pas een elektrische stroom lopen wanneer de stroomkring
gesloten is.
Stroomsterkte (I) wordt gemeten in Ampère (A).
Je kunt stroomsterkte meten met een Ampèremeter die je in serie
plaatst met het te meten component.
Spanning (U) wordt gemeten in Volt (V).
Je kunt spanning meten met een voltmeter die je parallel over het te
meten component plaatst.
Geef je de elektronen meer energie (spanning) dan zullen de aantal
elektronen die per seconde (stroomsterkte) door de stroomkring gaan
toenemen.

Deze voorwaarden zijn van belang bij de wet van Ohm. Wanneer er niet
aan deze voorwaarden wordt voldaan zal de wet van Ohm niet gelden.

E1 - Wet van Ohm.
27

We gaan nu bekijken hoe de wet van Ohm er uitziet.
We gaan de spanning en stroomsterkte meten van een
component (in dit geval hiernaast een weerstandje).
We zetten er eerst 0 volt op. De stroomsterkte is dan ook
0 ampère.
Wanneer we de spanning gaan verhogen naar 1volt,
zal de stroomsterkte omhoog gaan naar 0,5 ampère.
We verhogen de spanning naar 2 volt, stroomsterkte wordt 1 ampère.
Iedere keer wanneer de spanning met 1 volt verhoogd wordt, zal de
stroomsterkte verhogen met 0,5. Dat kunnen we uitzetten in een tabel
zoals hierbeneden is gedaan. Vanuit deze tabel kun je een grafiek
tekenen zoals ernaast gebeurd is. Bekijk deze en kijk of je begrijpt wat
er staat.

I (A)

0
0

1
0,5

2
1

3 4
1,5 2

U/I

2

2

2

2

U (V)

U (V)

3
2
1

0,5 1 1,5 2 I (A)
Zoals je in de kolom onderaan de tabel kunt
zien, komt er een constante waarde uit wanneer je spanning deelt door
de stroomsterkte. Vanuit de wiskunde weet je dat bij een rechte lijn een
hellingsgetal hoort.

Deze waarde is de weerstand.

R=

spanning
stroomsterkte

=

U(V)
I(A)

=

2
3
4
1
= 2Ω
=
=
=
1
1,5
0,5
2

E1 - Wet van Ohm.
28

De wet van Ohm luidt als volgt:

weerstand =
R(Ω) =

In symbolen:

spanning
stroomsterkte
U(V)
I(A)

Om erachter te komen hoe je de formule moet invullen wanneer er iets
anders gevraagd wordt dan de weerstand, kun je de formuledriehoek
gebruiken. Je legt dan je vinger op het gedeelte dat je moet uitrekenen,
de driehoek laat je zien hoe je de formule moet gebruiken.
Wil je R weten?
Leg je vinger op R, er blijft

over.

Wil je U weten?
Leg je vinger op U, er blijft I x R over.

Alle verschillende voorbeeldsommen kun je HIER vinden in de
samenvatting.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E1 via Teletop.

E2 – Ohm & lampje.
29

Dagelijks komen we lampen tegen. Grote lampen, zoals in een
voetbalstadion of kleine lampen in de kerstboom. Er zijn heel veel
verschillende soorten lampen of lampjes.
Wanneer je ieder lampje apart gaat bekijken,
zul je zien dat er op ieder lampje iets geschreven
staat. Bijvoorbeeld een autolamp.
Daar zou 12V/1,5A op kunnen staan.
Dit betekent dat wanneer je 12Volt over dit
lampje heen zou zetten, er een stroomsterkte van
1,5A doorheen gaan en brand het lampje op volle sterkte.

12V/1,5A

Kun je over dit lampje:
2Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zeer zwak.
6Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zwak.
12,5Volt zetten?
Ja, het lampje brandt fel.
25Volt zetten?
Ja, het lampje zal doorbranden.
Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken. In de video
wordt een proef gedemonstreerd om spanning en stroomsterkte te
meten. Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

E2 – Ohm & lampje.
30

De weerstand van een lampje is te meten en zal constant zijn wanneer er
een andere hoeveelheid spanning over het lampje wordt gezet. Echter
wanneer een gloeidraadje in een lampje zeer heet wordt, dan zal zijn
weerstandwaarde gaan veranderen door de hitte. Dat is het beste
zichtbaar wanneer een meting wordt uitgezet in een grafiek.
In de grafiek hiernaast zie je wat er
gebeurt wanneer je steeds meer spanning
(U) over een lampje zet. In eerste instantie
zal de grafiek lineair blijven, omdat de
weerstand constant is. Maar wanneer er
teveel spanning over een lampje wordt
gezet, wordt hij warm en zal hij uiteindelijk
doorbranden. Bij dit oververhitten van het
lampje zal de weerstand verhogen.

Wanneer je een voorbeeldsom wil zien, kijk dan in de samenvatting.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E2 via Teletop.

F – Serieschakeling.
31

Wanneer we een schakeling bekijken, kunnen we een schakeling onder
verdelen in 2 hoofdcategorieën. De Serieschakeling en de
Parallelschakeling.
Dit hebben we al heel kort bekeken bij paragraaf D met een filmpje. In
deze paragraaf gaan we het hebben over de Serieschakeling. De
Parallelschakeling zal in de volgende paragraaf worden besproken.
Een Serieschakeling is een schakeling waarbij alle geschakelde
componenten in serie staan. Dat wil zeggen; wanneer de stroom gaat
lopen kan deze maar 1 richting uit en komt dan alle componenten tegen.
De stroom kan zich nergens splitsen, splitsen is namelijk parallel.

+
-

+
-

Serie

Parallel

In het linkerplaatje zijn 3 lampjes in serie geschakeld. De stroom moet
door alle 3 de lampjes heen. In het rechterplaatje zijn 3 lampjes parallel
getekend, de stroom zal zich splitsen voordat het door een lampje gaat.

F – Serieschakeling.
32

Wanneer er in een serieschakeling een lampje uitvalt dan gaan de
andere lampjes ook uit, omdat de stroom niet meer door kan. De
stroomkring is dan niet meer gesloten. Wanneer er een lampje uitvalt bij
een Parallelschakeling, dan is de stroomkring nog steeds gesloten en kan
de stroom nog steeds door de andere lampjes. Deze zullen dan gewoon
blijven branden.

Stroomsterkte in een Serieschakeling.
Wanneer we een stroom laten lopen door een Serieschakeling dan is de
stroomsterkte in de hele stroomkring gelijk. Het maakt niet uit waar je
stroomsterkte gaat meten, overal is deze even groot.
In Natuurkundige termen zeggen we;
de stroomsterkte is constant.
I
1

I
2

I
3

I totaal

I = constant

Itotaal= I1= I2= I3

Itotaal wordt ook wel Ibron genoemd

F – Serieschakeling.
33

Spanning bij Serieschakeling.
De spanning die over de componenten staat kan wel verschillen, dit is
afhankelijk van de weerstand van ieder component. De spanning van
alle componenten bij elkaar opgeteld is de totale spanning.

U
1

U
2

U
3

U totaal

Utotaal = U1+U2+U3+…
Bekijk onderstaand filmpje over het oplossen van sommen met
serieschakelingen (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun het ook HIER bekijken.

F – Serieschakeling.
34

Weerstanden in serieschakeling.
Wanneer we weerstanden bekijken bij serieschakeling dan kun de totale
weerstand heel gemakkelijk berekenen. Je mag namelijk alle
weerstanden in de schakelingen bij elkaar optellen dan heb je de totale
weerstand.
R1

R2

R3

Rtot=R1+R2+R3
Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6F via Teletop.

G – Parallelschakeling.
35

In de vorige paragraaf hebben we gezien wanneer een schakeling
‘serie’ wordt genoemd en wanneer ‘parallel’. In deze paragraaf gaan
we kijken naar de stroomsterkte en spanning bij een parallelschakeling,
net zoals we dat in de vorige paragraaf hebben gedaan bij een
serieschakeling.
Het grote verschil van een parallelschakeling met een serieschakeling is
dat er bij een parallelschakeling meerdere stroomkringen zijn te
onderscheiden.
Hieronder zijn de verschillende stroomkringen weergegeven. Iedere
stroomkring is apart gekleurd. De stroom door het bovenste lampje volgt
de roze route, de stroom door het onderste lampje de groene route en
de stroom door de weerstand (component in het midden) de bruine route.

G – Parallelschakeling.
36

Wanneer we in een parallelschakeling ieder component gaan bekijken
zijn er een aantal eigenschappen heel belangrijk.
Omdat er meerdere stroomkringen zijn, is:


De stroomsterkte in de stroomkringen verschillend.



De spanning over ieder component hetzelfde.



Als er één onderdeel uitvalt of kapot gaat werkt de rest nog steeds.
U1

U2

U3
Utotaal

Spanning bij een parallelschakeling.
Met een voltmeter meet je de spanning over ieder component en zul je
zien dat over ieder component dezelfde spanning staat. Ook de totale
spanning (Utotaal) is hetzelfde.
Utotaal = U1 = U2 = U3

G – Parallelschakeling.
37

Stroomsterkte bij parallelschakeling.
De stroomsterkte kan verschillen per component in een
parallelschakeling. Om deze uit te rekenen moet je voor iedere
component de wet van Ohm gaan gebruiken. Wanneer je de totale
stroomsterkte wil weten, mag je de stroomsterktes van alle losse
componenten bij elkaar optellen.
I1

I2

I3

It

Itotaal = I1+I2+I3+…
Bekijk onderstaande film om te zien hoe je berekeningen aanpakt bij een
parallelschakeling (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

G – Parallelschakeling.
38

Weerstand bij parallelschakeling.
Om een totale weerstand te berekenen bij een parallelschakeling zul je
meer moeite moeten doen dan bij een serieschakeling.
Bij een serieschakeling hoefde je alle weerstanden maar bij elkaar op te
tellen, bij een parallelschakeling gaan we “omgekeerd” optellen.
Om omgekeerd op te tellen krijg je deze formule gegeven:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1
Je vult hierbij R1, R2, R3 etc. in de formule in en je houdt breuken over.
Als je niet meer weet hoe je Rv kunt uitrekenen wanneer je deze breuken
hebt kun je dat opzoeken in de samenvatting.

Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6G via Teletop.

H – Gecombineerde schakeling.
39

Tot nu toe zijn serieschakelingen en parallelschakelingen altijd apart
bekeken. Maar de meeste schakelingen die worden gebruikt bestaan
niet uit alleen serie of parallel geschakelde componenten maar uit een
mix hiervan. We noemen dit een gecombineerde schakeling.
Hier rechts is een gecombineerde schakeling
weergegeven. Het zijn 2 lampjes (nr. 1+2) die
parallel geschakeld zijn. Samen staan deze
lampjes in serie met de weerstand hier rechts.

1

Om aan een gecombineerde schakeling te
kunnen rekenen, moet je eerst gaan kijken welke
componenten in serie met elkaar staan en welke componenten een
parallelschakeling met elkaar vormen.
Wanneer je dat gelukt is kun je een parallelschakeling in gedachte
vervangen door een vervangingscomponent (vaak wel
vervangingsweerstand genoemd).
Dan hou je een schakeling over waarbij alle onderdelen in serie met
elkaar staan. Deze zou je zonder problemen moeten kunnen oplossen.

1
1 en 2

2

2

H – Gecombineerde schakeling.
40

Om een vervanging te vinden moet je een aantal zaken onthouden:
Alleen weerstanden mag je vervangen, je zult dus altijd eerst de
weerstand moeten uitrekenen.


Weerstanden in serie mag je optellen.



Weerstand parallel moet je “omgekeerd optellen” .



Serie:

(RV = R1+R2+R3+enz.)

Parallel:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1

Om goed te zien hoe je bij een parallelschakeling een
vervangingsweerstand uitrekent kun je het onderstaand filmpje bekijken.
(klik in het zwarte vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
41

Voorbeeldsom.
Geef bij elk component van onderstaande afbeelding de spanning,
stroomsterkte en weerstand.
9V
6V
10 Ω
0,2 A

Dit lijkt erg moeilijk, zeker omdat je bij zo een opgave “door het bomen
het bos niet meer ziet”. Je moet hiervoor iedere keer bij het begin
beginnen en de basisregels toepassen die je de afgelopen paragrafen
hebt geleerd.
De som wordt uitgewerkt in het onderstaand filmpje. (klik in het zwarte
vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
42

Je zou nu aan het laatste huiswerk van deze module kunnen beginnen.
Wanneer je graag nog een extra uitleg wil hebben over het oplossen
van een gecombineerde schakeling, dan kun je eerst onderstaand filmpje
bekijken. (klik in het zwarte vlak)
Ook zijn in de samenvatting meerdere sommen geheel uitgewerkt.
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Samenvatting kun je HIER vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6H via Teletop.

Extra: Relais.
43

Deze paragraaf is voor de mensen die nog geïnteresseerd zijn om wat
extra te weten te komen. Deze paragraaf zal NIET worden getoetst op
het proefwerk.
Tijdens deze extra stof gaan we het hebben over een Relais en zullen
stap voor stap gaan bekijken wat een Relais is.
Wat is een Relais?
Een Relais is een door een elektromagneet bediende schakelaar.
Het is een eenvoudige maar zeer veelgebruikte component in elektrische
schakelingen.
Hoe werkt een relais?
In een relais is koperdraad om een ijzeren staafje gedraaid. Wanneer
er door de draad stroom gaat lopen zal het ijzeren staafje magnetisch
worden. Aan het uiteinde van dit ijzeren staafje zit een ijzeren plaatje
wat aangetrokken wordt als het staafje magnetisch wordt.
Hierdoor worden er onder het plaatje 2 contacten met elkaar verbonden
net zoals bij een schakelaar.

Extra: Relais.
44

Welk symbool is een Relais?

Aan de linkerkant (bij de spoel) sluit je stroomkring A aan. Wanneer
deze stroomkring sluit, zal deze de elektromagneet activeren en trekt
aan het schakelaartje in stroomkring B (stippellijn).
Hoe werkt een Relais in een schakeling?

A

Als er een relais gebruikt wordt, zijn er
S1
altijd 2 stroomkringen,
S2
de “stuurkring” B en de
“verbruikerskring” A. Als de
schakelaar 1 (S1) gesloten wordt dan
B
wordt het ijzer in de het relais
M
magnetisch. Hierdoor trekt hij
schakelaar 2 (S2) automatisch
dicht. De 2e stroomkring wordt dus gesloten en in dit voorbeeld gaat dan
de motor (M) werken.

Extra: Relais.
45

Waarom dan niet de hiernaast staande schakeling?
Een motor (b.v. ruitenwissermotor auto) heeft
meestal een groot vermogen, het gevolg hiervan
is dat er een grote stroom doorheen gaat.
De meeste schakelaars aan het stuur zijn klein
en daar kan geen grote stroom doorheen,
anders branden deze door.

S

M

Een relais bied de oplossing, door
schakelaar S1 gaat een “kleine stuurstroom” waardoor S2 gesloten wordt
en de motor gaat werken. S2 is een schakelaar waar wel veel stroom
doorheen kan.
Deze relais bevinden zich vaak onder de motorkap of onder het
dashboard en je hoort ze vaak “klikken”.

Extra: Relais.
46

Hoe gebruiken we een Relais in een schakeling?
Een Relais gebruiken we zoals al gezien om met schakeling A schakeling
B te doen openen of sluiten. Wanneer we gaan kijken kom je het Relais
vaak tegen bij schakelingen waarbij je met een kleine stroomsterkte een
stroomkring wil (de)activeren met een grote stroomsterkte.
Het beste voorbeeld hiervan is een startrelais van de auto. Wanneer je
de auto probeert te starten draai je aan de sleutel. In deze schakeling is
dan ook een relais opgenomen die vervolgens alle andere systemen in
de auto uitzet, zodat de startmotor het volle vermogen van de accu kan
benutten.
In het schakelschema hieronder wordt een Relais gebruikt om een bel te
doen bellen. De bel werkt op een spanning van 230V, maar wordt
aangestuurd met een schakelaar die maar 12V aan spanning nodig
heeft.

Practica.
47

Hieronder zijn een aantal practica te vinden die goed aansluiten bij
deze module. Wanneer er een practicum wordt uitgevoerd, zal dit van
tevoren duidelijk worden aangegeven en kun je deze hier vinden:
Practicum 1:

Water als geleider.

Practicum 2:

De volta-batterij.

Practicum 3:

De citroen-batterij.

Practicum 4:

De hand-batterij.

Practicum 5:

Schakelingen tekenen en bouwen.

Practicum 6:

Wet van Ohm.


Slide 18

1

MODULE 6
ELEKTRICITEIT.

Door: S.

Habets.

Inhoudsopgave.
2

Hier vind u het overzicht van deze module.
Om snel naar een onderdeel toe te gaan kan erop geklikt worden.
Voorwoord

3

Legenda

4

A.

Introductie

5

B.

Statische elektriciteit

10

C.

Elektrische symbolen

18

D.

Grootheden

22

E1.

Wet van Ohm

26

E2.

Ohm & lampje

29

F.

Serieschakeling

31

G.

Parallelschakeling

35

H.

Gecombineerde schakeling

39

Extra:

Transistor

43

Practica

47

Voorwoord.
3

Welkom bij de module Elektriciteit door S. Habets.
Deze module is gemaakt voor leerlingen van 2 Atheneum.
De opzet van deze module is dat een leerling deze module geheel
zelfstandig door kan werken. Daar waar dat niet mogelijk is, zal er
tijdens de les hier nog aandacht aan besteed worden. Bij vragen kan
altijd de docent worden geraadpleegd. Dat kan tijdens de les, maar dat
kan ook online. Je krijgt dan in de meeste gevallen reactie per email.
Te vinden op: www.stagesmc.weebly.com
Verder is op de website nog aanvullende informatie te vinden.
Het is verstandig om tijdens de les naast je laptop ook te
zorgen voor een koptelefoon of oordopjes. Dit omdat er
regelmatig filmpjes met geluid zijn verwerkt in dit lesmateriaal.
Opdrachten/huiswerk.
De opdrachten die bij deze module horen zijn op teletop te vinden.
Wanneer er opdrachten gemaakt moeten worden zal dat worden
aangegeven in de module. Wanneer je score lager is dan 65% mag je
niet verder met de volgende paragraaf maar moet je de opdrachten
nogmaals maken.
Aanvullende informatie zal worden gegeven in de les.
Heel veel succes en plezier!
S. Habets

Legenda.
4

Soms kom je logo’s tegen op de groene balk zoals deze hierboven staan.
Wanneer je op sommige logo’s klikt zit er een hyperlink achter. Deze zal
je dan direct naar de juiste locatie verwijzen.
Hier beneden wordt uitgelegd wat het betekend wanneer er een van
deze logo’s in de groene balk staan vermeld.
Er zit geluid bij deze pagina of bij de bijbehorende film.
In de klas zijn oordopjes of een koptelefoon verplicht.
Er bevindt zich een video op deze pagina.

Aanvullende informatie is te vinden op de website van Dhr.
Habets.
Er bevinden zich opdrachten via TeleTop op deze pagina.

Er bevindt zich een samenvatting op deze pagina.

A – Introductie.
5

Elektriciteit komen we dagelijks tegen in ons leven. Dan denk je natuurlijk
meteen aan het stopcontact en aan batterijen met alle apparaten die
daarbij horen. Maar niet alleen kunstmatig opgewekte elektriciteit kom
je in je dagelijks leven tegen, ook in de natuur kom je elektriciteit tegen.
Vaak denk je niet aan deze vormen, maar toch hebben ze alles met
elektriciteit te maken.

In de natuur kom je bliksem tegen, heb je de sidderaal en gaan je haren
rechtovereind staan met behulp van elektriciteit. Zelfs in ons lichaam
gaan er continu elektrische stroompjes als je kijkt naar ons zenuwstelsel.

Tegenwoordig maken wij onze eigen elektriciteit. Maar waarom
gebruiken wij mensen eigenlijk zo graag elektriciteit?
Elektriciteit is een vorm van energie die veel voordelen heeft.




Elektriciteit is gemakkelijk te transporteren door de infrastructuur van
(koper)draden die inmiddels overal in ons land zijn aangebracht.
Elektriciteit is gemakkelijk om te zetten in andere vormen van energie
zoals:
Warmte
(vb: een soldeerbout of elektrische verwarming)
Licht
(vb: een gloeilamp of LED)
Beweging
(vb: een elektromotor)

A – Introductie.
6

Elektriciteit heeft ook grote nadelen.
Dat is namelijk dat elektriciteit duur is en zeer moeilijk te maken is. Het
proces van elektriciteit opwekken is ook erg milieubelastend.
(d.w.z. dat het milieu er flink onder lijdt)
Hoe komen we vandaag de dag eigenlijk aan de benodigde
elektriciteit? Dat wordt uitgelegd in het volgend filmpje.
(klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Historie van Elektriciteit.
Volgens historische documenten is de eerste bekende ontdekking van
statische elektriciteit eigenlijk in de 6e eeuw. Hier werd ontdekt dat het
wrijven van een bont met een ander voorwerp andere voorwerpen laat
aantrekken.

A – Introductie.
7

De eerste moderne toepassing van elektriciteit was in 1660, de eerste
elektrostatische generator. Deze baande de weg voor de leer van de
elektriciteit. Men ontdekte dat er materialen zijn die als geleiders dienst
doen en anderen die als isolator dienst doen en dat er twee soorten
ladingen bestaan (positief en negatief).
In 1700 werd de eerste condensator uitgevonden en men kon zo
statische elektriciteit in een elektrische stroom omzetten.
In de vroege 19e eeuw deed men nog meer verbazende ontdekkingen
op het gebied van elektriciteit.
Er kwamen bedrijven die erop gericht waren om elektriciteit te
onderzoeken om zo het leven voor de mensen gemakkelijker te maken.
Zo kwamen er de meest ongelooflijke uitvindingen, zoals de
inductiemotor, de gloeilamp, de lange afstand telegraaf, de telefoon, de
eerste elektrische aangedreven locomotief.
Deze uitvindingen kwamen van mensen zoals:
- Georg Simon Ohm
1787 - 1854

- Graaf Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta
1745 - 1827

- André-Marie Ampère
1775 – 1836
Natuurlijk zijn er nog vele andere uitvinders geweest die zich met
elektriciteit bezig hebben gehouden zoals:
Thomas Edison, Alexander Graham Bell, Michael Faraday, Benjamin
Franklin, Samuel Morse, James Watt, James Clerk Maxwell

A – Introductie.
8

Na de tweede wereldoorlog zijn de ontwikkelingen zeer snel gegaan.
Heden ten dage is elektriciteit niet meer weg te denken uit onze
maatschappij.
Toepassingen.
Om maar een paar voorbeelden te noemen waarbij elektriciteit een
belangrijke rol speelt:
Televisie, Stereo, Gsm, Computer, Airco, Klokken, Elektrische
gereedschappen, Lasers, Verlichting, Pompen, Meetapparatuur,
Afstandbedieningen, Ovens, Magnetron, Koffiezetapparaten,
Fototoestellen, Kopieerapparaten, Projectoren, IJskasten, Diepvriezers,
Snelheidscontroles, Navigatiesystemen, Satellieten, Speelgoed,
Vliegtuigen, Trein, Stofzuigers, Vaatwasmachines, Compressors,
Grasmaaimachines, Liften, Auto’s, Rolluiken, Verwarming, enz.
Zonder elektriciteit zou ons hedendaags bestaan helemaal ontregeld
worden.
Bedrijven, Fabrieken, Ziekenhuizen, Rechtbanken, Scholen, Tv-zenders,
Internet, Banken, Winkels, Treinverkeer, Verkeerslichten, Politie,
Brandweer, Vliegvelden, GSM netwerk zouden allemaal niet goed meer
functioneren.

A – Introductie.
9

Omdat elektriciteit zo een grote rol speelt in ons dagelijks leven,
zijn er ook een hele hoop beroepen gerelateerd aan elektriciteit.
Hieronder zijn een aantal beroepen opgesomd die direct
betrekking hebben op elektriciteit.
Elektrotechnisch ingenieur
-Besturingstechnicus
-Automatiseringsdeskundige
-Onderhoudstechnicus Electro en Instrumentatie
-Elektronicaspecialist
-Productontwerper
-Ingenieur krachtcentrale
-Programmeur robots
-Verwarmingsmonteur
-Audiovisueel medewerker
-Monteur communicatienetwerken
-Monteur laag- en hoogspanningsnetwerken
-

We hebben nu een flink aantal zaken bekeken. Een aanvulling hierop is
een video.
Klik hiernaast op het video logo om de video te bekijken
op het internet. Bij geen werkende link klik HIER.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6A via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

B – Statische elektriciteit.
10

Wanneer we een plasje zuiver water eens goed gaan bekijken, zullen we
zien dat het plasje water uit allemaal waterdeeltjes bestaat. Één zo een
waterdeeltje noemen we een watermolecuul.
Een molecuul kunnen we ook weer goed gaan bekijken. We zullen zien
dat ieder watermolecuul is opgebouwd uit hetzelfde aantal
bouwsteentjes van een soort. Er bestaan heel veel verschillende
bouwsteentjes en die bouwsteentjes noemen we atomen.
Wanneer we kijken naar het watermolecuul zal 1 watermolecuul bestaan
uit 2 waterstofatomen (afgekort: H) en 1 zuurstofatoom (afgekort: O).
De wetenschappelijke naam van water is H2O, bestaat uit 2xH en 1xO.
Samen zorgen deze atomen ervoor dat er de stof ‘water’ gevormd
wordt. De atomen zelf zijn geen water meer. Het kleinste deeltje dat nog
onder water valt, is het watermolecuul.

Ook atomen zijn weer goed te bekijken. Dan zul je zien dat ieder atoom
is opgebouwd uit een kern met daaromheen elektronen.
De kern bestaat uit:
Protonen: Dit zijn positief geladen deeltjes.
Neutronen: Dit zijn neutrale kerndeeltjes.
Om de kern “vliegen” de negatief geladen deeltjes,
de elektronen.

B – Statische elektriciteit.
11

De kernen blijven gemiddeld op hun
plaats. De elektronen bewegen rond de kern. Bij metalen en andere
“geleiders” kunnen deze elektronen hun eigen kern verlaten. Er is dan
sprake van “vrije elektronen”.
Zie ook het filmpje dat uitlegt hoe een molecuul in
elkaar zit.
(Klik in het zwarte vlak)op het video logo.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

B – Statische elektriciteit.
12

Als een atoom en/of molecuul elektronen teveel of te weinig heeft dan
krijgt deze een lading. Men noemt dit atoom en/of molecuul dan een ion.
We zullen in het vervolg niet praten over een ion maar over een geladen
stof (deze bestaat immers uit ionen)
Heb je evenveel positieve deeltjes als negatieve dan heb je een neutrale
stof.
Heb je een tekort aan elektronen  positief geladen stof (+)
Heb je een overschot aan elektronen negatief geladen stof (-)
Je kunt een stof alleen een lading geven door elektronen erbij of eraf te
doen.
2 gelijknamige stoffen (+) en (+) en (-) en (-) zullen ze elkaar afstoten.
Uiteraard geld dit niet voor neutrale stoffen onderling

2 ongelijknamige stoffen (-) en (+) zullen ze elkaar aantrekken.
Hierbij moet opgemerkt worden dat een neutrale stof ook door een
geladen stof aangetrokken wordt.

B – Statische elektriciteit.
13

Elektroscoop.
Met een elektroscoop kun je het effect van positief en
negatief geladen deeltjes zichtbaar maken. Het bestaat
meestal uit twee bladen lichte metalen folie.
De folie is verbonden met geleiders. De aan te tonen
lading vloeit langs de geleiders naar de bladen.
Daardoor gaan de twee bladen elkaar afstoten.
Hoe groter de lading, hoe verder de bladen zich van elkaar
verwijderen.
De elektroscoop die op school gebruikt wordt
staat hiernaast afgebeeld. Hoe groter de lading
hoe groter de uitslag.
Het is belangrijk bij een elektroscoop om te
onthouden dat de positieve deeltjes zich in de kern bevinden.
In een vaste stof (elektroscoop) zitten deze op een vaste plaats en
kunnen niet van hun plaats af. Bij stoffen met veel vrije elektronen zoals
bijna alle metalen zullen deze elektronen (negatieve deeltjes) wel willen
gaan bewegen.
Bepaalde stoffen worden bij wrijving:
-negatief geladen zoals: plastic koper
-positief geladen zoals: lucht, wol, glas

B – Statische elektriciteit.
14

Bij het in de buurt komen (niet aanraken!) van een elektroscoop gebeurt
het volgende:

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

De positief geladen staaf komt in de buurt en trekt de negatieve
deeltjes in de elektroscoop aan. Omdat er een verplaatsing van
negatieve elektronen in de elektroscoop plaats vindt, zullen er onderaan
alleen nog maar positief geladen deeltjes overblijven. En 2 positief
geladen plaatjes stoten elkaar af.
Dit effect wordt veroorzaakt door het feit dat gelijknamige ladingen
elkaar afstoten en ongelijknamige ladingen elkaar aantrekken.
Wanneer je dit verschijnsel moet gaan uitleggen kun je het beste dit
tekenen. Gebruik dan altijd deze volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen (+) op een vaste plaats.

3.

Teken de elektronen (-).

B – Statische elektriciteit.
15

Bij aanraking zal dit alles een hele andere wending nemen.
De elektronen (-) kunnen dan overspringen van het ene object naar het
andere. Hierdoor zal de elektroscoop uiteindelijk een positieve lading
krijgen, en de staaf wordt iets minder positief omdat er elektronen (-)
zijn bijgekomen. De plaatjes blijven dan ook uitelkaar staan.
Bij aanraking van de PVC buis gebeurt het volgende:
Er springen elektronen over

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Wanneer je dit verschijnsel moet gaan tekenen gebruik dan altijd deze
volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen op een vaste plaats. (+)

3.

Teken de elektronen. (-)

B – Statische elektriciteit.
16

Je kunt de elektroscoop weer neutraal maken door hem aan te raken, het
tekort aan elektronen wordt dan door jou aangevuld. Jij bent “geaard”
(verbonden met de aarde) en deze zal altijd neutraal blijven, vanwege
het enorme aantal deeltjes wat de aarde bezit.
Het in de buurt komen en aanraken met een negatieve staaf kun je
bekijken in de samenvatting. Let op: Er gebeurt met de plaatjes precies
hetzelfde, echter bewegen de elektronen (-) heel anders !

B – Statische elektriciteit.
17

Op de website staat een applet klaar waarmee je zelf een
ballon statisch kunt laden, probeer het eens en maak dan
eerst onderstaande opdrachten.
Laadt 1 ballon eerst negatief door hem langs de trui te wrijven.
1.
2.

Zal de trui nu positief of negatief zijn?
Wat zal er tussen de ballon en trui te zien zijn? Trekken deze elkaar
aan of stoten ze elkaar af?

Ga nu met de ballon naar de neutrale muur.
3.

Wat zal er met de negatieve elektronen in de muur gebeuren?

4.

Wat zal er met de positieve ionen in de muur gebeuren?

Herstel nu de simulatie en klik aan dat je 2 ballonnen wil gebruiken.
Wrijf met beide ballonen langs de trui zodat ze beide genoeg
elektronen opnemen. Hang vervolgens ballon 1 midden in het scherm en
ballon 2 breng je rustig naar ballon 1 toe.
5.

Wat zullen de 2 ballonen voor effect op elkaar hebben, en waarom?
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6B via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

C – Elektrische symbolen.
18

Bij elektriciteit wordt vaak gebruik gemaakt van schema’s waarin zal
worden aangegeven hoe een schakeling is opgebouwd. Een schakeling is
een stroomkring waarin verschillende onderdelen zijn opgenomen. Denk
hierbij aan een spanningsbron, een lampje en nog veel meer
verschillende mogelijke onderdelen. Deze onderdelen noemen we
componenten.

Schema’s worden gebruikt om een schakeling die in werkelijkheid
bestaan eenvoudiger weer te geven. In deze schema’s worden geen
foto’s gebruikt om aan te geven welke componenten in de schakeling
zitten.
Componenten die je veel zal tegenkomen:


Gelijkspanningbron



Wisselspanningbron



Schakelaar (geopend)



Schakelaar (gesloten)





Weerstand
(stroomverbruiker)
Voltmeter

V

C – Elektrische symbolen.
19


Ampèremeter



Lampje



Light-emitting diode (LED)



Draadje

A

Van de meeste componenten weet je waarschijnlijk wel wat ze doen of
waarvoor ze bedoeld zijn. Een diode is een apparaatje dat de stroom
maar in 1 richting doorlaat. Een Light-emitting diode is er eentje die
daarbij ook nog licht uitzendt.
Zoals al eerder aangegeven worden deze symbolen gebruikt om
schema’s te maken. Deze schema’s maken schakelingen overzichtelijker.
Enkele voorbeelden hiervan:

C – Elektrische symbolen.
20

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

Het schema dat er over blijft is veel overzichtelijk dan de oorspronkelijke
tekening.
Van ieder elektrisch apparaat is zo’n schema gemaakt. Zoals hieronder
van een magnetron

Dit maakt het zoeken naar eventuele storingen een stuk makkelijker.

C – Elektrische symbolen.
21

Schema’s zijn niet zo makkelijk te maken vanuit een tekening. Hoe meer
componenten in de tekening zijn, hoe moeilijker het zal zijn om een
schema ervan te maken.

ampèremeter

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Leg de componenten zodanig dat
je er overzichtelijk naar kan kijken.
Stap3:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

A

A

A

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6C via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

D – Grootheden.
22

Bij deze paragraaf gaan we de grootheden en bijbehorende eenheden
bespreken die tijdens deze module van toepassing zijn.
Spanning.
Spanning staat ook wel bekend als potentiaalverschil binnen de
natuurkunde. Met spanning wordt de hoeveelheid energie die nodig is
per ladingseenheid om deze te kunnen verplaatsen door een geleidend
materiaal bedoelt. Simpel gezegd: de energie van de elektronen.
Spanning wordt weergegeven met het symbool U, afgeleid van het
latijnse woord Urgere.
De eenheid waarin spanning wordt uitgedrukt is volt. Afgekort met een
hoofdletter V.
Wanneer je een elektrisch apparaat aansluit op het lichtnet door de
stekker in het stopcontact te steken, komt er een spanning van 230volt
naar dit apparaat. (Vroeger was dit 220volt, tegenwoordig 230volt)
Je noteert dit als: Ustopcontact = 230V.
Stroomsterkte.
Een lampje gaat branden als de kring gesloten is. Dit komt doordat er
een stroom van vrije elektriciteitsdeeltjes (elektronen) loopt door de
kring. Deze wordt verwekt door de batterij. De batterij werkt net als een
ventilator. Bij een ventilator is er voor en achter een andere druk en het
drukverschil veroorzaakt de luchtstroom. De batterij veroorzaakt dus een
drukverschil en hierdoor ontstaat een stroom. Deze stroom loopt van plus
naar min.
Kortom: stroomsterkte is het aantal elektronen dat per seconde door een
geleider stromen.

D – Grootheden.
23

Stroomsterkte wordt doorgaans weergegeven met de letter I, afkomstig
van intensiteit. De stroomsterkte die per seconde door een draad
passeert heeft de eenheid Ampère (A).
Stel dat er door een elektromotor een stroomsterkte van 3 Ampère gaat.
Je noteert dit als: Imotor = 3A
Om de stroomsterkte te meten plaats je een ampèremeter in serie (dus
tussen lampje en spanningsbron).
Weerstand.
Ieder elektrisch apparaat zorgt voor een weerstand van de
stroomsterkte. Een weerstand is wanneer de doorgang van een
elektrische stroom wordt bemoeilijkt.
Je zou weerstand kunnen vergelijken met een kraan die maar half
opengedraaid is.
Weerstand geven we aan met de letter R, afkomstig van resistance.
Weerstand wordt gemeten in de eenheid Ohm. Ohm wordt afgekort met
het Griekse symbool voor omega, Ω.
Stel dat een lampje een weerstand heeft van 25 Ohm.
Je noteer dit als: Rlampje = 25Ω.

D – Grootheden.
24

Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

Wanneer je spanning, stroomsterkte en weerstand wil gaan meten zijn er
een aantal dingen erg belangrijk om uit elkaar te houden.
Spanning over een lampje meten.
Wanneer je spanning wil meten heb je een spanningsmeter nodig. Deze
spanningsmeter sluit je parallel over het lampje aan.
Stroomsterkte door een lampje meten.
Wanneer je stroomsterkte wil gaan meten heb je een ampèremeter
nodig. Deze sluit je in serie voor of na het lampje aan. Deze zal het
aantal elektronen die per seconde door het lampje gaan meten.

D – Grootheden.
25

Wanneer je nog niet goed het verschil weet tussen serie en parallel is
dat geen probleem, want dat wordt later deze module nog behandeld.
Maar om je toch alvast een idee te geven kun je onderstaand filmpje
bekijken door erop te klikken. Het filmpje is ook HIER te vinden.

Weerstand van een lampje meten.
De weerstand is te meten maar dat wordt niet in deze module
behandeld. In deze module leer je wel de weerstand te berekenen met
behulp van de stroomsterkte en de spanning. Dit volgt nog in de
komende paragrafen.
Samenvatting kun je HIER te vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6D via Teletop.

E1 - Wet van Ohm.
26

Bij elektriciteit is er 1 formule de basis van alle andere formules. Deze
formule zal bij ieder onderdeeltje van elektriciteit, waarbij elektriciteit
een rol speelt, terugkomen. Deze wet is vernoemd naar de Duitse
natuurkundige George Ohm, die als eerste de relatie legde tussen
stroomsterkte, spanning en weerstand.
Voordat je de wet van Ohm goed kan begrijpen, moet je een aantal
basisdingen goed helder hebben.








Er kan pas een elektrische stroom lopen wanneer de stroomkring
gesloten is.
Stroomsterkte (I) wordt gemeten in Ampère (A).
Je kunt stroomsterkte meten met een Ampèremeter die je in serie
plaatst met het te meten component.
Spanning (U) wordt gemeten in Volt (V).
Je kunt spanning meten met een voltmeter die je parallel over het te
meten component plaatst.
Geef je de elektronen meer energie (spanning) dan zullen de aantal
elektronen die per seconde (stroomsterkte) door de stroomkring gaan
toenemen.

Deze voorwaarden zijn van belang bij de wet van Ohm. Wanneer er niet
aan deze voorwaarden wordt voldaan zal de wet van Ohm niet gelden.

E1 - Wet van Ohm.
27

We gaan nu bekijken hoe de wet van Ohm er uitziet.
We gaan de spanning en stroomsterkte meten van een
component (in dit geval hiernaast een weerstandje).
We zetten er eerst 0 volt op. De stroomsterkte is dan ook
0 ampère.
Wanneer we de spanning gaan verhogen naar 1volt,
zal de stroomsterkte omhoog gaan naar 0,5 ampère.
We verhogen de spanning naar 2 volt, stroomsterkte wordt 1 ampère.
Iedere keer wanneer de spanning met 1 volt verhoogd wordt, zal de
stroomsterkte verhogen met 0,5. Dat kunnen we uitzetten in een tabel
zoals hierbeneden is gedaan. Vanuit deze tabel kun je een grafiek
tekenen zoals ernaast gebeurd is. Bekijk deze en kijk of je begrijpt wat
er staat.

I (A)

0
0

1
0,5

2
1

3 4
1,5 2

U/I

2

2

2

2

U (V)

U (V)

3
2
1

0,5 1 1,5 2 I (A)
Zoals je in de kolom onderaan de tabel kunt
zien, komt er een constante waarde uit wanneer je spanning deelt door
de stroomsterkte. Vanuit de wiskunde weet je dat bij een rechte lijn een
hellingsgetal hoort.

Deze waarde is de weerstand.

R=

spanning
stroomsterkte

=

U(V)
I(A)

=

2
3
4
1
= 2Ω
=
=
=
1
1,5
0,5
2

E1 - Wet van Ohm.
28

De wet van Ohm luidt als volgt:

weerstand =
R(Ω) =

In symbolen:

spanning
stroomsterkte
U(V)
I(A)

Om erachter te komen hoe je de formule moet invullen wanneer er iets
anders gevraagd wordt dan de weerstand, kun je de formuledriehoek
gebruiken. Je legt dan je vinger op het gedeelte dat je moet uitrekenen,
de driehoek laat je zien hoe je de formule moet gebruiken.
Wil je R weten?
Leg je vinger op R, er blijft

over.

Wil je U weten?
Leg je vinger op U, er blijft I x R over.

Alle verschillende voorbeeldsommen kun je HIER vinden in de
samenvatting.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E1 via Teletop.

E2 – Ohm & lampje.
29

Dagelijks komen we lampen tegen. Grote lampen, zoals in een
voetbalstadion of kleine lampen in de kerstboom. Er zijn heel veel
verschillende soorten lampen of lampjes.
Wanneer je ieder lampje apart gaat bekijken,
zul je zien dat er op ieder lampje iets geschreven
staat. Bijvoorbeeld een autolamp.
Daar zou 12V/1,5A op kunnen staan.
Dit betekent dat wanneer je 12Volt over dit
lampje heen zou zetten, er een stroomsterkte van
1,5A doorheen gaan en brand het lampje op volle sterkte.

12V/1,5A

Kun je over dit lampje:
2Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zeer zwak.
6Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zwak.
12,5Volt zetten?
Ja, het lampje brandt fel.
25Volt zetten?
Ja, het lampje zal doorbranden.
Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken. In de video
wordt een proef gedemonstreerd om spanning en stroomsterkte te
meten. Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

E2 – Ohm & lampje.
30

De weerstand van een lampje is te meten en zal constant zijn wanneer er
een andere hoeveelheid spanning over het lampje wordt gezet. Echter
wanneer een gloeidraadje in een lampje zeer heet wordt, dan zal zijn
weerstandwaarde gaan veranderen door de hitte. Dat is het beste
zichtbaar wanneer een meting wordt uitgezet in een grafiek.
In de grafiek hiernaast zie je wat er
gebeurt wanneer je steeds meer spanning
(U) over een lampje zet. In eerste instantie
zal de grafiek lineair blijven, omdat de
weerstand constant is. Maar wanneer er
teveel spanning over een lampje wordt
gezet, wordt hij warm en zal hij uiteindelijk
doorbranden. Bij dit oververhitten van het
lampje zal de weerstand verhogen.

Wanneer je een voorbeeldsom wil zien, kijk dan in de samenvatting.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E2 via Teletop.

F – Serieschakeling.
31

Wanneer we een schakeling bekijken, kunnen we een schakeling onder
verdelen in 2 hoofdcategorieën. De Serieschakeling en de
Parallelschakeling.
Dit hebben we al heel kort bekeken bij paragraaf D met een filmpje. In
deze paragraaf gaan we het hebben over de Serieschakeling. De
Parallelschakeling zal in de volgende paragraaf worden besproken.
Een Serieschakeling is een schakeling waarbij alle geschakelde
componenten in serie staan. Dat wil zeggen; wanneer de stroom gaat
lopen kan deze maar 1 richting uit en komt dan alle componenten tegen.
De stroom kan zich nergens splitsen, splitsen is namelijk parallel.

+
-

+
-

Serie

Parallel

In het linkerplaatje zijn 3 lampjes in serie geschakeld. De stroom moet
door alle 3 de lampjes heen. In het rechterplaatje zijn 3 lampjes parallel
getekend, de stroom zal zich splitsen voordat het door een lampje gaat.

F – Serieschakeling.
32

Wanneer er in een serieschakeling een lampje uitvalt dan gaan de
andere lampjes ook uit, omdat de stroom niet meer door kan. De
stroomkring is dan niet meer gesloten. Wanneer er een lampje uitvalt bij
een Parallelschakeling, dan is de stroomkring nog steeds gesloten en kan
de stroom nog steeds door de andere lampjes. Deze zullen dan gewoon
blijven branden.

Stroomsterkte in een Serieschakeling.
Wanneer we een stroom laten lopen door een Serieschakeling dan is de
stroomsterkte in de hele stroomkring gelijk. Het maakt niet uit waar je
stroomsterkte gaat meten, overal is deze even groot.
In Natuurkundige termen zeggen we;
de stroomsterkte is constant.
I
1

I
2

I
3

I totaal

I = constant

Itotaal= I1= I2= I3

Itotaal wordt ook wel Ibron genoemd

F – Serieschakeling.
33

Spanning bij Serieschakeling.
De spanning die over de componenten staat kan wel verschillen, dit is
afhankelijk van de weerstand van ieder component. De spanning van
alle componenten bij elkaar opgeteld is de totale spanning.

U
1

U
2

U
3

U totaal

Utotaal = U1+U2+U3+…
Bekijk onderstaand filmpje over het oplossen van sommen met
serieschakelingen (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun het ook HIER bekijken.

F – Serieschakeling.
34

Weerstanden in serieschakeling.
Wanneer we weerstanden bekijken bij serieschakeling dan kun de totale
weerstand heel gemakkelijk berekenen. Je mag namelijk alle
weerstanden in de schakelingen bij elkaar optellen dan heb je de totale
weerstand.
R1

R2

R3

Rtot=R1+R2+R3
Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6F via Teletop.

G – Parallelschakeling.
35

In de vorige paragraaf hebben we gezien wanneer een schakeling
‘serie’ wordt genoemd en wanneer ‘parallel’. In deze paragraaf gaan
we kijken naar de stroomsterkte en spanning bij een parallelschakeling,
net zoals we dat in de vorige paragraaf hebben gedaan bij een
serieschakeling.
Het grote verschil van een parallelschakeling met een serieschakeling is
dat er bij een parallelschakeling meerdere stroomkringen zijn te
onderscheiden.
Hieronder zijn de verschillende stroomkringen weergegeven. Iedere
stroomkring is apart gekleurd. De stroom door het bovenste lampje volgt
de roze route, de stroom door het onderste lampje de groene route en
de stroom door de weerstand (component in het midden) de bruine route.

G – Parallelschakeling.
36

Wanneer we in een parallelschakeling ieder component gaan bekijken
zijn er een aantal eigenschappen heel belangrijk.
Omdat er meerdere stroomkringen zijn, is:


De stroomsterkte in de stroomkringen verschillend.



De spanning over ieder component hetzelfde.



Als er één onderdeel uitvalt of kapot gaat werkt de rest nog steeds.
U1

U2

U3
Utotaal

Spanning bij een parallelschakeling.
Met een voltmeter meet je de spanning over ieder component en zul je
zien dat over ieder component dezelfde spanning staat. Ook de totale
spanning (Utotaal) is hetzelfde.
Utotaal = U1 = U2 = U3

G – Parallelschakeling.
37

Stroomsterkte bij parallelschakeling.
De stroomsterkte kan verschillen per component in een
parallelschakeling. Om deze uit te rekenen moet je voor iedere
component de wet van Ohm gaan gebruiken. Wanneer je de totale
stroomsterkte wil weten, mag je de stroomsterktes van alle losse
componenten bij elkaar optellen.
I1

I2

I3

It

Itotaal = I1+I2+I3+…
Bekijk onderstaande film om te zien hoe je berekeningen aanpakt bij een
parallelschakeling (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

G – Parallelschakeling.
38

Weerstand bij parallelschakeling.
Om een totale weerstand te berekenen bij een parallelschakeling zul je
meer moeite moeten doen dan bij een serieschakeling.
Bij een serieschakeling hoefde je alle weerstanden maar bij elkaar op te
tellen, bij een parallelschakeling gaan we “omgekeerd” optellen.
Om omgekeerd op te tellen krijg je deze formule gegeven:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1
Je vult hierbij R1, R2, R3 etc. in de formule in en je houdt breuken over.
Als je niet meer weet hoe je Rv kunt uitrekenen wanneer je deze breuken
hebt kun je dat opzoeken in de samenvatting.

Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6G via Teletop.

H – Gecombineerde schakeling.
39

Tot nu toe zijn serieschakelingen en parallelschakelingen altijd apart
bekeken. Maar de meeste schakelingen die worden gebruikt bestaan
niet uit alleen serie of parallel geschakelde componenten maar uit een
mix hiervan. We noemen dit een gecombineerde schakeling.
Hier rechts is een gecombineerde schakeling
weergegeven. Het zijn 2 lampjes (nr. 1+2) die
parallel geschakeld zijn. Samen staan deze
lampjes in serie met de weerstand hier rechts.

1

Om aan een gecombineerde schakeling te
kunnen rekenen, moet je eerst gaan kijken welke
componenten in serie met elkaar staan en welke componenten een
parallelschakeling met elkaar vormen.
Wanneer je dat gelukt is kun je een parallelschakeling in gedachte
vervangen door een vervangingscomponent (vaak wel
vervangingsweerstand genoemd).
Dan hou je een schakeling over waarbij alle onderdelen in serie met
elkaar staan. Deze zou je zonder problemen moeten kunnen oplossen.

1
1 en 2

2

2

H – Gecombineerde schakeling.
40

Om een vervanging te vinden moet je een aantal zaken onthouden:
Alleen weerstanden mag je vervangen, je zult dus altijd eerst de
weerstand moeten uitrekenen.


Weerstanden in serie mag je optellen.



Weerstand parallel moet je “omgekeerd optellen” .



Serie:

(RV = R1+R2+R3+enz.)

Parallel:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1

Om goed te zien hoe je bij een parallelschakeling een
vervangingsweerstand uitrekent kun je het onderstaand filmpje bekijken.
(klik in het zwarte vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
41

Voorbeeldsom.
Geef bij elk component van onderstaande afbeelding de spanning,
stroomsterkte en weerstand.
9V
6V
10 Ω
0,2 A

Dit lijkt erg moeilijk, zeker omdat je bij zo een opgave “door het bomen
het bos niet meer ziet”. Je moet hiervoor iedere keer bij het begin
beginnen en de basisregels toepassen die je de afgelopen paragrafen
hebt geleerd.
De som wordt uitgewerkt in het onderstaand filmpje. (klik in het zwarte
vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
42

Je zou nu aan het laatste huiswerk van deze module kunnen beginnen.
Wanneer je graag nog een extra uitleg wil hebben over het oplossen
van een gecombineerde schakeling, dan kun je eerst onderstaand filmpje
bekijken. (klik in het zwarte vlak)
Ook zijn in de samenvatting meerdere sommen geheel uitgewerkt.
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Samenvatting kun je HIER vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6H via Teletop.

Extra: Relais.
43

Deze paragraaf is voor de mensen die nog geïnteresseerd zijn om wat
extra te weten te komen. Deze paragraaf zal NIET worden getoetst op
het proefwerk.
Tijdens deze extra stof gaan we het hebben over een Relais en zullen
stap voor stap gaan bekijken wat een Relais is.
Wat is een Relais?
Een Relais is een door een elektromagneet bediende schakelaar.
Het is een eenvoudige maar zeer veelgebruikte component in elektrische
schakelingen.
Hoe werkt een relais?
In een relais is koperdraad om een ijzeren staafje gedraaid. Wanneer
er door de draad stroom gaat lopen zal het ijzeren staafje magnetisch
worden. Aan het uiteinde van dit ijzeren staafje zit een ijzeren plaatje
wat aangetrokken wordt als het staafje magnetisch wordt.
Hierdoor worden er onder het plaatje 2 contacten met elkaar verbonden
net zoals bij een schakelaar.

Extra: Relais.
44

Welk symbool is een Relais?

Aan de linkerkant (bij de spoel) sluit je stroomkring A aan. Wanneer
deze stroomkring sluit, zal deze de elektromagneet activeren en trekt
aan het schakelaartje in stroomkring B (stippellijn).
Hoe werkt een Relais in een schakeling?

A

Als er een relais gebruikt wordt, zijn er
S1
altijd 2 stroomkringen,
S2
de “stuurkring” B en de
“verbruikerskring” A. Als de
schakelaar 1 (S1) gesloten wordt dan
B
wordt het ijzer in de het relais
M
magnetisch. Hierdoor trekt hij
schakelaar 2 (S2) automatisch
dicht. De 2e stroomkring wordt dus gesloten en in dit voorbeeld gaat dan
de motor (M) werken.

Extra: Relais.
45

Waarom dan niet de hiernaast staande schakeling?
Een motor (b.v. ruitenwissermotor auto) heeft
meestal een groot vermogen, het gevolg hiervan
is dat er een grote stroom doorheen gaat.
De meeste schakelaars aan het stuur zijn klein
en daar kan geen grote stroom doorheen,
anders branden deze door.

S

M

Een relais bied de oplossing, door
schakelaar S1 gaat een “kleine stuurstroom” waardoor S2 gesloten wordt
en de motor gaat werken. S2 is een schakelaar waar wel veel stroom
doorheen kan.
Deze relais bevinden zich vaak onder de motorkap of onder het
dashboard en je hoort ze vaak “klikken”.

Extra: Relais.
46

Hoe gebruiken we een Relais in een schakeling?
Een Relais gebruiken we zoals al gezien om met schakeling A schakeling
B te doen openen of sluiten. Wanneer we gaan kijken kom je het Relais
vaak tegen bij schakelingen waarbij je met een kleine stroomsterkte een
stroomkring wil (de)activeren met een grote stroomsterkte.
Het beste voorbeeld hiervan is een startrelais van de auto. Wanneer je
de auto probeert te starten draai je aan de sleutel. In deze schakeling is
dan ook een relais opgenomen die vervolgens alle andere systemen in
de auto uitzet, zodat de startmotor het volle vermogen van de accu kan
benutten.
In het schakelschema hieronder wordt een Relais gebruikt om een bel te
doen bellen. De bel werkt op een spanning van 230V, maar wordt
aangestuurd met een schakelaar die maar 12V aan spanning nodig
heeft.

Practica.
47

Hieronder zijn een aantal practica te vinden die goed aansluiten bij
deze module. Wanneer er een practicum wordt uitgevoerd, zal dit van
tevoren duidelijk worden aangegeven en kun je deze hier vinden:
Practicum 1:

Water als geleider.

Practicum 2:

De volta-batterij.

Practicum 3:

De citroen-batterij.

Practicum 4:

De hand-batterij.

Practicum 5:

Schakelingen tekenen en bouwen.

Practicum 6:

Wet van Ohm.


Slide 19

1

MODULE 6
ELEKTRICITEIT.

Door: S.

Habets.

Inhoudsopgave.
2

Hier vind u het overzicht van deze module.
Om snel naar een onderdeel toe te gaan kan erop geklikt worden.
Voorwoord

3

Legenda

4

A.

Introductie

5

B.

Statische elektriciteit

10

C.

Elektrische symbolen

18

D.

Grootheden

22

E1.

Wet van Ohm

26

E2.

Ohm & lampje

29

F.

Serieschakeling

31

G.

Parallelschakeling

35

H.

Gecombineerde schakeling

39

Extra:

Transistor

43

Practica

47

Voorwoord.
3

Welkom bij de module Elektriciteit door S. Habets.
Deze module is gemaakt voor leerlingen van 2 Atheneum.
De opzet van deze module is dat een leerling deze module geheel
zelfstandig door kan werken. Daar waar dat niet mogelijk is, zal er
tijdens de les hier nog aandacht aan besteed worden. Bij vragen kan
altijd de docent worden geraadpleegd. Dat kan tijdens de les, maar dat
kan ook online. Je krijgt dan in de meeste gevallen reactie per email.
Te vinden op: www.stagesmc.weebly.com
Verder is op de website nog aanvullende informatie te vinden.
Het is verstandig om tijdens de les naast je laptop ook te
zorgen voor een koptelefoon of oordopjes. Dit omdat er
regelmatig filmpjes met geluid zijn verwerkt in dit lesmateriaal.
Opdrachten/huiswerk.
De opdrachten die bij deze module horen zijn op teletop te vinden.
Wanneer er opdrachten gemaakt moeten worden zal dat worden
aangegeven in de module. Wanneer je score lager is dan 65% mag je
niet verder met de volgende paragraaf maar moet je de opdrachten
nogmaals maken.
Aanvullende informatie zal worden gegeven in de les.
Heel veel succes en plezier!
S. Habets

Legenda.
4

Soms kom je logo’s tegen op de groene balk zoals deze hierboven staan.
Wanneer je op sommige logo’s klikt zit er een hyperlink achter. Deze zal
je dan direct naar de juiste locatie verwijzen.
Hier beneden wordt uitgelegd wat het betekend wanneer er een van
deze logo’s in de groene balk staan vermeld.
Er zit geluid bij deze pagina of bij de bijbehorende film.
In de klas zijn oordopjes of een koptelefoon verplicht.
Er bevindt zich een video op deze pagina.

Aanvullende informatie is te vinden op de website van Dhr.
Habets.
Er bevinden zich opdrachten via TeleTop op deze pagina.

Er bevindt zich een samenvatting op deze pagina.

A – Introductie.
5

Elektriciteit komen we dagelijks tegen in ons leven. Dan denk je natuurlijk
meteen aan het stopcontact en aan batterijen met alle apparaten die
daarbij horen. Maar niet alleen kunstmatig opgewekte elektriciteit kom
je in je dagelijks leven tegen, ook in de natuur kom je elektriciteit tegen.
Vaak denk je niet aan deze vormen, maar toch hebben ze alles met
elektriciteit te maken.

In de natuur kom je bliksem tegen, heb je de sidderaal en gaan je haren
rechtovereind staan met behulp van elektriciteit. Zelfs in ons lichaam
gaan er continu elektrische stroompjes als je kijkt naar ons zenuwstelsel.

Tegenwoordig maken wij onze eigen elektriciteit. Maar waarom
gebruiken wij mensen eigenlijk zo graag elektriciteit?
Elektriciteit is een vorm van energie die veel voordelen heeft.




Elektriciteit is gemakkelijk te transporteren door de infrastructuur van
(koper)draden die inmiddels overal in ons land zijn aangebracht.
Elektriciteit is gemakkelijk om te zetten in andere vormen van energie
zoals:
Warmte
(vb: een soldeerbout of elektrische verwarming)
Licht
(vb: een gloeilamp of LED)
Beweging
(vb: een elektromotor)

A – Introductie.
6

Elektriciteit heeft ook grote nadelen.
Dat is namelijk dat elektriciteit duur is en zeer moeilijk te maken is. Het
proces van elektriciteit opwekken is ook erg milieubelastend.
(d.w.z. dat het milieu er flink onder lijdt)
Hoe komen we vandaag de dag eigenlijk aan de benodigde
elektriciteit? Dat wordt uitgelegd in het volgend filmpje.
(klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Historie van Elektriciteit.
Volgens historische documenten is de eerste bekende ontdekking van
statische elektriciteit eigenlijk in de 6e eeuw. Hier werd ontdekt dat het
wrijven van een bont met een ander voorwerp andere voorwerpen laat
aantrekken.

A – Introductie.
7

De eerste moderne toepassing van elektriciteit was in 1660, de eerste
elektrostatische generator. Deze baande de weg voor de leer van de
elektriciteit. Men ontdekte dat er materialen zijn die als geleiders dienst
doen en anderen die als isolator dienst doen en dat er twee soorten
ladingen bestaan (positief en negatief).
In 1700 werd de eerste condensator uitgevonden en men kon zo
statische elektriciteit in een elektrische stroom omzetten.
In de vroege 19e eeuw deed men nog meer verbazende ontdekkingen
op het gebied van elektriciteit.
Er kwamen bedrijven die erop gericht waren om elektriciteit te
onderzoeken om zo het leven voor de mensen gemakkelijker te maken.
Zo kwamen er de meest ongelooflijke uitvindingen, zoals de
inductiemotor, de gloeilamp, de lange afstand telegraaf, de telefoon, de
eerste elektrische aangedreven locomotief.
Deze uitvindingen kwamen van mensen zoals:
- Georg Simon Ohm
1787 - 1854

- Graaf Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta
1745 - 1827

- André-Marie Ampère
1775 – 1836
Natuurlijk zijn er nog vele andere uitvinders geweest die zich met
elektriciteit bezig hebben gehouden zoals:
Thomas Edison, Alexander Graham Bell, Michael Faraday, Benjamin
Franklin, Samuel Morse, James Watt, James Clerk Maxwell

A – Introductie.
8

Na de tweede wereldoorlog zijn de ontwikkelingen zeer snel gegaan.
Heden ten dage is elektriciteit niet meer weg te denken uit onze
maatschappij.
Toepassingen.
Om maar een paar voorbeelden te noemen waarbij elektriciteit een
belangrijke rol speelt:
Televisie, Stereo, Gsm, Computer, Airco, Klokken, Elektrische
gereedschappen, Lasers, Verlichting, Pompen, Meetapparatuur,
Afstandbedieningen, Ovens, Magnetron, Koffiezetapparaten,
Fototoestellen, Kopieerapparaten, Projectoren, IJskasten, Diepvriezers,
Snelheidscontroles, Navigatiesystemen, Satellieten, Speelgoed,
Vliegtuigen, Trein, Stofzuigers, Vaatwasmachines, Compressors,
Grasmaaimachines, Liften, Auto’s, Rolluiken, Verwarming, enz.
Zonder elektriciteit zou ons hedendaags bestaan helemaal ontregeld
worden.
Bedrijven, Fabrieken, Ziekenhuizen, Rechtbanken, Scholen, Tv-zenders,
Internet, Banken, Winkels, Treinverkeer, Verkeerslichten, Politie,
Brandweer, Vliegvelden, GSM netwerk zouden allemaal niet goed meer
functioneren.

A – Introductie.
9

Omdat elektriciteit zo een grote rol speelt in ons dagelijks leven,
zijn er ook een hele hoop beroepen gerelateerd aan elektriciteit.
Hieronder zijn een aantal beroepen opgesomd die direct
betrekking hebben op elektriciteit.
Elektrotechnisch ingenieur
-Besturingstechnicus
-Automatiseringsdeskundige
-Onderhoudstechnicus Electro en Instrumentatie
-Elektronicaspecialist
-Productontwerper
-Ingenieur krachtcentrale
-Programmeur robots
-Verwarmingsmonteur
-Audiovisueel medewerker
-Monteur communicatienetwerken
-Monteur laag- en hoogspanningsnetwerken
-

We hebben nu een flink aantal zaken bekeken. Een aanvulling hierop is
een video.
Klik hiernaast op het video logo om de video te bekijken
op het internet. Bij geen werkende link klik HIER.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6A via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

B – Statische elektriciteit.
10

Wanneer we een plasje zuiver water eens goed gaan bekijken, zullen we
zien dat het plasje water uit allemaal waterdeeltjes bestaat. Één zo een
waterdeeltje noemen we een watermolecuul.
Een molecuul kunnen we ook weer goed gaan bekijken. We zullen zien
dat ieder watermolecuul is opgebouwd uit hetzelfde aantal
bouwsteentjes van een soort. Er bestaan heel veel verschillende
bouwsteentjes en die bouwsteentjes noemen we atomen.
Wanneer we kijken naar het watermolecuul zal 1 watermolecuul bestaan
uit 2 waterstofatomen (afgekort: H) en 1 zuurstofatoom (afgekort: O).
De wetenschappelijke naam van water is H2O, bestaat uit 2xH en 1xO.
Samen zorgen deze atomen ervoor dat er de stof ‘water’ gevormd
wordt. De atomen zelf zijn geen water meer. Het kleinste deeltje dat nog
onder water valt, is het watermolecuul.

Ook atomen zijn weer goed te bekijken. Dan zul je zien dat ieder atoom
is opgebouwd uit een kern met daaromheen elektronen.
De kern bestaat uit:
Protonen: Dit zijn positief geladen deeltjes.
Neutronen: Dit zijn neutrale kerndeeltjes.
Om de kern “vliegen” de negatief geladen deeltjes,
de elektronen.

B – Statische elektriciteit.
11

De kernen blijven gemiddeld op hun
plaats. De elektronen bewegen rond de kern. Bij metalen en andere
“geleiders” kunnen deze elektronen hun eigen kern verlaten. Er is dan
sprake van “vrije elektronen”.
Zie ook het filmpje dat uitlegt hoe een molecuul in
elkaar zit.
(Klik in het zwarte vlak)op het video logo.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

B – Statische elektriciteit.
12

Als een atoom en/of molecuul elektronen teveel of te weinig heeft dan
krijgt deze een lading. Men noemt dit atoom en/of molecuul dan een ion.
We zullen in het vervolg niet praten over een ion maar over een geladen
stof (deze bestaat immers uit ionen)
Heb je evenveel positieve deeltjes als negatieve dan heb je een neutrale
stof.
Heb je een tekort aan elektronen  positief geladen stof (+)
Heb je een overschot aan elektronen negatief geladen stof (-)
Je kunt een stof alleen een lading geven door elektronen erbij of eraf te
doen.
2 gelijknamige stoffen (+) en (+) en (-) en (-) zullen ze elkaar afstoten.
Uiteraard geld dit niet voor neutrale stoffen onderling

2 ongelijknamige stoffen (-) en (+) zullen ze elkaar aantrekken.
Hierbij moet opgemerkt worden dat een neutrale stof ook door een
geladen stof aangetrokken wordt.

B – Statische elektriciteit.
13

Elektroscoop.
Met een elektroscoop kun je het effect van positief en
negatief geladen deeltjes zichtbaar maken. Het bestaat
meestal uit twee bladen lichte metalen folie.
De folie is verbonden met geleiders. De aan te tonen
lading vloeit langs de geleiders naar de bladen.
Daardoor gaan de twee bladen elkaar afstoten.
Hoe groter de lading, hoe verder de bladen zich van elkaar
verwijderen.
De elektroscoop die op school gebruikt wordt
staat hiernaast afgebeeld. Hoe groter de lading
hoe groter de uitslag.
Het is belangrijk bij een elektroscoop om te
onthouden dat de positieve deeltjes zich in de kern bevinden.
In een vaste stof (elektroscoop) zitten deze op een vaste plaats en
kunnen niet van hun plaats af. Bij stoffen met veel vrije elektronen zoals
bijna alle metalen zullen deze elektronen (negatieve deeltjes) wel willen
gaan bewegen.
Bepaalde stoffen worden bij wrijving:
-negatief geladen zoals: plastic koper
-positief geladen zoals: lucht, wol, glas

B – Statische elektriciteit.
14

Bij het in de buurt komen (niet aanraken!) van een elektroscoop gebeurt
het volgende:

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

De positief geladen staaf komt in de buurt en trekt de negatieve
deeltjes in de elektroscoop aan. Omdat er een verplaatsing van
negatieve elektronen in de elektroscoop plaats vindt, zullen er onderaan
alleen nog maar positief geladen deeltjes overblijven. En 2 positief
geladen plaatjes stoten elkaar af.
Dit effect wordt veroorzaakt door het feit dat gelijknamige ladingen
elkaar afstoten en ongelijknamige ladingen elkaar aantrekken.
Wanneer je dit verschijnsel moet gaan uitleggen kun je het beste dit
tekenen. Gebruik dan altijd deze volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen (+) op een vaste plaats.

3.

Teken de elektronen (-).

B – Statische elektriciteit.
15

Bij aanraking zal dit alles een hele andere wending nemen.
De elektronen (-) kunnen dan overspringen van het ene object naar het
andere. Hierdoor zal de elektroscoop uiteindelijk een positieve lading
krijgen, en de staaf wordt iets minder positief omdat er elektronen (-)
zijn bijgekomen. De plaatjes blijven dan ook uitelkaar staan.
Bij aanraking van de PVC buis gebeurt het volgende:
Er springen elektronen over

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Wanneer je dit verschijnsel moet gaan tekenen gebruik dan altijd deze
volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen op een vaste plaats. (+)

3.

Teken de elektronen. (-)

B – Statische elektriciteit.
16

Je kunt de elektroscoop weer neutraal maken door hem aan te raken, het
tekort aan elektronen wordt dan door jou aangevuld. Jij bent “geaard”
(verbonden met de aarde) en deze zal altijd neutraal blijven, vanwege
het enorme aantal deeltjes wat de aarde bezit.
Het in de buurt komen en aanraken met een negatieve staaf kun je
bekijken in de samenvatting. Let op: Er gebeurt met de plaatjes precies
hetzelfde, echter bewegen de elektronen (-) heel anders !

B – Statische elektriciteit.
17

Op de website staat een applet klaar waarmee je zelf een
ballon statisch kunt laden, probeer het eens en maak dan
eerst onderstaande opdrachten.
Laadt 1 ballon eerst negatief door hem langs de trui te wrijven.
1.
2.

Zal de trui nu positief of negatief zijn?
Wat zal er tussen de ballon en trui te zien zijn? Trekken deze elkaar
aan of stoten ze elkaar af?

Ga nu met de ballon naar de neutrale muur.
3.

Wat zal er met de negatieve elektronen in de muur gebeuren?

4.

Wat zal er met de positieve ionen in de muur gebeuren?

Herstel nu de simulatie en klik aan dat je 2 ballonnen wil gebruiken.
Wrijf met beide ballonen langs de trui zodat ze beide genoeg
elektronen opnemen. Hang vervolgens ballon 1 midden in het scherm en
ballon 2 breng je rustig naar ballon 1 toe.
5.

Wat zullen de 2 ballonen voor effect op elkaar hebben, en waarom?
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6B via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

C – Elektrische symbolen.
18

Bij elektriciteit wordt vaak gebruik gemaakt van schema’s waarin zal
worden aangegeven hoe een schakeling is opgebouwd. Een schakeling is
een stroomkring waarin verschillende onderdelen zijn opgenomen. Denk
hierbij aan een spanningsbron, een lampje en nog veel meer
verschillende mogelijke onderdelen. Deze onderdelen noemen we
componenten.

Schema’s worden gebruikt om een schakeling die in werkelijkheid
bestaan eenvoudiger weer te geven. In deze schema’s worden geen
foto’s gebruikt om aan te geven welke componenten in de schakeling
zitten.
Componenten die je veel zal tegenkomen:


Gelijkspanningbron



Wisselspanningbron



Schakelaar (geopend)



Schakelaar (gesloten)





Weerstand
(stroomverbruiker)
Voltmeter

V

C – Elektrische symbolen.
19


Ampèremeter



Lampje



Light-emitting diode (LED)



Draadje

A

Van de meeste componenten weet je waarschijnlijk wel wat ze doen of
waarvoor ze bedoeld zijn. Een diode is een apparaatje dat de stroom
maar in 1 richting doorlaat. Een Light-emitting diode is er eentje die
daarbij ook nog licht uitzendt.
Zoals al eerder aangegeven worden deze symbolen gebruikt om
schema’s te maken. Deze schema’s maken schakelingen overzichtelijker.
Enkele voorbeelden hiervan:

C – Elektrische symbolen.
20

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

Het schema dat er over blijft is veel overzichtelijk dan de oorspronkelijke
tekening.
Van ieder elektrisch apparaat is zo’n schema gemaakt. Zoals hieronder
van een magnetron

Dit maakt het zoeken naar eventuele storingen een stuk makkelijker.

C – Elektrische symbolen.
21

Schema’s zijn niet zo makkelijk te maken vanuit een tekening. Hoe meer
componenten in de tekening zijn, hoe moeilijker het zal zijn om een
schema ervan te maken.

ampèremeter

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Leg de componenten zodanig dat
je er overzichtelijk naar kan kijken.
Stap3:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

A

A

A

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6C via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

D – Grootheden.
22

Bij deze paragraaf gaan we de grootheden en bijbehorende eenheden
bespreken die tijdens deze module van toepassing zijn.
Spanning.
Spanning staat ook wel bekend als potentiaalverschil binnen de
natuurkunde. Met spanning wordt de hoeveelheid energie die nodig is
per ladingseenheid om deze te kunnen verplaatsen door een geleidend
materiaal bedoelt. Simpel gezegd: de energie van de elektronen.
Spanning wordt weergegeven met het symbool U, afgeleid van het
latijnse woord Urgere.
De eenheid waarin spanning wordt uitgedrukt is volt. Afgekort met een
hoofdletter V.
Wanneer je een elektrisch apparaat aansluit op het lichtnet door de
stekker in het stopcontact te steken, komt er een spanning van 230volt
naar dit apparaat. (Vroeger was dit 220volt, tegenwoordig 230volt)
Je noteert dit als: Ustopcontact = 230V.
Stroomsterkte.
Een lampje gaat branden als de kring gesloten is. Dit komt doordat er
een stroom van vrije elektriciteitsdeeltjes (elektronen) loopt door de
kring. Deze wordt verwekt door de batterij. De batterij werkt net als een
ventilator. Bij een ventilator is er voor en achter een andere druk en het
drukverschil veroorzaakt de luchtstroom. De batterij veroorzaakt dus een
drukverschil en hierdoor ontstaat een stroom. Deze stroom loopt van plus
naar min.
Kortom: stroomsterkte is het aantal elektronen dat per seconde door een
geleider stromen.

D – Grootheden.
23

Stroomsterkte wordt doorgaans weergegeven met de letter I, afkomstig
van intensiteit. De stroomsterkte die per seconde door een draad
passeert heeft de eenheid Ampère (A).
Stel dat er door een elektromotor een stroomsterkte van 3 Ampère gaat.
Je noteert dit als: Imotor = 3A
Om de stroomsterkte te meten plaats je een ampèremeter in serie (dus
tussen lampje en spanningsbron).
Weerstand.
Ieder elektrisch apparaat zorgt voor een weerstand van de
stroomsterkte. Een weerstand is wanneer de doorgang van een
elektrische stroom wordt bemoeilijkt.
Je zou weerstand kunnen vergelijken met een kraan die maar half
opengedraaid is.
Weerstand geven we aan met de letter R, afkomstig van resistance.
Weerstand wordt gemeten in de eenheid Ohm. Ohm wordt afgekort met
het Griekse symbool voor omega, Ω.
Stel dat een lampje een weerstand heeft van 25 Ohm.
Je noteer dit als: Rlampje = 25Ω.

D – Grootheden.
24

Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

Wanneer je spanning, stroomsterkte en weerstand wil gaan meten zijn er
een aantal dingen erg belangrijk om uit elkaar te houden.
Spanning over een lampje meten.
Wanneer je spanning wil meten heb je een spanningsmeter nodig. Deze
spanningsmeter sluit je parallel over het lampje aan.
Stroomsterkte door een lampje meten.
Wanneer je stroomsterkte wil gaan meten heb je een ampèremeter
nodig. Deze sluit je in serie voor of na het lampje aan. Deze zal het
aantal elektronen die per seconde door het lampje gaan meten.

D – Grootheden.
25

Wanneer je nog niet goed het verschil weet tussen serie en parallel is
dat geen probleem, want dat wordt later deze module nog behandeld.
Maar om je toch alvast een idee te geven kun je onderstaand filmpje
bekijken door erop te klikken. Het filmpje is ook HIER te vinden.

Weerstand van een lampje meten.
De weerstand is te meten maar dat wordt niet in deze module
behandeld. In deze module leer je wel de weerstand te berekenen met
behulp van de stroomsterkte en de spanning. Dit volgt nog in de
komende paragrafen.
Samenvatting kun je HIER te vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6D via Teletop.

E1 - Wet van Ohm.
26

Bij elektriciteit is er 1 formule de basis van alle andere formules. Deze
formule zal bij ieder onderdeeltje van elektriciteit, waarbij elektriciteit
een rol speelt, terugkomen. Deze wet is vernoemd naar de Duitse
natuurkundige George Ohm, die als eerste de relatie legde tussen
stroomsterkte, spanning en weerstand.
Voordat je de wet van Ohm goed kan begrijpen, moet je een aantal
basisdingen goed helder hebben.








Er kan pas een elektrische stroom lopen wanneer de stroomkring
gesloten is.
Stroomsterkte (I) wordt gemeten in Ampère (A).
Je kunt stroomsterkte meten met een Ampèremeter die je in serie
plaatst met het te meten component.
Spanning (U) wordt gemeten in Volt (V).
Je kunt spanning meten met een voltmeter die je parallel over het te
meten component plaatst.
Geef je de elektronen meer energie (spanning) dan zullen de aantal
elektronen die per seconde (stroomsterkte) door de stroomkring gaan
toenemen.

Deze voorwaarden zijn van belang bij de wet van Ohm. Wanneer er niet
aan deze voorwaarden wordt voldaan zal de wet van Ohm niet gelden.

E1 - Wet van Ohm.
27

We gaan nu bekijken hoe de wet van Ohm er uitziet.
We gaan de spanning en stroomsterkte meten van een
component (in dit geval hiernaast een weerstandje).
We zetten er eerst 0 volt op. De stroomsterkte is dan ook
0 ampère.
Wanneer we de spanning gaan verhogen naar 1volt,
zal de stroomsterkte omhoog gaan naar 0,5 ampère.
We verhogen de spanning naar 2 volt, stroomsterkte wordt 1 ampère.
Iedere keer wanneer de spanning met 1 volt verhoogd wordt, zal de
stroomsterkte verhogen met 0,5. Dat kunnen we uitzetten in een tabel
zoals hierbeneden is gedaan. Vanuit deze tabel kun je een grafiek
tekenen zoals ernaast gebeurd is. Bekijk deze en kijk of je begrijpt wat
er staat.

I (A)

0
0

1
0,5

2
1

3 4
1,5 2

U/I

2

2

2

2

U (V)

U (V)

3
2
1

0,5 1 1,5 2 I (A)
Zoals je in de kolom onderaan de tabel kunt
zien, komt er een constante waarde uit wanneer je spanning deelt door
de stroomsterkte. Vanuit de wiskunde weet je dat bij een rechte lijn een
hellingsgetal hoort.

Deze waarde is de weerstand.

R=

spanning
stroomsterkte

=

U(V)
I(A)

=

2
3
4
1
= 2Ω
=
=
=
1
1,5
0,5
2

E1 - Wet van Ohm.
28

De wet van Ohm luidt als volgt:

weerstand =
R(Ω) =

In symbolen:

spanning
stroomsterkte
U(V)
I(A)

Om erachter te komen hoe je de formule moet invullen wanneer er iets
anders gevraagd wordt dan de weerstand, kun je de formuledriehoek
gebruiken. Je legt dan je vinger op het gedeelte dat je moet uitrekenen,
de driehoek laat je zien hoe je de formule moet gebruiken.
Wil je R weten?
Leg je vinger op R, er blijft

over.

Wil je U weten?
Leg je vinger op U, er blijft I x R over.

Alle verschillende voorbeeldsommen kun je HIER vinden in de
samenvatting.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E1 via Teletop.

E2 – Ohm & lampje.
29

Dagelijks komen we lampen tegen. Grote lampen, zoals in een
voetbalstadion of kleine lampen in de kerstboom. Er zijn heel veel
verschillende soorten lampen of lampjes.
Wanneer je ieder lampje apart gaat bekijken,
zul je zien dat er op ieder lampje iets geschreven
staat. Bijvoorbeeld een autolamp.
Daar zou 12V/1,5A op kunnen staan.
Dit betekent dat wanneer je 12Volt over dit
lampje heen zou zetten, er een stroomsterkte van
1,5A doorheen gaan en brand het lampje op volle sterkte.

12V/1,5A

Kun je over dit lampje:
2Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zeer zwak.
6Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zwak.
12,5Volt zetten?
Ja, het lampje brandt fel.
25Volt zetten?
Ja, het lampje zal doorbranden.
Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken. In de video
wordt een proef gedemonstreerd om spanning en stroomsterkte te
meten. Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

E2 – Ohm & lampje.
30

De weerstand van een lampje is te meten en zal constant zijn wanneer er
een andere hoeveelheid spanning over het lampje wordt gezet. Echter
wanneer een gloeidraadje in een lampje zeer heet wordt, dan zal zijn
weerstandwaarde gaan veranderen door de hitte. Dat is het beste
zichtbaar wanneer een meting wordt uitgezet in een grafiek.
In de grafiek hiernaast zie je wat er
gebeurt wanneer je steeds meer spanning
(U) over een lampje zet. In eerste instantie
zal de grafiek lineair blijven, omdat de
weerstand constant is. Maar wanneer er
teveel spanning over een lampje wordt
gezet, wordt hij warm en zal hij uiteindelijk
doorbranden. Bij dit oververhitten van het
lampje zal de weerstand verhogen.

Wanneer je een voorbeeldsom wil zien, kijk dan in de samenvatting.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E2 via Teletop.

F – Serieschakeling.
31

Wanneer we een schakeling bekijken, kunnen we een schakeling onder
verdelen in 2 hoofdcategorieën. De Serieschakeling en de
Parallelschakeling.
Dit hebben we al heel kort bekeken bij paragraaf D met een filmpje. In
deze paragraaf gaan we het hebben over de Serieschakeling. De
Parallelschakeling zal in de volgende paragraaf worden besproken.
Een Serieschakeling is een schakeling waarbij alle geschakelde
componenten in serie staan. Dat wil zeggen; wanneer de stroom gaat
lopen kan deze maar 1 richting uit en komt dan alle componenten tegen.
De stroom kan zich nergens splitsen, splitsen is namelijk parallel.

+
-

+
-

Serie

Parallel

In het linkerplaatje zijn 3 lampjes in serie geschakeld. De stroom moet
door alle 3 de lampjes heen. In het rechterplaatje zijn 3 lampjes parallel
getekend, de stroom zal zich splitsen voordat het door een lampje gaat.

F – Serieschakeling.
32

Wanneer er in een serieschakeling een lampje uitvalt dan gaan de
andere lampjes ook uit, omdat de stroom niet meer door kan. De
stroomkring is dan niet meer gesloten. Wanneer er een lampje uitvalt bij
een Parallelschakeling, dan is de stroomkring nog steeds gesloten en kan
de stroom nog steeds door de andere lampjes. Deze zullen dan gewoon
blijven branden.

Stroomsterkte in een Serieschakeling.
Wanneer we een stroom laten lopen door een Serieschakeling dan is de
stroomsterkte in de hele stroomkring gelijk. Het maakt niet uit waar je
stroomsterkte gaat meten, overal is deze even groot.
In Natuurkundige termen zeggen we;
de stroomsterkte is constant.
I
1

I
2

I
3

I totaal

I = constant

Itotaal= I1= I2= I3

Itotaal wordt ook wel Ibron genoemd

F – Serieschakeling.
33

Spanning bij Serieschakeling.
De spanning die over de componenten staat kan wel verschillen, dit is
afhankelijk van de weerstand van ieder component. De spanning van
alle componenten bij elkaar opgeteld is de totale spanning.

U
1

U
2

U
3

U totaal

Utotaal = U1+U2+U3+…
Bekijk onderstaand filmpje over het oplossen van sommen met
serieschakelingen (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun het ook HIER bekijken.

F – Serieschakeling.
34

Weerstanden in serieschakeling.
Wanneer we weerstanden bekijken bij serieschakeling dan kun de totale
weerstand heel gemakkelijk berekenen. Je mag namelijk alle
weerstanden in de schakelingen bij elkaar optellen dan heb je de totale
weerstand.
R1

R2

R3

Rtot=R1+R2+R3
Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6F via Teletop.

G – Parallelschakeling.
35

In de vorige paragraaf hebben we gezien wanneer een schakeling
‘serie’ wordt genoemd en wanneer ‘parallel’. In deze paragraaf gaan
we kijken naar de stroomsterkte en spanning bij een parallelschakeling,
net zoals we dat in de vorige paragraaf hebben gedaan bij een
serieschakeling.
Het grote verschil van een parallelschakeling met een serieschakeling is
dat er bij een parallelschakeling meerdere stroomkringen zijn te
onderscheiden.
Hieronder zijn de verschillende stroomkringen weergegeven. Iedere
stroomkring is apart gekleurd. De stroom door het bovenste lampje volgt
de roze route, de stroom door het onderste lampje de groene route en
de stroom door de weerstand (component in het midden) de bruine route.

G – Parallelschakeling.
36

Wanneer we in een parallelschakeling ieder component gaan bekijken
zijn er een aantal eigenschappen heel belangrijk.
Omdat er meerdere stroomkringen zijn, is:


De stroomsterkte in de stroomkringen verschillend.



De spanning over ieder component hetzelfde.



Als er één onderdeel uitvalt of kapot gaat werkt de rest nog steeds.
U1

U2

U3
Utotaal

Spanning bij een parallelschakeling.
Met een voltmeter meet je de spanning over ieder component en zul je
zien dat over ieder component dezelfde spanning staat. Ook de totale
spanning (Utotaal) is hetzelfde.
Utotaal = U1 = U2 = U3

G – Parallelschakeling.
37

Stroomsterkte bij parallelschakeling.
De stroomsterkte kan verschillen per component in een
parallelschakeling. Om deze uit te rekenen moet je voor iedere
component de wet van Ohm gaan gebruiken. Wanneer je de totale
stroomsterkte wil weten, mag je de stroomsterktes van alle losse
componenten bij elkaar optellen.
I1

I2

I3

It

Itotaal = I1+I2+I3+…
Bekijk onderstaande film om te zien hoe je berekeningen aanpakt bij een
parallelschakeling (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

G – Parallelschakeling.
38

Weerstand bij parallelschakeling.
Om een totale weerstand te berekenen bij een parallelschakeling zul je
meer moeite moeten doen dan bij een serieschakeling.
Bij een serieschakeling hoefde je alle weerstanden maar bij elkaar op te
tellen, bij een parallelschakeling gaan we “omgekeerd” optellen.
Om omgekeerd op te tellen krijg je deze formule gegeven:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1
Je vult hierbij R1, R2, R3 etc. in de formule in en je houdt breuken over.
Als je niet meer weet hoe je Rv kunt uitrekenen wanneer je deze breuken
hebt kun je dat opzoeken in de samenvatting.

Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6G via Teletop.

H – Gecombineerde schakeling.
39

Tot nu toe zijn serieschakelingen en parallelschakelingen altijd apart
bekeken. Maar de meeste schakelingen die worden gebruikt bestaan
niet uit alleen serie of parallel geschakelde componenten maar uit een
mix hiervan. We noemen dit een gecombineerde schakeling.
Hier rechts is een gecombineerde schakeling
weergegeven. Het zijn 2 lampjes (nr. 1+2) die
parallel geschakeld zijn. Samen staan deze
lampjes in serie met de weerstand hier rechts.

1

Om aan een gecombineerde schakeling te
kunnen rekenen, moet je eerst gaan kijken welke
componenten in serie met elkaar staan en welke componenten een
parallelschakeling met elkaar vormen.
Wanneer je dat gelukt is kun je een parallelschakeling in gedachte
vervangen door een vervangingscomponent (vaak wel
vervangingsweerstand genoemd).
Dan hou je een schakeling over waarbij alle onderdelen in serie met
elkaar staan. Deze zou je zonder problemen moeten kunnen oplossen.

1
1 en 2

2

2

H – Gecombineerde schakeling.
40

Om een vervanging te vinden moet je een aantal zaken onthouden:
Alleen weerstanden mag je vervangen, je zult dus altijd eerst de
weerstand moeten uitrekenen.


Weerstanden in serie mag je optellen.



Weerstand parallel moet je “omgekeerd optellen” .



Serie:

(RV = R1+R2+R3+enz.)

Parallel:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1

Om goed te zien hoe je bij een parallelschakeling een
vervangingsweerstand uitrekent kun je het onderstaand filmpje bekijken.
(klik in het zwarte vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
41

Voorbeeldsom.
Geef bij elk component van onderstaande afbeelding de spanning,
stroomsterkte en weerstand.
9V
6V
10 Ω
0,2 A

Dit lijkt erg moeilijk, zeker omdat je bij zo een opgave “door het bomen
het bos niet meer ziet”. Je moet hiervoor iedere keer bij het begin
beginnen en de basisregels toepassen die je de afgelopen paragrafen
hebt geleerd.
De som wordt uitgewerkt in het onderstaand filmpje. (klik in het zwarte
vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
42

Je zou nu aan het laatste huiswerk van deze module kunnen beginnen.
Wanneer je graag nog een extra uitleg wil hebben over het oplossen
van een gecombineerde schakeling, dan kun je eerst onderstaand filmpje
bekijken. (klik in het zwarte vlak)
Ook zijn in de samenvatting meerdere sommen geheel uitgewerkt.
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Samenvatting kun je HIER vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6H via Teletop.

Extra: Relais.
43

Deze paragraaf is voor de mensen die nog geïnteresseerd zijn om wat
extra te weten te komen. Deze paragraaf zal NIET worden getoetst op
het proefwerk.
Tijdens deze extra stof gaan we het hebben over een Relais en zullen
stap voor stap gaan bekijken wat een Relais is.
Wat is een Relais?
Een Relais is een door een elektromagneet bediende schakelaar.
Het is een eenvoudige maar zeer veelgebruikte component in elektrische
schakelingen.
Hoe werkt een relais?
In een relais is koperdraad om een ijzeren staafje gedraaid. Wanneer
er door de draad stroom gaat lopen zal het ijzeren staafje magnetisch
worden. Aan het uiteinde van dit ijzeren staafje zit een ijzeren plaatje
wat aangetrokken wordt als het staafje magnetisch wordt.
Hierdoor worden er onder het plaatje 2 contacten met elkaar verbonden
net zoals bij een schakelaar.

Extra: Relais.
44

Welk symbool is een Relais?

Aan de linkerkant (bij de spoel) sluit je stroomkring A aan. Wanneer
deze stroomkring sluit, zal deze de elektromagneet activeren en trekt
aan het schakelaartje in stroomkring B (stippellijn).
Hoe werkt een Relais in een schakeling?

A

Als er een relais gebruikt wordt, zijn er
S1
altijd 2 stroomkringen,
S2
de “stuurkring” B en de
“verbruikerskring” A. Als de
schakelaar 1 (S1) gesloten wordt dan
B
wordt het ijzer in de het relais
M
magnetisch. Hierdoor trekt hij
schakelaar 2 (S2) automatisch
dicht. De 2e stroomkring wordt dus gesloten en in dit voorbeeld gaat dan
de motor (M) werken.

Extra: Relais.
45

Waarom dan niet de hiernaast staande schakeling?
Een motor (b.v. ruitenwissermotor auto) heeft
meestal een groot vermogen, het gevolg hiervan
is dat er een grote stroom doorheen gaat.
De meeste schakelaars aan het stuur zijn klein
en daar kan geen grote stroom doorheen,
anders branden deze door.

S

M

Een relais bied de oplossing, door
schakelaar S1 gaat een “kleine stuurstroom” waardoor S2 gesloten wordt
en de motor gaat werken. S2 is een schakelaar waar wel veel stroom
doorheen kan.
Deze relais bevinden zich vaak onder de motorkap of onder het
dashboard en je hoort ze vaak “klikken”.

Extra: Relais.
46

Hoe gebruiken we een Relais in een schakeling?
Een Relais gebruiken we zoals al gezien om met schakeling A schakeling
B te doen openen of sluiten. Wanneer we gaan kijken kom je het Relais
vaak tegen bij schakelingen waarbij je met een kleine stroomsterkte een
stroomkring wil (de)activeren met een grote stroomsterkte.
Het beste voorbeeld hiervan is een startrelais van de auto. Wanneer je
de auto probeert te starten draai je aan de sleutel. In deze schakeling is
dan ook een relais opgenomen die vervolgens alle andere systemen in
de auto uitzet, zodat de startmotor het volle vermogen van de accu kan
benutten.
In het schakelschema hieronder wordt een Relais gebruikt om een bel te
doen bellen. De bel werkt op een spanning van 230V, maar wordt
aangestuurd met een schakelaar die maar 12V aan spanning nodig
heeft.

Practica.
47

Hieronder zijn een aantal practica te vinden die goed aansluiten bij
deze module. Wanneer er een practicum wordt uitgevoerd, zal dit van
tevoren duidelijk worden aangegeven en kun je deze hier vinden:
Practicum 1:

Water als geleider.

Practicum 2:

De volta-batterij.

Practicum 3:

De citroen-batterij.

Practicum 4:

De hand-batterij.

Practicum 5:

Schakelingen tekenen en bouwen.

Practicum 6:

Wet van Ohm.


Slide 20

1

MODULE 6
ELEKTRICITEIT.

Door: S.

Habets.

Inhoudsopgave.
2

Hier vind u het overzicht van deze module.
Om snel naar een onderdeel toe te gaan kan erop geklikt worden.
Voorwoord

3

Legenda

4

A.

Introductie

5

B.

Statische elektriciteit

10

C.

Elektrische symbolen

18

D.

Grootheden

22

E1.

Wet van Ohm

26

E2.

Ohm & lampje

29

F.

Serieschakeling

31

G.

Parallelschakeling

35

H.

Gecombineerde schakeling

39

Extra:

Transistor

43

Practica

47

Voorwoord.
3

Welkom bij de module Elektriciteit door S. Habets.
Deze module is gemaakt voor leerlingen van 2 Atheneum.
De opzet van deze module is dat een leerling deze module geheel
zelfstandig door kan werken. Daar waar dat niet mogelijk is, zal er
tijdens de les hier nog aandacht aan besteed worden. Bij vragen kan
altijd de docent worden geraadpleegd. Dat kan tijdens de les, maar dat
kan ook online. Je krijgt dan in de meeste gevallen reactie per email.
Te vinden op: www.stagesmc.weebly.com
Verder is op de website nog aanvullende informatie te vinden.
Het is verstandig om tijdens de les naast je laptop ook te
zorgen voor een koptelefoon of oordopjes. Dit omdat er
regelmatig filmpjes met geluid zijn verwerkt in dit lesmateriaal.
Opdrachten/huiswerk.
De opdrachten die bij deze module horen zijn op teletop te vinden.
Wanneer er opdrachten gemaakt moeten worden zal dat worden
aangegeven in de module. Wanneer je score lager is dan 65% mag je
niet verder met de volgende paragraaf maar moet je de opdrachten
nogmaals maken.
Aanvullende informatie zal worden gegeven in de les.
Heel veel succes en plezier!
S. Habets

Legenda.
4

Soms kom je logo’s tegen op de groene balk zoals deze hierboven staan.
Wanneer je op sommige logo’s klikt zit er een hyperlink achter. Deze zal
je dan direct naar de juiste locatie verwijzen.
Hier beneden wordt uitgelegd wat het betekend wanneer er een van
deze logo’s in de groene balk staan vermeld.
Er zit geluid bij deze pagina of bij de bijbehorende film.
In de klas zijn oordopjes of een koptelefoon verplicht.
Er bevindt zich een video op deze pagina.

Aanvullende informatie is te vinden op de website van Dhr.
Habets.
Er bevinden zich opdrachten via TeleTop op deze pagina.

Er bevindt zich een samenvatting op deze pagina.

A – Introductie.
5

Elektriciteit komen we dagelijks tegen in ons leven. Dan denk je natuurlijk
meteen aan het stopcontact en aan batterijen met alle apparaten die
daarbij horen. Maar niet alleen kunstmatig opgewekte elektriciteit kom
je in je dagelijks leven tegen, ook in de natuur kom je elektriciteit tegen.
Vaak denk je niet aan deze vormen, maar toch hebben ze alles met
elektriciteit te maken.

In de natuur kom je bliksem tegen, heb je de sidderaal en gaan je haren
rechtovereind staan met behulp van elektriciteit. Zelfs in ons lichaam
gaan er continu elektrische stroompjes als je kijkt naar ons zenuwstelsel.

Tegenwoordig maken wij onze eigen elektriciteit. Maar waarom
gebruiken wij mensen eigenlijk zo graag elektriciteit?
Elektriciteit is een vorm van energie die veel voordelen heeft.




Elektriciteit is gemakkelijk te transporteren door de infrastructuur van
(koper)draden die inmiddels overal in ons land zijn aangebracht.
Elektriciteit is gemakkelijk om te zetten in andere vormen van energie
zoals:
Warmte
(vb: een soldeerbout of elektrische verwarming)
Licht
(vb: een gloeilamp of LED)
Beweging
(vb: een elektromotor)

A – Introductie.
6

Elektriciteit heeft ook grote nadelen.
Dat is namelijk dat elektriciteit duur is en zeer moeilijk te maken is. Het
proces van elektriciteit opwekken is ook erg milieubelastend.
(d.w.z. dat het milieu er flink onder lijdt)
Hoe komen we vandaag de dag eigenlijk aan de benodigde
elektriciteit? Dat wordt uitgelegd in het volgend filmpje.
(klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Historie van Elektriciteit.
Volgens historische documenten is de eerste bekende ontdekking van
statische elektriciteit eigenlijk in de 6e eeuw. Hier werd ontdekt dat het
wrijven van een bont met een ander voorwerp andere voorwerpen laat
aantrekken.

A – Introductie.
7

De eerste moderne toepassing van elektriciteit was in 1660, de eerste
elektrostatische generator. Deze baande de weg voor de leer van de
elektriciteit. Men ontdekte dat er materialen zijn die als geleiders dienst
doen en anderen die als isolator dienst doen en dat er twee soorten
ladingen bestaan (positief en negatief).
In 1700 werd de eerste condensator uitgevonden en men kon zo
statische elektriciteit in een elektrische stroom omzetten.
In de vroege 19e eeuw deed men nog meer verbazende ontdekkingen
op het gebied van elektriciteit.
Er kwamen bedrijven die erop gericht waren om elektriciteit te
onderzoeken om zo het leven voor de mensen gemakkelijker te maken.
Zo kwamen er de meest ongelooflijke uitvindingen, zoals de
inductiemotor, de gloeilamp, de lange afstand telegraaf, de telefoon, de
eerste elektrische aangedreven locomotief.
Deze uitvindingen kwamen van mensen zoals:
- Georg Simon Ohm
1787 - 1854

- Graaf Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta
1745 - 1827

- André-Marie Ampère
1775 – 1836
Natuurlijk zijn er nog vele andere uitvinders geweest die zich met
elektriciteit bezig hebben gehouden zoals:
Thomas Edison, Alexander Graham Bell, Michael Faraday, Benjamin
Franklin, Samuel Morse, James Watt, James Clerk Maxwell

A – Introductie.
8

Na de tweede wereldoorlog zijn de ontwikkelingen zeer snel gegaan.
Heden ten dage is elektriciteit niet meer weg te denken uit onze
maatschappij.
Toepassingen.
Om maar een paar voorbeelden te noemen waarbij elektriciteit een
belangrijke rol speelt:
Televisie, Stereo, Gsm, Computer, Airco, Klokken, Elektrische
gereedschappen, Lasers, Verlichting, Pompen, Meetapparatuur,
Afstandbedieningen, Ovens, Magnetron, Koffiezetapparaten,
Fototoestellen, Kopieerapparaten, Projectoren, IJskasten, Diepvriezers,
Snelheidscontroles, Navigatiesystemen, Satellieten, Speelgoed,
Vliegtuigen, Trein, Stofzuigers, Vaatwasmachines, Compressors,
Grasmaaimachines, Liften, Auto’s, Rolluiken, Verwarming, enz.
Zonder elektriciteit zou ons hedendaags bestaan helemaal ontregeld
worden.
Bedrijven, Fabrieken, Ziekenhuizen, Rechtbanken, Scholen, Tv-zenders,
Internet, Banken, Winkels, Treinverkeer, Verkeerslichten, Politie,
Brandweer, Vliegvelden, GSM netwerk zouden allemaal niet goed meer
functioneren.

A – Introductie.
9

Omdat elektriciteit zo een grote rol speelt in ons dagelijks leven,
zijn er ook een hele hoop beroepen gerelateerd aan elektriciteit.
Hieronder zijn een aantal beroepen opgesomd die direct
betrekking hebben op elektriciteit.
Elektrotechnisch ingenieur
-Besturingstechnicus
-Automatiseringsdeskundige
-Onderhoudstechnicus Electro en Instrumentatie
-Elektronicaspecialist
-Productontwerper
-Ingenieur krachtcentrale
-Programmeur robots
-Verwarmingsmonteur
-Audiovisueel medewerker
-Monteur communicatienetwerken
-Monteur laag- en hoogspanningsnetwerken
-

We hebben nu een flink aantal zaken bekeken. Een aanvulling hierop is
een video.
Klik hiernaast op het video logo om de video te bekijken
op het internet. Bij geen werkende link klik HIER.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6A via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

B – Statische elektriciteit.
10

Wanneer we een plasje zuiver water eens goed gaan bekijken, zullen we
zien dat het plasje water uit allemaal waterdeeltjes bestaat. Één zo een
waterdeeltje noemen we een watermolecuul.
Een molecuul kunnen we ook weer goed gaan bekijken. We zullen zien
dat ieder watermolecuul is opgebouwd uit hetzelfde aantal
bouwsteentjes van een soort. Er bestaan heel veel verschillende
bouwsteentjes en die bouwsteentjes noemen we atomen.
Wanneer we kijken naar het watermolecuul zal 1 watermolecuul bestaan
uit 2 waterstofatomen (afgekort: H) en 1 zuurstofatoom (afgekort: O).
De wetenschappelijke naam van water is H2O, bestaat uit 2xH en 1xO.
Samen zorgen deze atomen ervoor dat er de stof ‘water’ gevormd
wordt. De atomen zelf zijn geen water meer. Het kleinste deeltje dat nog
onder water valt, is het watermolecuul.

Ook atomen zijn weer goed te bekijken. Dan zul je zien dat ieder atoom
is opgebouwd uit een kern met daaromheen elektronen.
De kern bestaat uit:
Protonen: Dit zijn positief geladen deeltjes.
Neutronen: Dit zijn neutrale kerndeeltjes.
Om de kern “vliegen” de negatief geladen deeltjes,
de elektronen.

B – Statische elektriciteit.
11

De kernen blijven gemiddeld op hun
plaats. De elektronen bewegen rond de kern. Bij metalen en andere
“geleiders” kunnen deze elektronen hun eigen kern verlaten. Er is dan
sprake van “vrije elektronen”.
Zie ook het filmpje dat uitlegt hoe een molecuul in
elkaar zit.
(Klik in het zwarte vlak)op het video logo.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

B – Statische elektriciteit.
12

Als een atoom en/of molecuul elektronen teveel of te weinig heeft dan
krijgt deze een lading. Men noemt dit atoom en/of molecuul dan een ion.
We zullen in het vervolg niet praten over een ion maar over een geladen
stof (deze bestaat immers uit ionen)
Heb je evenveel positieve deeltjes als negatieve dan heb je een neutrale
stof.
Heb je een tekort aan elektronen  positief geladen stof (+)
Heb je een overschot aan elektronen negatief geladen stof (-)
Je kunt een stof alleen een lading geven door elektronen erbij of eraf te
doen.
2 gelijknamige stoffen (+) en (+) en (-) en (-) zullen ze elkaar afstoten.
Uiteraard geld dit niet voor neutrale stoffen onderling

2 ongelijknamige stoffen (-) en (+) zullen ze elkaar aantrekken.
Hierbij moet opgemerkt worden dat een neutrale stof ook door een
geladen stof aangetrokken wordt.

B – Statische elektriciteit.
13

Elektroscoop.
Met een elektroscoop kun je het effect van positief en
negatief geladen deeltjes zichtbaar maken. Het bestaat
meestal uit twee bladen lichte metalen folie.
De folie is verbonden met geleiders. De aan te tonen
lading vloeit langs de geleiders naar de bladen.
Daardoor gaan de twee bladen elkaar afstoten.
Hoe groter de lading, hoe verder de bladen zich van elkaar
verwijderen.
De elektroscoop die op school gebruikt wordt
staat hiernaast afgebeeld. Hoe groter de lading
hoe groter de uitslag.
Het is belangrijk bij een elektroscoop om te
onthouden dat de positieve deeltjes zich in de kern bevinden.
In een vaste stof (elektroscoop) zitten deze op een vaste plaats en
kunnen niet van hun plaats af. Bij stoffen met veel vrije elektronen zoals
bijna alle metalen zullen deze elektronen (negatieve deeltjes) wel willen
gaan bewegen.
Bepaalde stoffen worden bij wrijving:
-negatief geladen zoals: plastic koper
-positief geladen zoals: lucht, wol, glas

B – Statische elektriciteit.
14

Bij het in de buurt komen (niet aanraken!) van een elektroscoop gebeurt
het volgende:

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

De positief geladen staaf komt in de buurt en trekt de negatieve
deeltjes in de elektroscoop aan. Omdat er een verplaatsing van
negatieve elektronen in de elektroscoop plaats vindt, zullen er onderaan
alleen nog maar positief geladen deeltjes overblijven. En 2 positief
geladen plaatjes stoten elkaar af.
Dit effect wordt veroorzaakt door het feit dat gelijknamige ladingen
elkaar afstoten en ongelijknamige ladingen elkaar aantrekken.
Wanneer je dit verschijnsel moet gaan uitleggen kun je het beste dit
tekenen. Gebruik dan altijd deze volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen (+) op een vaste plaats.

3.

Teken de elektronen (-).

B – Statische elektriciteit.
15

Bij aanraking zal dit alles een hele andere wending nemen.
De elektronen (-) kunnen dan overspringen van het ene object naar het
andere. Hierdoor zal de elektroscoop uiteindelijk een positieve lading
krijgen, en de staaf wordt iets minder positief omdat er elektronen (-)
zijn bijgekomen. De plaatjes blijven dan ook uitelkaar staan.
Bij aanraking van de PVC buis gebeurt het volgende:
Er springen elektronen over

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Wanneer je dit verschijnsel moet gaan tekenen gebruik dan altijd deze
volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen op een vaste plaats. (+)

3.

Teken de elektronen. (-)

B – Statische elektriciteit.
16

Je kunt de elektroscoop weer neutraal maken door hem aan te raken, het
tekort aan elektronen wordt dan door jou aangevuld. Jij bent “geaard”
(verbonden met de aarde) en deze zal altijd neutraal blijven, vanwege
het enorme aantal deeltjes wat de aarde bezit.
Het in de buurt komen en aanraken met een negatieve staaf kun je
bekijken in de samenvatting. Let op: Er gebeurt met de plaatjes precies
hetzelfde, echter bewegen de elektronen (-) heel anders !

B – Statische elektriciteit.
17

Op de website staat een applet klaar waarmee je zelf een
ballon statisch kunt laden, probeer het eens en maak dan
eerst onderstaande opdrachten.
Laadt 1 ballon eerst negatief door hem langs de trui te wrijven.
1.
2.

Zal de trui nu positief of negatief zijn?
Wat zal er tussen de ballon en trui te zien zijn? Trekken deze elkaar
aan of stoten ze elkaar af?

Ga nu met de ballon naar de neutrale muur.
3.

Wat zal er met de negatieve elektronen in de muur gebeuren?

4.

Wat zal er met de positieve ionen in de muur gebeuren?

Herstel nu de simulatie en klik aan dat je 2 ballonnen wil gebruiken.
Wrijf met beide ballonen langs de trui zodat ze beide genoeg
elektronen opnemen. Hang vervolgens ballon 1 midden in het scherm en
ballon 2 breng je rustig naar ballon 1 toe.
5.

Wat zullen de 2 ballonen voor effect op elkaar hebben, en waarom?
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6B via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

C – Elektrische symbolen.
18

Bij elektriciteit wordt vaak gebruik gemaakt van schema’s waarin zal
worden aangegeven hoe een schakeling is opgebouwd. Een schakeling is
een stroomkring waarin verschillende onderdelen zijn opgenomen. Denk
hierbij aan een spanningsbron, een lampje en nog veel meer
verschillende mogelijke onderdelen. Deze onderdelen noemen we
componenten.

Schema’s worden gebruikt om een schakeling die in werkelijkheid
bestaan eenvoudiger weer te geven. In deze schema’s worden geen
foto’s gebruikt om aan te geven welke componenten in de schakeling
zitten.
Componenten die je veel zal tegenkomen:


Gelijkspanningbron



Wisselspanningbron



Schakelaar (geopend)



Schakelaar (gesloten)





Weerstand
(stroomverbruiker)
Voltmeter

V

C – Elektrische symbolen.
19


Ampèremeter



Lampje



Light-emitting diode (LED)



Draadje

A

Van de meeste componenten weet je waarschijnlijk wel wat ze doen of
waarvoor ze bedoeld zijn. Een diode is een apparaatje dat de stroom
maar in 1 richting doorlaat. Een Light-emitting diode is er eentje die
daarbij ook nog licht uitzendt.
Zoals al eerder aangegeven worden deze symbolen gebruikt om
schema’s te maken. Deze schema’s maken schakelingen overzichtelijker.
Enkele voorbeelden hiervan:

C – Elektrische symbolen.
20

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

Het schema dat er over blijft is veel overzichtelijk dan de oorspronkelijke
tekening.
Van ieder elektrisch apparaat is zo’n schema gemaakt. Zoals hieronder
van een magnetron

Dit maakt het zoeken naar eventuele storingen een stuk makkelijker.

C – Elektrische symbolen.
21

Schema’s zijn niet zo makkelijk te maken vanuit een tekening. Hoe meer
componenten in de tekening zijn, hoe moeilijker het zal zijn om een
schema ervan te maken.

ampèremeter

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Leg de componenten zodanig dat
je er overzichtelijk naar kan kijken.
Stap3:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

A

A

A

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6C via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

D – Grootheden.
22

Bij deze paragraaf gaan we de grootheden en bijbehorende eenheden
bespreken die tijdens deze module van toepassing zijn.
Spanning.
Spanning staat ook wel bekend als potentiaalverschil binnen de
natuurkunde. Met spanning wordt de hoeveelheid energie die nodig is
per ladingseenheid om deze te kunnen verplaatsen door een geleidend
materiaal bedoelt. Simpel gezegd: de energie van de elektronen.
Spanning wordt weergegeven met het symbool U, afgeleid van het
latijnse woord Urgere.
De eenheid waarin spanning wordt uitgedrukt is volt. Afgekort met een
hoofdletter V.
Wanneer je een elektrisch apparaat aansluit op het lichtnet door de
stekker in het stopcontact te steken, komt er een spanning van 230volt
naar dit apparaat. (Vroeger was dit 220volt, tegenwoordig 230volt)
Je noteert dit als: Ustopcontact = 230V.
Stroomsterkte.
Een lampje gaat branden als de kring gesloten is. Dit komt doordat er
een stroom van vrije elektriciteitsdeeltjes (elektronen) loopt door de
kring. Deze wordt verwekt door de batterij. De batterij werkt net als een
ventilator. Bij een ventilator is er voor en achter een andere druk en het
drukverschil veroorzaakt de luchtstroom. De batterij veroorzaakt dus een
drukverschil en hierdoor ontstaat een stroom. Deze stroom loopt van plus
naar min.
Kortom: stroomsterkte is het aantal elektronen dat per seconde door een
geleider stromen.

D – Grootheden.
23

Stroomsterkte wordt doorgaans weergegeven met de letter I, afkomstig
van intensiteit. De stroomsterkte die per seconde door een draad
passeert heeft de eenheid Ampère (A).
Stel dat er door een elektromotor een stroomsterkte van 3 Ampère gaat.
Je noteert dit als: Imotor = 3A
Om de stroomsterkte te meten plaats je een ampèremeter in serie (dus
tussen lampje en spanningsbron).
Weerstand.
Ieder elektrisch apparaat zorgt voor een weerstand van de
stroomsterkte. Een weerstand is wanneer de doorgang van een
elektrische stroom wordt bemoeilijkt.
Je zou weerstand kunnen vergelijken met een kraan die maar half
opengedraaid is.
Weerstand geven we aan met de letter R, afkomstig van resistance.
Weerstand wordt gemeten in de eenheid Ohm. Ohm wordt afgekort met
het Griekse symbool voor omega, Ω.
Stel dat een lampje een weerstand heeft van 25 Ohm.
Je noteer dit als: Rlampje = 25Ω.

D – Grootheden.
24

Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

Wanneer je spanning, stroomsterkte en weerstand wil gaan meten zijn er
een aantal dingen erg belangrijk om uit elkaar te houden.
Spanning over een lampje meten.
Wanneer je spanning wil meten heb je een spanningsmeter nodig. Deze
spanningsmeter sluit je parallel over het lampje aan.
Stroomsterkte door een lampje meten.
Wanneer je stroomsterkte wil gaan meten heb je een ampèremeter
nodig. Deze sluit je in serie voor of na het lampje aan. Deze zal het
aantal elektronen die per seconde door het lampje gaan meten.

D – Grootheden.
25

Wanneer je nog niet goed het verschil weet tussen serie en parallel is
dat geen probleem, want dat wordt later deze module nog behandeld.
Maar om je toch alvast een idee te geven kun je onderstaand filmpje
bekijken door erop te klikken. Het filmpje is ook HIER te vinden.

Weerstand van een lampje meten.
De weerstand is te meten maar dat wordt niet in deze module
behandeld. In deze module leer je wel de weerstand te berekenen met
behulp van de stroomsterkte en de spanning. Dit volgt nog in de
komende paragrafen.
Samenvatting kun je HIER te vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6D via Teletop.

E1 - Wet van Ohm.
26

Bij elektriciteit is er 1 formule de basis van alle andere formules. Deze
formule zal bij ieder onderdeeltje van elektriciteit, waarbij elektriciteit
een rol speelt, terugkomen. Deze wet is vernoemd naar de Duitse
natuurkundige George Ohm, die als eerste de relatie legde tussen
stroomsterkte, spanning en weerstand.
Voordat je de wet van Ohm goed kan begrijpen, moet je een aantal
basisdingen goed helder hebben.








Er kan pas een elektrische stroom lopen wanneer de stroomkring
gesloten is.
Stroomsterkte (I) wordt gemeten in Ampère (A).
Je kunt stroomsterkte meten met een Ampèremeter die je in serie
plaatst met het te meten component.
Spanning (U) wordt gemeten in Volt (V).
Je kunt spanning meten met een voltmeter die je parallel over het te
meten component plaatst.
Geef je de elektronen meer energie (spanning) dan zullen de aantal
elektronen die per seconde (stroomsterkte) door de stroomkring gaan
toenemen.

Deze voorwaarden zijn van belang bij de wet van Ohm. Wanneer er niet
aan deze voorwaarden wordt voldaan zal de wet van Ohm niet gelden.

E1 - Wet van Ohm.
27

We gaan nu bekijken hoe de wet van Ohm er uitziet.
We gaan de spanning en stroomsterkte meten van een
component (in dit geval hiernaast een weerstandje).
We zetten er eerst 0 volt op. De stroomsterkte is dan ook
0 ampère.
Wanneer we de spanning gaan verhogen naar 1volt,
zal de stroomsterkte omhoog gaan naar 0,5 ampère.
We verhogen de spanning naar 2 volt, stroomsterkte wordt 1 ampère.
Iedere keer wanneer de spanning met 1 volt verhoogd wordt, zal de
stroomsterkte verhogen met 0,5. Dat kunnen we uitzetten in een tabel
zoals hierbeneden is gedaan. Vanuit deze tabel kun je een grafiek
tekenen zoals ernaast gebeurd is. Bekijk deze en kijk of je begrijpt wat
er staat.

I (A)

0
0

1
0,5

2
1

3 4
1,5 2

U/I

2

2

2

2

U (V)

U (V)

3
2
1

0,5 1 1,5 2 I (A)
Zoals je in de kolom onderaan de tabel kunt
zien, komt er een constante waarde uit wanneer je spanning deelt door
de stroomsterkte. Vanuit de wiskunde weet je dat bij een rechte lijn een
hellingsgetal hoort.

Deze waarde is de weerstand.

R=

spanning
stroomsterkte

=

U(V)
I(A)

=

2
3
4
1
= 2Ω
=
=
=
1
1,5
0,5
2

E1 - Wet van Ohm.
28

De wet van Ohm luidt als volgt:

weerstand =
R(Ω) =

In symbolen:

spanning
stroomsterkte
U(V)
I(A)

Om erachter te komen hoe je de formule moet invullen wanneer er iets
anders gevraagd wordt dan de weerstand, kun je de formuledriehoek
gebruiken. Je legt dan je vinger op het gedeelte dat je moet uitrekenen,
de driehoek laat je zien hoe je de formule moet gebruiken.
Wil je R weten?
Leg je vinger op R, er blijft

over.

Wil je U weten?
Leg je vinger op U, er blijft I x R over.

Alle verschillende voorbeeldsommen kun je HIER vinden in de
samenvatting.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E1 via Teletop.

E2 – Ohm & lampje.
29

Dagelijks komen we lampen tegen. Grote lampen, zoals in een
voetbalstadion of kleine lampen in de kerstboom. Er zijn heel veel
verschillende soorten lampen of lampjes.
Wanneer je ieder lampje apart gaat bekijken,
zul je zien dat er op ieder lampje iets geschreven
staat. Bijvoorbeeld een autolamp.
Daar zou 12V/1,5A op kunnen staan.
Dit betekent dat wanneer je 12Volt over dit
lampje heen zou zetten, er een stroomsterkte van
1,5A doorheen gaan en brand het lampje op volle sterkte.

12V/1,5A

Kun je over dit lampje:
2Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zeer zwak.
6Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zwak.
12,5Volt zetten?
Ja, het lampje brandt fel.
25Volt zetten?
Ja, het lampje zal doorbranden.
Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken. In de video
wordt een proef gedemonstreerd om spanning en stroomsterkte te
meten. Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

E2 – Ohm & lampje.
30

De weerstand van een lampje is te meten en zal constant zijn wanneer er
een andere hoeveelheid spanning over het lampje wordt gezet. Echter
wanneer een gloeidraadje in een lampje zeer heet wordt, dan zal zijn
weerstandwaarde gaan veranderen door de hitte. Dat is het beste
zichtbaar wanneer een meting wordt uitgezet in een grafiek.
In de grafiek hiernaast zie je wat er
gebeurt wanneer je steeds meer spanning
(U) over een lampje zet. In eerste instantie
zal de grafiek lineair blijven, omdat de
weerstand constant is. Maar wanneer er
teveel spanning over een lampje wordt
gezet, wordt hij warm en zal hij uiteindelijk
doorbranden. Bij dit oververhitten van het
lampje zal de weerstand verhogen.

Wanneer je een voorbeeldsom wil zien, kijk dan in de samenvatting.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E2 via Teletop.

F – Serieschakeling.
31

Wanneer we een schakeling bekijken, kunnen we een schakeling onder
verdelen in 2 hoofdcategorieën. De Serieschakeling en de
Parallelschakeling.
Dit hebben we al heel kort bekeken bij paragraaf D met een filmpje. In
deze paragraaf gaan we het hebben over de Serieschakeling. De
Parallelschakeling zal in de volgende paragraaf worden besproken.
Een Serieschakeling is een schakeling waarbij alle geschakelde
componenten in serie staan. Dat wil zeggen; wanneer de stroom gaat
lopen kan deze maar 1 richting uit en komt dan alle componenten tegen.
De stroom kan zich nergens splitsen, splitsen is namelijk parallel.

+
-

+
-

Serie

Parallel

In het linkerplaatje zijn 3 lampjes in serie geschakeld. De stroom moet
door alle 3 de lampjes heen. In het rechterplaatje zijn 3 lampjes parallel
getekend, de stroom zal zich splitsen voordat het door een lampje gaat.

F – Serieschakeling.
32

Wanneer er in een serieschakeling een lampje uitvalt dan gaan de
andere lampjes ook uit, omdat de stroom niet meer door kan. De
stroomkring is dan niet meer gesloten. Wanneer er een lampje uitvalt bij
een Parallelschakeling, dan is de stroomkring nog steeds gesloten en kan
de stroom nog steeds door de andere lampjes. Deze zullen dan gewoon
blijven branden.

Stroomsterkte in een Serieschakeling.
Wanneer we een stroom laten lopen door een Serieschakeling dan is de
stroomsterkte in de hele stroomkring gelijk. Het maakt niet uit waar je
stroomsterkte gaat meten, overal is deze even groot.
In Natuurkundige termen zeggen we;
de stroomsterkte is constant.
I
1

I
2

I
3

I totaal

I = constant

Itotaal= I1= I2= I3

Itotaal wordt ook wel Ibron genoemd

F – Serieschakeling.
33

Spanning bij Serieschakeling.
De spanning die over de componenten staat kan wel verschillen, dit is
afhankelijk van de weerstand van ieder component. De spanning van
alle componenten bij elkaar opgeteld is de totale spanning.

U
1

U
2

U
3

U totaal

Utotaal = U1+U2+U3+…
Bekijk onderstaand filmpje over het oplossen van sommen met
serieschakelingen (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun het ook HIER bekijken.

F – Serieschakeling.
34

Weerstanden in serieschakeling.
Wanneer we weerstanden bekijken bij serieschakeling dan kun de totale
weerstand heel gemakkelijk berekenen. Je mag namelijk alle
weerstanden in de schakelingen bij elkaar optellen dan heb je de totale
weerstand.
R1

R2

R3

Rtot=R1+R2+R3
Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6F via Teletop.

G – Parallelschakeling.
35

In de vorige paragraaf hebben we gezien wanneer een schakeling
‘serie’ wordt genoemd en wanneer ‘parallel’. In deze paragraaf gaan
we kijken naar de stroomsterkte en spanning bij een parallelschakeling,
net zoals we dat in de vorige paragraaf hebben gedaan bij een
serieschakeling.
Het grote verschil van een parallelschakeling met een serieschakeling is
dat er bij een parallelschakeling meerdere stroomkringen zijn te
onderscheiden.
Hieronder zijn de verschillende stroomkringen weergegeven. Iedere
stroomkring is apart gekleurd. De stroom door het bovenste lampje volgt
de roze route, de stroom door het onderste lampje de groene route en
de stroom door de weerstand (component in het midden) de bruine route.

G – Parallelschakeling.
36

Wanneer we in een parallelschakeling ieder component gaan bekijken
zijn er een aantal eigenschappen heel belangrijk.
Omdat er meerdere stroomkringen zijn, is:


De stroomsterkte in de stroomkringen verschillend.



De spanning over ieder component hetzelfde.



Als er één onderdeel uitvalt of kapot gaat werkt de rest nog steeds.
U1

U2

U3
Utotaal

Spanning bij een parallelschakeling.
Met een voltmeter meet je de spanning over ieder component en zul je
zien dat over ieder component dezelfde spanning staat. Ook de totale
spanning (Utotaal) is hetzelfde.
Utotaal = U1 = U2 = U3

G – Parallelschakeling.
37

Stroomsterkte bij parallelschakeling.
De stroomsterkte kan verschillen per component in een
parallelschakeling. Om deze uit te rekenen moet je voor iedere
component de wet van Ohm gaan gebruiken. Wanneer je de totale
stroomsterkte wil weten, mag je de stroomsterktes van alle losse
componenten bij elkaar optellen.
I1

I2

I3

It

Itotaal = I1+I2+I3+…
Bekijk onderstaande film om te zien hoe je berekeningen aanpakt bij een
parallelschakeling (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

G – Parallelschakeling.
38

Weerstand bij parallelschakeling.
Om een totale weerstand te berekenen bij een parallelschakeling zul je
meer moeite moeten doen dan bij een serieschakeling.
Bij een serieschakeling hoefde je alle weerstanden maar bij elkaar op te
tellen, bij een parallelschakeling gaan we “omgekeerd” optellen.
Om omgekeerd op te tellen krijg je deze formule gegeven:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1
Je vult hierbij R1, R2, R3 etc. in de formule in en je houdt breuken over.
Als je niet meer weet hoe je Rv kunt uitrekenen wanneer je deze breuken
hebt kun je dat opzoeken in de samenvatting.

Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6G via Teletop.

H – Gecombineerde schakeling.
39

Tot nu toe zijn serieschakelingen en parallelschakelingen altijd apart
bekeken. Maar de meeste schakelingen die worden gebruikt bestaan
niet uit alleen serie of parallel geschakelde componenten maar uit een
mix hiervan. We noemen dit een gecombineerde schakeling.
Hier rechts is een gecombineerde schakeling
weergegeven. Het zijn 2 lampjes (nr. 1+2) die
parallel geschakeld zijn. Samen staan deze
lampjes in serie met de weerstand hier rechts.

1

Om aan een gecombineerde schakeling te
kunnen rekenen, moet je eerst gaan kijken welke
componenten in serie met elkaar staan en welke componenten een
parallelschakeling met elkaar vormen.
Wanneer je dat gelukt is kun je een parallelschakeling in gedachte
vervangen door een vervangingscomponent (vaak wel
vervangingsweerstand genoemd).
Dan hou je een schakeling over waarbij alle onderdelen in serie met
elkaar staan. Deze zou je zonder problemen moeten kunnen oplossen.

1
1 en 2

2

2

H – Gecombineerde schakeling.
40

Om een vervanging te vinden moet je een aantal zaken onthouden:
Alleen weerstanden mag je vervangen, je zult dus altijd eerst de
weerstand moeten uitrekenen.


Weerstanden in serie mag je optellen.



Weerstand parallel moet je “omgekeerd optellen” .



Serie:

(RV = R1+R2+R3+enz.)

Parallel:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1

Om goed te zien hoe je bij een parallelschakeling een
vervangingsweerstand uitrekent kun je het onderstaand filmpje bekijken.
(klik in het zwarte vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
41

Voorbeeldsom.
Geef bij elk component van onderstaande afbeelding de spanning,
stroomsterkte en weerstand.
9V
6V
10 Ω
0,2 A

Dit lijkt erg moeilijk, zeker omdat je bij zo een opgave “door het bomen
het bos niet meer ziet”. Je moet hiervoor iedere keer bij het begin
beginnen en de basisregels toepassen die je de afgelopen paragrafen
hebt geleerd.
De som wordt uitgewerkt in het onderstaand filmpje. (klik in het zwarte
vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
42

Je zou nu aan het laatste huiswerk van deze module kunnen beginnen.
Wanneer je graag nog een extra uitleg wil hebben over het oplossen
van een gecombineerde schakeling, dan kun je eerst onderstaand filmpje
bekijken. (klik in het zwarte vlak)
Ook zijn in de samenvatting meerdere sommen geheel uitgewerkt.
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Samenvatting kun je HIER vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6H via Teletop.

Extra: Relais.
43

Deze paragraaf is voor de mensen die nog geïnteresseerd zijn om wat
extra te weten te komen. Deze paragraaf zal NIET worden getoetst op
het proefwerk.
Tijdens deze extra stof gaan we het hebben over een Relais en zullen
stap voor stap gaan bekijken wat een Relais is.
Wat is een Relais?
Een Relais is een door een elektromagneet bediende schakelaar.
Het is een eenvoudige maar zeer veelgebruikte component in elektrische
schakelingen.
Hoe werkt een relais?
In een relais is koperdraad om een ijzeren staafje gedraaid. Wanneer
er door de draad stroom gaat lopen zal het ijzeren staafje magnetisch
worden. Aan het uiteinde van dit ijzeren staafje zit een ijzeren plaatje
wat aangetrokken wordt als het staafje magnetisch wordt.
Hierdoor worden er onder het plaatje 2 contacten met elkaar verbonden
net zoals bij een schakelaar.

Extra: Relais.
44

Welk symbool is een Relais?

Aan de linkerkant (bij de spoel) sluit je stroomkring A aan. Wanneer
deze stroomkring sluit, zal deze de elektromagneet activeren en trekt
aan het schakelaartje in stroomkring B (stippellijn).
Hoe werkt een Relais in een schakeling?

A

Als er een relais gebruikt wordt, zijn er
S1
altijd 2 stroomkringen,
S2
de “stuurkring” B en de
“verbruikerskring” A. Als de
schakelaar 1 (S1) gesloten wordt dan
B
wordt het ijzer in de het relais
M
magnetisch. Hierdoor trekt hij
schakelaar 2 (S2) automatisch
dicht. De 2e stroomkring wordt dus gesloten en in dit voorbeeld gaat dan
de motor (M) werken.

Extra: Relais.
45

Waarom dan niet de hiernaast staande schakeling?
Een motor (b.v. ruitenwissermotor auto) heeft
meestal een groot vermogen, het gevolg hiervan
is dat er een grote stroom doorheen gaat.
De meeste schakelaars aan het stuur zijn klein
en daar kan geen grote stroom doorheen,
anders branden deze door.

S

M

Een relais bied de oplossing, door
schakelaar S1 gaat een “kleine stuurstroom” waardoor S2 gesloten wordt
en de motor gaat werken. S2 is een schakelaar waar wel veel stroom
doorheen kan.
Deze relais bevinden zich vaak onder de motorkap of onder het
dashboard en je hoort ze vaak “klikken”.

Extra: Relais.
46

Hoe gebruiken we een Relais in een schakeling?
Een Relais gebruiken we zoals al gezien om met schakeling A schakeling
B te doen openen of sluiten. Wanneer we gaan kijken kom je het Relais
vaak tegen bij schakelingen waarbij je met een kleine stroomsterkte een
stroomkring wil (de)activeren met een grote stroomsterkte.
Het beste voorbeeld hiervan is een startrelais van de auto. Wanneer je
de auto probeert te starten draai je aan de sleutel. In deze schakeling is
dan ook een relais opgenomen die vervolgens alle andere systemen in
de auto uitzet, zodat de startmotor het volle vermogen van de accu kan
benutten.
In het schakelschema hieronder wordt een Relais gebruikt om een bel te
doen bellen. De bel werkt op een spanning van 230V, maar wordt
aangestuurd met een schakelaar die maar 12V aan spanning nodig
heeft.

Practica.
47

Hieronder zijn een aantal practica te vinden die goed aansluiten bij
deze module. Wanneer er een practicum wordt uitgevoerd, zal dit van
tevoren duidelijk worden aangegeven en kun je deze hier vinden:
Practicum 1:

Water als geleider.

Practicum 2:

De volta-batterij.

Practicum 3:

De citroen-batterij.

Practicum 4:

De hand-batterij.

Practicum 5:

Schakelingen tekenen en bouwen.

Practicum 6:

Wet van Ohm.


Slide 21

1

MODULE 6
ELEKTRICITEIT.

Door: S.

Habets.

Inhoudsopgave.
2

Hier vind u het overzicht van deze module.
Om snel naar een onderdeel toe te gaan kan erop geklikt worden.
Voorwoord

3

Legenda

4

A.

Introductie

5

B.

Statische elektriciteit

10

C.

Elektrische symbolen

18

D.

Grootheden

22

E1.

Wet van Ohm

26

E2.

Ohm & lampje

29

F.

Serieschakeling

31

G.

Parallelschakeling

35

H.

Gecombineerde schakeling

39

Extra:

Transistor

43

Practica

47

Voorwoord.
3

Welkom bij de module Elektriciteit door S. Habets.
Deze module is gemaakt voor leerlingen van 2 Atheneum.
De opzet van deze module is dat een leerling deze module geheel
zelfstandig door kan werken. Daar waar dat niet mogelijk is, zal er
tijdens de les hier nog aandacht aan besteed worden. Bij vragen kan
altijd de docent worden geraadpleegd. Dat kan tijdens de les, maar dat
kan ook online. Je krijgt dan in de meeste gevallen reactie per email.
Te vinden op: www.stagesmc.weebly.com
Verder is op de website nog aanvullende informatie te vinden.
Het is verstandig om tijdens de les naast je laptop ook te
zorgen voor een koptelefoon of oordopjes. Dit omdat er
regelmatig filmpjes met geluid zijn verwerkt in dit lesmateriaal.
Opdrachten/huiswerk.
De opdrachten die bij deze module horen zijn op teletop te vinden.
Wanneer er opdrachten gemaakt moeten worden zal dat worden
aangegeven in de module. Wanneer je score lager is dan 65% mag je
niet verder met de volgende paragraaf maar moet je de opdrachten
nogmaals maken.
Aanvullende informatie zal worden gegeven in de les.
Heel veel succes en plezier!
S. Habets

Legenda.
4

Soms kom je logo’s tegen op de groene balk zoals deze hierboven staan.
Wanneer je op sommige logo’s klikt zit er een hyperlink achter. Deze zal
je dan direct naar de juiste locatie verwijzen.
Hier beneden wordt uitgelegd wat het betekend wanneer er een van
deze logo’s in de groene balk staan vermeld.
Er zit geluid bij deze pagina of bij de bijbehorende film.
In de klas zijn oordopjes of een koptelefoon verplicht.
Er bevindt zich een video op deze pagina.

Aanvullende informatie is te vinden op de website van Dhr.
Habets.
Er bevinden zich opdrachten via TeleTop op deze pagina.

Er bevindt zich een samenvatting op deze pagina.

A – Introductie.
5

Elektriciteit komen we dagelijks tegen in ons leven. Dan denk je natuurlijk
meteen aan het stopcontact en aan batterijen met alle apparaten die
daarbij horen. Maar niet alleen kunstmatig opgewekte elektriciteit kom
je in je dagelijks leven tegen, ook in de natuur kom je elektriciteit tegen.
Vaak denk je niet aan deze vormen, maar toch hebben ze alles met
elektriciteit te maken.

In de natuur kom je bliksem tegen, heb je de sidderaal en gaan je haren
rechtovereind staan met behulp van elektriciteit. Zelfs in ons lichaam
gaan er continu elektrische stroompjes als je kijkt naar ons zenuwstelsel.

Tegenwoordig maken wij onze eigen elektriciteit. Maar waarom
gebruiken wij mensen eigenlijk zo graag elektriciteit?
Elektriciteit is een vorm van energie die veel voordelen heeft.




Elektriciteit is gemakkelijk te transporteren door de infrastructuur van
(koper)draden die inmiddels overal in ons land zijn aangebracht.
Elektriciteit is gemakkelijk om te zetten in andere vormen van energie
zoals:
Warmte
(vb: een soldeerbout of elektrische verwarming)
Licht
(vb: een gloeilamp of LED)
Beweging
(vb: een elektromotor)

A – Introductie.
6

Elektriciteit heeft ook grote nadelen.
Dat is namelijk dat elektriciteit duur is en zeer moeilijk te maken is. Het
proces van elektriciteit opwekken is ook erg milieubelastend.
(d.w.z. dat het milieu er flink onder lijdt)
Hoe komen we vandaag de dag eigenlijk aan de benodigde
elektriciteit? Dat wordt uitgelegd in het volgend filmpje.
(klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Historie van Elektriciteit.
Volgens historische documenten is de eerste bekende ontdekking van
statische elektriciteit eigenlijk in de 6e eeuw. Hier werd ontdekt dat het
wrijven van een bont met een ander voorwerp andere voorwerpen laat
aantrekken.

A – Introductie.
7

De eerste moderne toepassing van elektriciteit was in 1660, de eerste
elektrostatische generator. Deze baande de weg voor de leer van de
elektriciteit. Men ontdekte dat er materialen zijn die als geleiders dienst
doen en anderen die als isolator dienst doen en dat er twee soorten
ladingen bestaan (positief en negatief).
In 1700 werd de eerste condensator uitgevonden en men kon zo
statische elektriciteit in een elektrische stroom omzetten.
In de vroege 19e eeuw deed men nog meer verbazende ontdekkingen
op het gebied van elektriciteit.
Er kwamen bedrijven die erop gericht waren om elektriciteit te
onderzoeken om zo het leven voor de mensen gemakkelijker te maken.
Zo kwamen er de meest ongelooflijke uitvindingen, zoals de
inductiemotor, de gloeilamp, de lange afstand telegraaf, de telefoon, de
eerste elektrische aangedreven locomotief.
Deze uitvindingen kwamen van mensen zoals:
- Georg Simon Ohm
1787 - 1854

- Graaf Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta
1745 - 1827

- André-Marie Ampère
1775 – 1836
Natuurlijk zijn er nog vele andere uitvinders geweest die zich met
elektriciteit bezig hebben gehouden zoals:
Thomas Edison, Alexander Graham Bell, Michael Faraday, Benjamin
Franklin, Samuel Morse, James Watt, James Clerk Maxwell

A – Introductie.
8

Na de tweede wereldoorlog zijn de ontwikkelingen zeer snel gegaan.
Heden ten dage is elektriciteit niet meer weg te denken uit onze
maatschappij.
Toepassingen.
Om maar een paar voorbeelden te noemen waarbij elektriciteit een
belangrijke rol speelt:
Televisie, Stereo, Gsm, Computer, Airco, Klokken, Elektrische
gereedschappen, Lasers, Verlichting, Pompen, Meetapparatuur,
Afstandbedieningen, Ovens, Magnetron, Koffiezetapparaten,
Fototoestellen, Kopieerapparaten, Projectoren, IJskasten, Diepvriezers,
Snelheidscontroles, Navigatiesystemen, Satellieten, Speelgoed,
Vliegtuigen, Trein, Stofzuigers, Vaatwasmachines, Compressors,
Grasmaaimachines, Liften, Auto’s, Rolluiken, Verwarming, enz.
Zonder elektriciteit zou ons hedendaags bestaan helemaal ontregeld
worden.
Bedrijven, Fabrieken, Ziekenhuizen, Rechtbanken, Scholen, Tv-zenders,
Internet, Banken, Winkels, Treinverkeer, Verkeerslichten, Politie,
Brandweer, Vliegvelden, GSM netwerk zouden allemaal niet goed meer
functioneren.

A – Introductie.
9

Omdat elektriciteit zo een grote rol speelt in ons dagelijks leven,
zijn er ook een hele hoop beroepen gerelateerd aan elektriciteit.
Hieronder zijn een aantal beroepen opgesomd die direct
betrekking hebben op elektriciteit.
Elektrotechnisch ingenieur
-Besturingstechnicus
-Automatiseringsdeskundige
-Onderhoudstechnicus Electro en Instrumentatie
-Elektronicaspecialist
-Productontwerper
-Ingenieur krachtcentrale
-Programmeur robots
-Verwarmingsmonteur
-Audiovisueel medewerker
-Monteur communicatienetwerken
-Monteur laag- en hoogspanningsnetwerken
-

We hebben nu een flink aantal zaken bekeken. Een aanvulling hierop is
een video.
Klik hiernaast op het video logo om de video te bekijken
op het internet. Bij geen werkende link klik HIER.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6A via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

B – Statische elektriciteit.
10

Wanneer we een plasje zuiver water eens goed gaan bekijken, zullen we
zien dat het plasje water uit allemaal waterdeeltjes bestaat. Één zo een
waterdeeltje noemen we een watermolecuul.
Een molecuul kunnen we ook weer goed gaan bekijken. We zullen zien
dat ieder watermolecuul is opgebouwd uit hetzelfde aantal
bouwsteentjes van een soort. Er bestaan heel veel verschillende
bouwsteentjes en die bouwsteentjes noemen we atomen.
Wanneer we kijken naar het watermolecuul zal 1 watermolecuul bestaan
uit 2 waterstofatomen (afgekort: H) en 1 zuurstofatoom (afgekort: O).
De wetenschappelijke naam van water is H2O, bestaat uit 2xH en 1xO.
Samen zorgen deze atomen ervoor dat er de stof ‘water’ gevormd
wordt. De atomen zelf zijn geen water meer. Het kleinste deeltje dat nog
onder water valt, is het watermolecuul.

Ook atomen zijn weer goed te bekijken. Dan zul je zien dat ieder atoom
is opgebouwd uit een kern met daaromheen elektronen.
De kern bestaat uit:
Protonen: Dit zijn positief geladen deeltjes.
Neutronen: Dit zijn neutrale kerndeeltjes.
Om de kern “vliegen” de negatief geladen deeltjes,
de elektronen.

B – Statische elektriciteit.
11

De kernen blijven gemiddeld op hun
plaats. De elektronen bewegen rond de kern. Bij metalen en andere
“geleiders” kunnen deze elektronen hun eigen kern verlaten. Er is dan
sprake van “vrije elektronen”.
Zie ook het filmpje dat uitlegt hoe een molecuul in
elkaar zit.
(Klik in het zwarte vlak)op het video logo.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

B – Statische elektriciteit.
12

Als een atoom en/of molecuul elektronen teveel of te weinig heeft dan
krijgt deze een lading. Men noemt dit atoom en/of molecuul dan een ion.
We zullen in het vervolg niet praten over een ion maar over een geladen
stof (deze bestaat immers uit ionen)
Heb je evenveel positieve deeltjes als negatieve dan heb je een neutrale
stof.
Heb je een tekort aan elektronen  positief geladen stof (+)
Heb je een overschot aan elektronen negatief geladen stof (-)
Je kunt een stof alleen een lading geven door elektronen erbij of eraf te
doen.
2 gelijknamige stoffen (+) en (+) en (-) en (-) zullen ze elkaar afstoten.
Uiteraard geld dit niet voor neutrale stoffen onderling

2 ongelijknamige stoffen (-) en (+) zullen ze elkaar aantrekken.
Hierbij moet opgemerkt worden dat een neutrale stof ook door een
geladen stof aangetrokken wordt.

B – Statische elektriciteit.
13

Elektroscoop.
Met een elektroscoop kun je het effect van positief en
negatief geladen deeltjes zichtbaar maken. Het bestaat
meestal uit twee bladen lichte metalen folie.
De folie is verbonden met geleiders. De aan te tonen
lading vloeit langs de geleiders naar de bladen.
Daardoor gaan de twee bladen elkaar afstoten.
Hoe groter de lading, hoe verder de bladen zich van elkaar
verwijderen.
De elektroscoop die op school gebruikt wordt
staat hiernaast afgebeeld. Hoe groter de lading
hoe groter de uitslag.
Het is belangrijk bij een elektroscoop om te
onthouden dat de positieve deeltjes zich in de kern bevinden.
In een vaste stof (elektroscoop) zitten deze op een vaste plaats en
kunnen niet van hun plaats af. Bij stoffen met veel vrije elektronen zoals
bijna alle metalen zullen deze elektronen (negatieve deeltjes) wel willen
gaan bewegen.
Bepaalde stoffen worden bij wrijving:
-negatief geladen zoals: plastic koper
-positief geladen zoals: lucht, wol, glas

B – Statische elektriciteit.
14

Bij het in de buurt komen (niet aanraken!) van een elektroscoop gebeurt
het volgende:

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

De positief geladen staaf komt in de buurt en trekt de negatieve
deeltjes in de elektroscoop aan. Omdat er een verplaatsing van
negatieve elektronen in de elektroscoop plaats vindt, zullen er onderaan
alleen nog maar positief geladen deeltjes overblijven. En 2 positief
geladen plaatjes stoten elkaar af.
Dit effect wordt veroorzaakt door het feit dat gelijknamige ladingen
elkaar afstoten en ongelijknamige ladingen elkaar aantrekken.
Wanneer je dit verschijnsel moet gaan uitleggen kun je het beste dit
tekenen. Gebruik dan altijd deze volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen (+) op een vaste plaats.

3.

Teken de elektronen (-).

B – Statische elektriciteit.
15

Bij aanraking zal dit alles een hele andere wending nemen.
De elektronen (-) kunnen dan overspringen van het ene object naar het
andere. Hierdoor zal de elektroscoop uiteindelijk een positieve lading
krijgen, en de staaf wordt iets minder positief omdat er elektronen (-)
zijn bijgekomen. De plaatjes blijven dan ook uitelkaar staan.
Bij aanraking van de PVC buis gebeurt het volgende:
Er springen elektronen over

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Wanneer je dit verschijnsel moet gaan tekenen gebruik dan altijd deze
volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen op een vaste plaats. (+)

3.

Teken de elektronen. (-)

B – Statische elektriciteit.
16

Je kunt de elektroscoop weer neutraal maken door hem aan te raken, het
tekort aan elektronen wordt dan door jou aangevuld. Jij bent “geaard”
(verbonden met de aarde) en deze zal altijd neutraal blijven, vanwege
het enorme aantal deeltjes wat de aarde bezit.
Het in de buurt komen en aanraken met een negatieve staaf kun je
bekijken in de samenvatting. Let op: Er gebeurt met de plaatjes precies
hetzelfde, echter bewegen de elektronen (-) heel anders !

B – Statische elektriciteit.
17

Op de website staat een applet klaar waarmee je zelf een
ballon statisch kunt laden, probeer het eens en maak dan
eerst onderstaande opdrachten.
Laadt 1 ballon eerst negatief door hem langs de trui te wrijven.
1.
2.

Zal de trui nu positief of negatief zijn?
Wat zal er tussen de ballon en trui te zien zijn? Trekken deze elkaar
aan of stoten ze elkaar af?

Ga nu met de ballon naar de neutrale muur.
3.

Wat zal er met de negatieve elektronen in de muur gebeuren?

4.

Wat zal er met de positieve ionen in de muur gebeuren?

Herstel nu de simulatie en klik aan dat je 2 ballonnen wil gebruiken.
Wrijf met beide ballonen langs de trui zodat ze beide genoeg
elektronen opnemen. Hang vervolgens ballon 1 midden in het scherm en
ballon 2 breng je rustig naar ballon 1 toe.
5.

Wat zullen de 2 ballonen voor effect op elkaar hebben, en waarom?
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6B via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

C – Elektrische symbolen.
18

Bij elektriciteit wordt vaak gebruik gemaakt van schema’s waarin zal
worden aangegeven hoe een schakeling is opgebouwd. Een schakeling is
een stroomkring waarin verschillende onderdelen zijn opgenomen. Denk
hierbij aan een spanningsbron, een lampje en nog veel meer
verschillende mogelijke onderdelen. Deze onderdelen noemen we
componenten.

Schema’s worden gebruikt om een schakeling die in werkelijkheid
bestaan eenvoudiger weer te geven. In deze schema’s worden geen
foto’s gebruikt om aan te geven welke componenten in de schakeling
zitten.
Componenten die je veel zal tegenkomen:


Gelijkspanningbron



Wisselspanningbron



Schakelaar (geopend)



Schakelaar (gesloten)





Weerstand
(stroomverbruiker)
Voltmeter

V

C – Elektrische symbolen.
19


Ampèremeter



Lampje



Light-emitting diode (LED)



Draadje

A

Van de meeste componenten weet je waarschijnlijk wel wat ze doen of
waarvoor ze bedoeld zijn. Een diode is een apparaatje dat de stroom
maar in 1 richting doorlaat. Een Light-emitting diode is er eentje die
daarbij ook nog licht uitzendt.
Zoals al eerder aangegeven worden deze symbolen gebruikt om
schema’s te maken. Deze schema’s maken schakelingen overzichtelijker.
Enkele voorbeelden hiervan:

C – Elektrische symbolen.
20

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

Het schema dat er over blijft is veel overzichtelijk dan de oorspronkelijke
tekening.
Van ieder elektrisch apparaat is zo’n schema gemaakt. Zoals hieronder
van een magnetron

Dit maakt het zoeken naar eventuele storingen een stuk makkelijker.

C – Elektrische symbolen.
21

Schema’s zijn niet zo makkelijk te maken vanuit een tekening. Hoe meer
componenten in de tekening zijn, hoe moeilijker het zal zijn om een
schema ervan te maken.

ampèremeter

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Leg de componenten zodanig dat
je er overzichtelijk naar kan kijken.
Stap3:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

A

A

A

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6C via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

D – Grootheden.
22

Bij deze paragraaf gaan we de grootheden en bijbehorende eenheden
bespreken die tijdens deze module van toepassing zijn.
Spanning.
Spanning staat ook wel bekend als potentiaalverschil binnen de
natuurkunde. Met spanning wordt de hoeveelheid energie die nodig is
per ladingseenheid om deze te kunnen verplaatsen door een geleidend
materiaal bedoelt. Simpel gezegd: de energie van de elektronen.
Spanning wordt weergegeven met het symbool U, afgeleid van het
latijnse woord Urgere.
De eenheid waarin spanning wordt uitgedrukt is volt. Afgekort met een
hoofdletter V.
Wanneer je een elektrisch apparaat aansluit op het lichtnet door de
stekker in het stopcontact te steken, komt er een spanning van 230volt
naar dit apparaat. (Vroeger was dit 220volt, tegenwoordig 230volt)
Je noteert dit als: Ustopcontact = 230V.
Stroomsterkte.
Een lampje gaat branden als de kring gesloten is. Dit komt doordat er
een stroom van vrije elektriciteitsdeeltjes (elektronen) loopt door de
kring. Deze wordt verwekt door de batterij. De batterij werkt net als een
ventilator. Bij een ventilator is er voor en achter een andere druk en het
drukverschil veroorzaakt de luchtstroom. De batterij veroorzaakt dus een
drukverschil en hierdoor ontstaat een stroom. Deze stroom loopt van plus
naar min.
Kortom: stroomsterkte is het aantal elektronen dat per seconde door een
geleider stromen.

D – Grootheden.
23

Stroomsterkte wordt doorgaans weergegeven met de letter I, afkomstig
van intensiteit. De stroomsterkte die per seconde door een draad
passeert heeft de eenheid Ampère (A).
Stel dat er door een elektromotor een stroomsterkte van 3 Ampère gaat.
Je noteert dit als: Imotor = 3A
Om de stroomsterkte te meten plaats je een ampèremeter in serie (dus
tussen lampje en spanningsbron).
Weerstand.
Ieder elektrisch apparaat zorgt voor een weerstand van de
stroomsterkte. Een weerstand is wanneer de doorgang van een
elektrische stroom wordt bemoeilijkt.
Je zou weerstand kunnen vergelijken met een kraan die maar half
opengedraaid is.
Weerstand geven we aan met de letter R, afkomstig van resistance.
Weerstand wordt gemeten in de eenheid Ohm. Ohm wordt afgekort met
het Griekse symbool voor omega, Ω.
Stel dat een lampje een weerstand heeft van 25 Ohm.
Je noteer dit als: Rlampje = 25Ω.

D – Grootheden.
24

Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

Wanneer je spanning, stroomsterkte en weerstand wil gaan meten zijn er
een aantal dingen erg belangrijk om uit elkaar te houden.
Spanning over een lampje meten.
Wanneer je spanning wil meten heb je een spanningsmeter nodig. Deze
spanningsmeter sluit je parallel over het lampje aan.
Stroomsterkte door een lampje meten.
Wanneer je stroomsterkte wil gaan meten heb je een ampèremeter
nodig. Deze sluit je in serie voor of na het lampje aan. Deze zal het
aantal elektronen die per seconde door het lampje gaan meten.

D – Grootheden.
25

Wanneer je nog niet goed het verschil weet tussen serie en parallel is
dat geen probleem, want dat wordt later deze module nog behandeld.
Maar om je toch alvast een idee te geven kun je onderstaand filmpje
bekijken door erop te klikken. Het filmpje is ook HIER te vinden.

Weerstand van een lampje meten.
De weerstand is te meten maar dat wordt niet in deze module
behandeld. In deze module leer je wel de weerstand te berekenen met
behulp van de stroomsterkte en de spanning. Dit volgt nog in de
komende paragrafen.
Samenvatting kun je HIER te vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6D via Teletop.

E1 - Wet van Ohm.
26

Bij elektriciteit is er 1 formule de basis van alle andere formules. Deze
formule zal bij ieder onderdeeltje van elektriciteit, waarbij elektriciteit
een rol speelt, terugkomen. Deze wet is vernoemd naar de Duitse
natuurkundige George Ohm, die als eerste de relatie legde tussen
stroomsterkte, spanning en weerstand.
Voordat je de wet van Ohm goed kan begrijpen, moet je een aantal
basisdingen goed helder hebben.








Er kan pas een elektrische stroom lopen wanneer de stroomkring
gesloten is.
Stroomsterkte (I) wordt gemeten in Ampère (A).
Je kunt stroomsterkte meten met een Ampèremeter die je in serie
plaatst met het te meten component.
Spanning (U) wordt gemeten in Volt (V).
Je kunt spanning meten met een voltmeter die je parallel over het te
meten component plaatst.
Geef je de elektronen meer energie (spanning) dan zullen de aantal
elektronen die per seconde (stroomsterkte) door de stroomkring gaan
toenemen.

Deze voorwaarden zijn van belang bij de wet van Ohm. Wanneer er niet
aan deze voorwaarden wordt voldaan zal de wet van Ohm niet gelden.

E1 - Wet van Ohm.
27

We gaan nu bekijken hoe de wet van Ohm er uitziet.
We gaan de spanning en stroomsterkte meten van een
component (in dit geval hiernaast een weerstandje).
We zetten er eerst 0 volt op. De stroomsterkte is dan ook
0 ampère.
Wanneer we de spanning gaan verhogen naar 1volt,
zal de stroomsterkte omhoog gaan naar 0,5 ampère.
We verhogen de spanning naar 2 volt, stroomsterkte wordt 1 ampère.
Iedere keer wanneer de spanning met 1 volt verhoogd wordt, zal de
stroomsterkte verhogen met 0,5. Dat kunnen we uitzetten in een tabel
zoals hierbeneden is gedaan. Vanuit deze tabel kun je een grafiek
tekenen zoals ernaast gebeurd is. Bekijk deze en kijk of je begrijpt wat
er staat.

I (A)

0
0

1
0,5

2
1

3 4
1,5 2

U/I

2

2

2

2

U (V)

U (V)

3
2
1

0,5 1 1,5 2 I (A)
Zoals je in de kolom onderaan de tabel kunt
zien, komt er een constante waarde uit wanneer je spanning deelt door
de stroomsterkte. Vanuit de wiskunde weet je dat bij een rechte lijn een
hellingsgetal hoort.

Deze waarde is de weerstand.

R=

spanning
stroomsterkte

=

U(V)
I(A)

=

2
3
4
1
= 2Ω
=
=
=
1
1,5
0,5
2

E1 - Wet van Ohm.
28

De wet van Ohm luidt als volgt:

weerstand =
R(Ω) =

In symbolen:

spanning
stroomsterkte
U(V)
I(A)

Om erachter te komen hoe je de formule moet invullen wanneer er iets
anders gevraagd wordt dan de weerstand, kun je de formuledriehoek
gebruiken. Je legt dan je vinger op het gedeelte dat je moet uitrekenen,
de driehoek laat je zien hoe je de formule moet gebruiken.
Wil je R weten?
Leg je vinger op R, er blijft

over.

Wil je U weten?
Leg je vinger op U, er blijft I x R over.

Alle verschillende voorbeeldsommen kun je HIER vinden in de
samenvatting.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E1 via Teletop.

E2 – Ohm & lampje.
29

Dagelijks komen we lampen tegen. Grote lampen, zoals in een
voetbalstadion of kleine lampen in de kerstboom. Er zijn heel veel
verschillende soorten lampen of lampjes.
Wanneer je ieder lampje apart gaat bekijken,
zul je zien dat er op ieder lampje iets geschreven
staat. Bijvoorbeeld een autolamp.
Daar zou 12V/1,5A op kunnen staan.
Dit betekent dat wanneer je 12Volt over dit
lampje heen zou zetten, er een stroomsterkte van
1,5A doorheen gaan en brand het lampje op volle sterkte.

12V/1,5A

Kun je over dit lampje:
2Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zeer zwak.
6Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zwak.
12,5Volt zetten?
Ja, het lampje brandt fel.
25Volt zetten?
Ja, het lampje zal doorbranden.
Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken. In de video
wordt een proef gedemonstreerd om spanning en stroomsterkte te
meten. Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

E2 – Ohm & lampje.
30

De weerstand van een lampje is te meten en zal constant zijn wanneer er
een andere hoeveelheid spanning over het lampje wordt gezet. Echter
wanneer een gloeidraadje in een lampje zeer heet wordt, dan zal zijn
weerstandwaarde gaan veranderen door de hitte. Dat is het beste
zichtbaar wanneer een meting wordt uitgezet in een grafiek.
In de grafiek hiernaast zie je wat er
gebeurt wanneer je steeds meer spanning
(U) over een lampje zet. In eerste instantie
zal de grafiek lineair blijven, omdat de
weerstand constant is. Maar wanneer er
teveel spanning over een lampje wordt
gezet, wordt hij warm en zal hij uiteindelijk
doorbranden. Bij dit oververhitten van het
lampje zal de weerstand verhogen.

Wanneer je een voorbeeldsom wil zien, kijk dan in de samenvatting.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E2 via Teletop.

F – Serieschakeling.
31

Wanneer we een schakeling bekijken, kunnen we een schakeling onder
verdelen in 2 hoofdcategorieën. De Serieschakeling en de
Parallelschakeling.
Dit hebben we al heel kort bekeken bij paragraaf D met een filmpje. In
deze paragraaf gaan we het hebben over de Serieschakeling. De
Parallelschakeling zal in de volgende paragraaf worden besproken.
Een Serieschakeling is een schakeling waarbij alle geschakelde
componenten in serie staan. Dat wil zeggen; wanneer de stroom gaat
lopen kan deze maar 1 richting uit en komt dan alle componenten tegen.
De stroom kan zich nergens splitsen, splitsen is namelijk parallel.

+
-

+
-

Serie

Parallel

In het linkerplaatje zijn 3 lampjes in serie geschakeld. De stroom moet
door alle 3 de lampjes heen. In het rechterplaatje zijn 3 lampjes parallel
getekend, de stroom zal zich splitsen voordat het door een lampje gaat.

F – Serieschakeling.
32

Wanneer er in een serieschakeling een lampje uitvalt dan gaan de
andere lampjes ook uit, omdat de stroom niet meer door kan. De
stroomkring is dan niet meer gesloten. Wanneer er een lampje uitvalt bij
een Parallelschakeling, dan is de stroomkring nog steeds gesloten en kan
de stroom nog steeds door de andere lampjes. Deze zullen dan gewoon
blijven branden.

Stroomsterkte in een Serieschakeling.
Wanneer we een stroom laten lopen door een Serieschakeling dan is de
stroomsterkte in de hele stroomkring gelijk. Het maakt niet uit waar je
stroomsterkte gaat meten, overal is deze even groot.
In Natuurkundige termen zeggen we;
de stroomsterkte is constant.
I
1

I
2

I
3

I totaal

I = constant

Itotaal= I1= I2= I3

Itotaal wordt ook wel Ibron genoemd

F – Serieschakeling.
33

Spanning bij Serieschakeling.
De spanning die over de componenten staat kan wel verschillen, dit is
afhankelijk van de weerstand van ieder component. De spanning van
alle componenten bij elkaar opgeteld is de totale spanning.

U
1

U
2

U
3

U totaal

Utotaal = U1+U2+U3+…
Bekijk onderstaand filmpje over het oplossen van sommen met
serieschakelingen (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun het ook HIER bekijken.

F – Serieschakeling.
34

Weerstanden in serieschakeling.
Wanneer we weerstanden bekijken bij serieschakeling dan kun de totale
weerstand heel gemakkelijk berekenen. Je mag namelijk alle
weerstanden in de schakelingen bij elkaar optellen dan heb je de totale
weerstand.
R1

R2

R3

Rtot=R1+R2+R3
Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6F via Teletop.

G – Parallelschakeling.
35

In de vorige paragraaf hebben we gezien wanneer een schakeling
‘serie’ wordt genoemd en wanneer ‘parallel’. In deze paragraaf gaan
we kijken naar de stroomsterkte en spanning bij een parallelschakeling,
net zoals we dat in de vorige paragraaf hebben gedaan bij een
serieschakeling.
Het grote verschil van een parallelschakeling met een serieschakeling is
dat er bij een parallelschakeling meerdere stroomkringen zijn te
onderscheiden.
Hieronder zijn de verschillende stroomkringen weergegeven. Iedere
stroomkring is apart gekleurd. De stroom door het bovenste lampje volgt
de roze route, de stroom door het onderste lampje de groene route en
de stroom door de weerstand (component in het midden) de bruine route.

G – Parallelschakeling.
36

Wanneer we in een parallelschakeling ieder component gaan bekijken
zijn er een aantal eigenschappen heel belangrijk.
Omdat er meerdere stroomkringen zijn, is:


De stroomsterkte in de stroomkringen verschillend.



De spanning over ieder component hetzelfde.



Als er één onderdeel uitvalt of kapot gaat werkt de rest nog steeds.
U1

U2

U3
Utotaal

Spanning bij een parallelschakeling.
Met een voltmeter meet je de spanning over ieder component en zul je
zien dat over ieder component dezelfde spanning staat. Ook de totale
spanning (Utotaal) is hetzelfde.
Utotaal = U1 = U2 = U3

G – Parallelschakeling.
37

Stroomsterkte bij parallelschakeling.
De stroomsterkte kan verschillen per component in een
parallelschakeling. Om deze uit te rekenen moet je voor iedere
component de wet van Ohm gaan gebruiken. Wanneer je de totale
stroomsterkte wil weten, mag je de stroomsterktes van alle losse
componenten bij elkaar optellen.
I1

I2

I3

It

Itotaal = I1+I2+I3+…
Bekijk onderstaande film om te zien hoe je berekeningen aanpakt bij een
parallelschakeling (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

G – Parallelschakeling.
38

Weerstand bij parallelschakeling.
Om een totale weerstand te berekenen bij een parallelschakeling zul je
meer moeite moeten doen dan bij een serieschakeling.
Bij een serieschakeling hoefde je alle weerstanden maar bij elkaar op te
tellen, bij een parallelschakeling gaan we “omgekeerd” optellen.
Om omgekeerd op te tellen krijg je deze formule gegeven:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1
Je vult hierbij R1, R2, R3 etc. in de formule in en je houdt breuken over.
Als je niet meer weet hoe je Rv kunt uitrekenen wanneer je deze breuken
hebt kun je dat opzoeken in de samenvatting.

Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6G via Teletop.

H – Gecombineerde schakeling.
39

Tot nu toe zijn serieschakelingen en parallelschakelingen altijd apart
bekeken. Maar de meeste schakelingen die worden gebruikt bestaan
niet uit alleen serie of parallel geschakelde componenten maar uit een
mix hiervan. We noemen dit een gecombineerde schakeling.
Hier rechts is een gecombineerde schakeling
weergegeven. Het zijn 2 lampjes (nr. 1+2) die
parallel geschakeld zijn. Samen staan deze
lampjes in serie met de weerstand hier rechts.

1

Om aan een gecombineerde schakeling te
kunnen rekenen, moet je eerst gaan kijken welke
componenten in serie met elkaar staan en welke componenten een
parallelschakeling met elkaar vormen.
Wanneer je dat gelukt is kun je een parallelschakeling in gedachte
vervangen door een vervangingscomponent (vaak wel
vervangingsweerstand genoemd).
Dan hou je een schakeling over waarbij alle onderdelen in serie met
elkaar staan. Deze zou je zonder problemen moeten kunnen oplossen.

1
1 en 2

2

2

H – Gecombineerde schakeling.
40

Om een vervanging te vinden moet je een aantal zaken onthouden:
Alleen weerstanden mag je vervangen, je zult dus altijd eerst de
weerstand moeten uitrekenen.


Weerstanden in serie mag je optellen.



Weerstand parallel moet je “omgekeerd optellen” .



Serie:

(RV = R1+R2+R3+enz.)

Parallel:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1

Om goed te zien hoe je bij een parallelschakeling een
vervangingsweerstand uitrekent kun je het onderstaand filmpje bekijken.
(klik in het zwarte vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
41

Voorbeeldsom.
Geef bij elk component van onderstaande afbeelding de spanning,
stroomsterkte en weerstand.
9V
6V
10 Ω
0,2 A

Dit lijkt erg moeilijk, zeker omdat je bij zo een opgave “door het bomen
het bos niet meer ziet”. Je moet hiervoor iedere keer bij het begin
beginnen en de basisregels toepassen die je de afgelopen paragrafen
hebt geleerd.
De som wordt uitgewerkt in het onderstaand filmpje. (klik in het zwarte
vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
42

Je zou nu aan het laatste huiswerk van deze module kunnen beginnen.
Wanneer je graag nog een extra uitleg wil hebben over het oplossen
van een gecombineerde schakeling, dan kun je eerst onderstaand filmpje
bekijken. (klik in het zwarte vlak)
Ook zijn in de samenvatting meerdere sommen geheel uitgewerkt.
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Samenvatting kun je HIER vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6H via Teletop.

Extra: Relais.
43

Deze paragraaf is voor de mensen die nog geïnteresseerd zijn om wat
extra te weten te komen. Deze paragraaf zal NIET worden getoetst op
het proefwerk.
Tijdens deze extra stof gaan we het hebben over een Relais en zullen
stap voor stap gaan bekijken wat een Relais is.
Wat is een Relais?
Een Relais is een door een elektromagneet bediende schakelaar.
Het is een eenvoudige maar zeer veelgebruikte component in elektrische
schakelingen.
Hoe werkt een relais?
In een relais is koperdraad om een ijzeren staafje gedraaid. Wanneer
er door de draad stroom gaat lopen zal het ijzeren staafje magnetisch
worden. Aan het uiteinde van dit ijzeren staafje zit een ijzeren plaatje
wat aangetrokken wordt als het staafje magnetisch wordt.
Hierdoor worden er onder het plaatje 2 contacten met elkaar verbonden
net zoals bij een schakelaar.

Extra: Relais.
44

Welk symbool is een Relais?

Aan de linkerkant (bij de spoel) sluit je stroomkring A aan. Wanneer
deze stroomkring sluit, zal deze de elektromagneet activeren en trekt
aan het schakelaartje in stroomkring B (stippellijn).
Hoe werkt een Relais in een schakeling?

A

Als er een relais gebruikt wordt, zijn er
S1
altijd 2 stroomkringen,
S2
de “stuurkring” B en de
“verbruikerskring” A. Als de
schakelaar 1 (S1) gesloten wordt dan
B
wordt het ijzer in de het relais
M
magnetisch. Hierdoor trekt hij
schakelaar 2 (S2) automatisch
dicht. De 2e stroomkring wordt dus gesloten en in dit voorbeeld gaat dan
de motor (M) werken.

Extra: Relais.
45

Waarom dan niet de hiernaast staande schakeling?
Een motor (b.v. ruitenwissermotor auto) heeft
meestal een groot vermogen, het gevolg hiervan
is dat er een grote stroom doorheen gaat.
De meeste schakelaars aan het stuur zijn klein
en daar kan geen grote stroom doorheen,
anders branden deze door.

S

M

Een relais bied de oplossing, door
schakelaar S1 gaat een “kleine stuurstroom” waardoor S2 gesloten wordt
en de motor gaat werken. S2 is een schakelaar waar wel veel stroom
doorheen kan.
Deze relais bevinden zich vaak onder de motorkap of onder het
dashboard en je hoort ze vaak “klikken”.

Extra: Relais.
46

Hoe gebruiken we een Relais in een schakeling?
Een Relais gebruiken we zoals al gezien om met schakeling A schakeling
B te doen openen of sluiten. Wanneer we gaan kijken kom je het Relais
vaak tegen bij schakelingen waarbij je met een kleine stroomsterkte een
stroomkring wil (de)activeren met een grote stroomsterkte.
Het beste voorbeeld hiervan is een startrelais van de auto. Wanneer je
de auto probeert te starten draai je aan de sleutel. In deze schakeling is
dan ook een relais opgenomen die vervolgens alle andere systemen in
de auto uitzet, zodat de startmotor het volle vermogen van de accu kan
benutten.
In het schakelschema hieronder wordt een Relais gebruikt om een bel te
doen bellen. De bel werkt op een spanning van 230V, maar wordt
aangestuurd met een schakelaar die maar 12V aan spanning nodig
heeft.

Practica.
47

Hieronder zijn een aantal practica te vinden die goed aansluiten bij
deze module. Wanneer er een practicum wordt uitgevoerd, zal dit van
tevoren duidelijk worden aangegeven en kun je deze hier vinden:
Practicum 1:

Water als geleider.

Practicum 2:

De volta-batterij.

Practicum 3:

De citroen-batterij.

Practicum 4:

De hand-batterij.

Practicum 5:

Schakelingen tekenen en bouwen.

Practicum 6:

Wet van Ohm.


Slide 22

1

MODULE 6
ELEKTRICITEIT.

Door: S.

Habets.

Inhoudsopgave.
2

Hier vind u het overzicht van deze module.
Om snel naar een onderdeel toe te gaan kan erop geklikt worden.
Voorwoord

3

Legenda

4

A.

Introductie

5

B.

Statische elektriciteit

10

C.

Elektrische symbolen

18

D.

Grootheden

22

E1.

Wet van Ohm

26

E2.

Ohm & lampje

29

F.

Serieschakeling

31

G.

Parallelschakeling

35

H.

Gecombineerde schakeling

39

Extra:

Transistor

43

Practica

47

Voorwoord.
3

Welkom bij de module Elektriciteit door S. Habets.
Deze module is gemaakt voor leerlingen van 2 Atheneum.
De opzet van deze module is dat een leerling deze module geheel
zelfstandig door kan werken. Daar waar dat niet mogelijk is, zal er
tijdens de les hier nog aandacht aan besteed worden. Bij vragen kan
altijd de docent worden geraadpleegd. Dat kan tijdens de les, maar dat
kan ook online. Je krijgt dan in de meeste gevallen reactie per email.
Te vinden op: www.stagesmc.weebly.com
Verder is op de website nog aanvullende informatie te vinden.
Het is verstandig om tijdens de les naast je laptop ook te
zorgen voor een koptelefoon of oordopjes. Dit omdat er
regelmatig filmpjes met geluid zijn verwerkt in dit lesmateriaal.
Opdrachten/huiswerk.
De opdrachten die bij deze module horen zijn op teletop te vinden.
Wanneer er opdrachten gemaakt moeten worden zal dat worden
aangegeven in de module. Wanneer je score lager is dan 65% mag je
niet verder met de volgende paragraaf maar moet je de opdrachten
nogmaals maken.
Aanvullende informatie zal worden gegeven in de les.
Heel veel succes en plezier!
S. Habets

Legenda.
4

Soms kom je logo’s tegen op de groene balk zoals deze hierboven staan.
Wanneer je op sommige logo’s klikt zit er een hyperlink achter. Deze zal
je dan direct naar de juiste locatie verwijzen.
Hier beneden wordt uitgelegd wat het betekend wanneer er een van
deze logo’s in de groene balk staan vermeld.
Er zit geluid bij deze pagina of bij de bijbehorende film.
In de klas zijn oordopjes of een koptelefoon verplicht.
Er bevindt zich een video op deze pagina.

Aanvullende informatie is te vinden op de website van Dhr.
Habets.
Er bevinden zich opdrachten via TeleTop op deze pagina.

Er bevindt zich een samenvatting op deze pagina.

A – Introductie.
5

Elektriciteit komen we dagelijks tegen in ons leven. Dan denk je natuurlijk
meteen aan het stopcontact en aan batterijen met alle apparaten die
daarbij horen. Maar niet alleen kunstmatig opgewekte elektriciteit kom
je in je dagelijks leven tegen, ook in de natuur kom je elektriciteit tegen.
Vaak denk je niet aan deze vormen, maar toch hebben ze alles met
elektriciteit te maken.

In de natuur kom je bliksem tegen, heb je de sidderaal en gaan je haren
rechtovereind staan met behulp van elektriciteit. Zelfs in ons lichaam
gaan er continu elektrische stroompjes als je kijkt naar ons zenuwstelsel.

Tegenwoordig maken wij onze eigen elektriciteit. Maar waarom
gebruiken wij mensen eigenlijk zo graag elektriciteit?
Elektriciteit is een vorm van energie die veel voordelen heeft.




Elektriciteit is gemakkelijk te transporteren door de infrastructuur van
(koper)draden die inmiddels overal in ons land zijn aangebracht.
Elektriciteit is gemakkelijk om te zetten in andere vormen van energie
zoals:
Warmte
(vb: een soldeerbout of elektrische verwarming)
Licht
(vb: een gloeilamp of LED)
Beweging
(vb: een elektromotor)

A – Introductie.
6

Elektriciteit heeft ook grote nadelen.
Dat is namelijk dat elektriciteit duur is en zeer moeilijk te maken is. Het
proces van elektriciteit opwekken is ook erg milieubelastend.
(d.w.z. dat het milieu er flink onder lijdt)
Hoe komen we vandaag de dag eigenlijk aan de benodigde
elektriciteit? Dat wordt uitgelegd in het volgend filmpje.
(klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Historie van Elektriciteit.
Volgens historische documenten is de eerste bekende ontdekking van
statische elektriciteit eigenlijk in de 6e eeuw. Hier werd ontdekt dat het
wrijven van een bont met een ander voorwerp andere voorwerpen laat
aantrekken.

A – Introductie.
7

De eerste moderne toepassing van elektriciteit was in 1660, de eerste
elektrostatische generator. Deze baande de weg voor de leer van de
elektriciteit. Men ontdekte dat er materialen zijn die als geleiders dienst
doen en anderen die als isolator dienst doen en dat er twee soorten
ladingen bestaan (positief en negatief).
In 1700 werd de eerste condensator uitgevonden en men kon zo
statische elektriciteit in een elektrische stroom omzetten.
In de vroege 19e eeuw deed men nog meer verbazende ontdekkingen
op het gebied van elektriciteit.
Er kwamen bedrijven die erop gericht waren om elektriciteit te
onderzoeken om zo het leven voor de mensen gemakkelijker te maken.
Zo kwamen er de meest ongelooflijke uitvindingen, zoals de
inductiemotor, de gloeilamp, de lange afstand telegraaf, de telefoon, de
eerste elektrische aangedreven locomotief.
Deze uitvindingen kwamen van mensen zoals:
- Georg Simon Ohm
1787 - 1854

- Graaf Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta
1745 - 1827

- André-Marie Ampère
1775 – 1836
Natuurlijk zijn er nog vele andere uitvinders geweest die zich met
elektriciteit bezig hebben gehouden zoals:
Thomas Edison, Alexander Graham Bell, Michael Faraday, Benjamin
Franklin, Samuel Morse, James Watt, James Clerk Maxwell

A – Introductie.
8

Na de tweede wereldoorlog zijn de ontwikkelingen zeer snel gegaan.
Heden ten dage is elektriciteit niet meer weg te denken uit onze
maatschappij.
Toepassingen.
Om maar een paar voorbeelden te noemen waarbij elektriciteit een
belangrijke rol speelt:
Televisie, Stereo, Gsm, Computer, Airco, Klokken, Elektrische
gereedschappen, Lasers, Verlichting, Pompen, Meetapparatuur,
Afstandbedieningen, Ovens, Magnetron, Koffiezetapparaten,
Fototoestellen, Kopieerapparaten, Projectoren, IJskasten, Diepvriezers,
Snelheidscontroles, Navigatiesystemen, Satellieten, Speelgoed,
Vliegtuigen, Trein, Stofzuigers, Vaatwasmachines, Compressors,
Grasmaaimachines, Liften, Auto’s, Rolluiken, Verwarming, enz.
Zonder elektriciteit zou ons hedendaags bestaan helemaal ontregeld
worden.
Bedrijven, Fabrieken, Ziekenhuizen, Rechtbanken, Scholen, Tv-zenders,
Internet, Banken, Winkels, Treinverkeer, Verkeerslichten, Politie,
Brandweer, Vliegvelden, GSM netwerk zouden allemaal niet goed meer
functioneren.

A – Introductie.
9

Omdat elektriciteit zo een grote rol speelt in ons dagelijks leven,
zijn er ook een hele hoop beroepen gerelateerd aan elektriciteit.
Hieronder zijn een aantal beroepen opgesomd die direct
betrekking hebben op elektriciteit.
Elektrotechnisch ingenieur
-Besturingstechnicus
-Automatiseringsdeskundige
-Onderhoudstechnicus Electro en Instrumentatie
-Elektronicaspecialist
-Productontwerper
-Ingenieur krachtcentrale
-Programmeur robots
-Verwarmingsmonteur
-Audiovisueel medewerker
-Monteur communicatienetwerken
-Monteur laag- en hoogspanningsnetwerken
-

We hebben nu een flink aantal zaken bekeken. Een aanvulling hierop is
een video.
Klik hiernaast op het video logo om de video te bekijken
op het internet. Bij geen werkende link klik HIER.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6A via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

B – Statische elektriciteit.
10

Wanneer we een plasje zuiver water eens goed gaan bekijken, zullen we
zien dat het plasje water uit allemaal waterdeeltjes bestaat. Één zo een
waterdeeltje noemen we een watermolecuul.
Een molecuul kunnen we ook weer goed gaan bekijken. We zullen zien
dat ieder watermolecuul is opgebouwd uit hetzelfde aantal
bouwsteentjes van een soort. Er bestaan heel veel verschillende
bouwsteentjes en die bouwsteentjes noemen we atomen.
Wanneer we kijken naar het watermolecuul zal 1 watermolecuul bestaan
uit 2 waterstofatomen (afgekort: H) en 1 zuurstofatoom (afgekort: O).
De wetenschappelijke naam van water is H2O, bestaat uit 2xH en 1xO.
Samen zorgen deze atomen ervoor dat er de stof ‘water’ gevormd
wordt. De atomen zelf zijn geen water meer. Het kleinste deeltje dat nog
onder water valt, is het watermolecuul.

Ook atomen zijn weer goed te bekijken. Dan zul je zien dat ieder atoom
is opgebouwd uit een kern met daaromheen elektronen.
De kern bestaat uit:
Protonen: Dit zijn positief geladen deeltjes.
Neutronen: Dit zijn neutrale kerndeeltjes.
Om de kern “vliegen” de negatief geladen deeltjes,
de elektronen.

B – Statische elektriciteit.
11

De kernen blijven gemiddeld op hun
plaats. De elektronen bewegen rond de kern. Bij metalen en andere
“geleiders” kunnen deze elektronen hun eigen kern verlaten. Er is dan
sprake van “vrije elektronen”.
Zie ook het filmpje dat uitlegt hoe een molecuul in
elkaar zit.
(Klik in het zwarte vlak)op het video logo.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

B – Statische elektriciteit.
12

Als een atoom en/of molecuul elektronen teveel of te weinig heeft dan
krijgt deze een lading. Men noemt dit atoom en/of molecuul dan een ion.
We zullen in het vervolg niet praten over een ion maar over een geladen
stof (deze bestaat immers uit ionen)
Heb je evenveel positieve deeltjes als negatieve dan heb je een neutrale
stof.
Heb je een tekort aan elektronen  positief geladen stof (+)
Heb je een overschot aan elektronen negatief geladen stof (-)
Je kunt een stof alleen een lading geven door elektronen erbij of eraf te
doen.
2 gelijknamige stoffen (+) en (+) en (-) en (-) zullen ze elkaar afstoten.
Uiteraard geld dit niet voor neutrale stoffen onderling

2 ongelijknamige stoffen (-) en (+) zullen ze elkaar aantrekken.
Hierbij moet opgemerkt worden dat een neutrale stof ook door een
geladen stof aangetrokken wordt.

B – Statische elektriciteit.
13

Elektroscoop.
Met een elektroscoop kun je het effect van positief en
negatief geladen deeltjes zichtbaar maken. Het bestaat
meestal uit twee bladen lichte metalen folie.
De folie is verbonden met geleiders. De aan te tonen
lading vloeit langs de geleiders naar de bladen.
Daardoor gaan de twee bladen elkaar afstoten.
Hoe groter de lading, hoe verder de bladen zich van elkaar
verwijderen.
De elektroscoop die op school gebruikt wordt
staat hiernaast afgebeeld. Hoe groter de lading
hoe groter de uitslag.
Het is belangrijk bij een elektroscoop om te
onthouden dat de positieve deeltjes zich in de kern bevinden.
In een vaste stof (elektroscoop) zitten deze op een vaste plaats en
kunnen niet van hun plaats af. Bij stoffen met veel vrije elektronen zoals
bijna alle metalen zullen deze elektronen (negatieve deeltjes) wel willen
gaan bewegen.
Bepaalde stoffen worden bij wrijving:
-negatief geladen zoals: plastic koper
-positief geladen zoals: lucht, wol, glas

B – Statische elektriciteit.
14

Bij het in de buurt komen (niet aanraken!) van een elektroscoop gebeurt
het volgende:

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

De positief geladen staaf komt in de buurt en trekt de negatieve
deeltjes in de elektroscoop aan. Omdat er een verplaatsing van
negatieve elektronen in de elektroscoop plaats vindt, zullen er onderaan
alleen nog maar positief geladen deeltjes overblijven. En 2 positief
geladen plaatjes stoten elkaar af.
Dit effect wordt veroorzaakt door het feit dat gelijknamige ladingen
elkaar afstoten en ongelijknamige ladingen elkaar aantrekken.
Wanneer je dit verschijnsel moet gaan uitleggen kun je het beste dit
tekenen. Gebruik dan altijd deze volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen (+) op een vaste plaats.

3.

Teken de elektronen (-).

B – Statische elektriciteit.
15

Bij aanraking zal dit alles een hele andere wending nemen.
De elektronen (-) kunnen dan overspringen van het ene object naar het
andere. Hierdoor zal de elektroscoop uiteindelijk een positieve lading
krijgen, en de staaf wordt iets minder positief omdat er elektronen (-)
zijn bijgekomen. De plaatjes blijven dan ook uitelkaar staan.
Bij aanraking van de PVC buis gebeurt het volgende:
Er springen elektronen over

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Wanneer je dit verschijnsel moet gaan tekenen gebruik dan altijd deze
volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen op een vaste plaats. (+)

3.

Teken de elektronen. (-)

B – Statische elektriciteit.
16

Je kunt de elektroscoop weer neutraal maken door hem aan te raken, het
tekort aan elektronen wordt dan door jou aangevuld. Jij bent “geaard”
(verbonden met de aarde) en deze zal altijd neutraal blijven, vanwege
het enorme aantal deeltjes wat de aarde bezit.
Het in de buurt komen en aanraken met een negatieve staaf kun je
bekijken in de samenvatting. Let op: Er gebeurt met de plaatjes precies
hetzelfde, echter bewegen de elektronen (-) heel anders !

B – Statische elektriciteit.
17

Op de website staat een applet klaar waarmee je zelf een
ballon statisch kunt laden, probeer het eens en maak dan
eerst onderstaande opdrachten.
Laadt 1 ballon eerst negatief door hem langs de trui te wrijven.
1.
2.

Zal de trui nu positief of negatief zijn?
Wat zal er tussen de ballon en trui te zien zijn? Trekken deze elkaar
aan of stoten ze elkaar af?

Ga nu met de ballon naar de neutrale muur.
3.

Wat zal er met de negatieve elektronen in de muur gebeuren?

4.

Wat zal er met de positieve ionen in de muur gebeuren?

Herstel nu de simulatie en klik aan dat je 2 ballonnen wil gebruiken.
Wrijf met beide ballonen langs de trui zodat ze beide genoeg
elektronen opnemen. Hang vervolgens ballon 1 midden in het scherm en
ballon 2 breng je rustig naar ballon 1 toe.
5.

Wat zullen de 2 ballonen voor effect op elkaar hebben, en waarom?
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6B via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

C – Elektrische symbolen.
18

Bij elektriciteit wordt vaak gebruik gemaakt van schema’s waarin zal
worden aangegeven hoe een schakeling is opgebouwd. Een schakeling is
een stroomkring waarin verschillende onderdelen zijn opgenomen. Denk
hierbij aan een spanningsbron, een lampje en nog veel meer
verschillende mogelijke onderdelen. Deze onderdelen noemen we
componenten.

Schema’s worden gebruikt om een schakeling die in werkelijkheid
bestaan eenvoudiger weer te geven. In deze schema’s worden geen
foto’s gebruikt om aan te geven welke componenten in de schakeling
zitten.
Componenten die je veel zal tegenkomen:


Gelijkspanningbron



Wisselspanningbron



Schakelaar (geopend)



Schakelaar (gesloten)





Weerstand
(stroomverbruiker)
Voltmeter

V

C – Elektrische symbolen.
19


Ampèremeter



Lampje



Light-emitting diode (LED)



Draadje

A

Van de meeste componenten weet je waarschijnlijk wel wat ze doen of
waarvoor ze bedoeld zijn. Een diode is een apparaatje dat de stroom
maar in 1 richting doorlaat. Een Light-emitting diode is er eentje die
daarbij ook nog licht uitzendt.
Zoals al eerder aangegeven worden deze symbolen gebruikt om
schema’s te maken. Deze schema’s maken schakelingen overzichtelijker.
Enkele voorbeelden hiervan:

C – Elektrische symbolen.
20

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

Het schema dat er over blijft is veel overzichtelijk dan de oorspronkelijke
tekening.
Van ieder elektrisch apparaat is zo’n schema gemaakt. Zoals hieronder
van een magnetron

Dit maakt het zoeken naar eventuele storingen een stuk makkelijker.

C – Elektrische symbolen.
21

Schema’s zijn niet zo makkelijk te maken vanuit een tekening. Hoe meer
componenten in de tekening zijn, hoe moeilijker het zal zijn om een
schema ervan te maken.

ampèremeter

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Leg de componenten zodanig dat
je er overzichtelijk naar kan kijken.
Stap3:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

A

A

A

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6C via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

D – Grootheden.
22

Bij deze paragraaf gaan we de grootheden en bijbehorende eenheden
bespreken die tijdens deze module van toepassing zijn.
Spanning.
Spanning staat ook wel bekend als potentiaalverschil binnen de
natuurkunde. Met spanning wordt de hoeveelheid energie die nodig is
per ladingseenheid om deze te kunnen verplaatsen door een geleidend
materiaal bedoelt. Simpel gezegd: de energie van de elektronen.
Spanning wordt weergegeven met het symbool U, afgeleid van het
latijnse woord Urgere.
De eenheid waarin spanning wordt uitgedrukt is volt. Afgekort met een
hoofdletter V.
Wanneer je een elektrisch apparaat aansluit op het lichtnet door de
stekker in het stopcontact te steken, komt er een spanning van 230volt
naar dit apparaat. (Vroeger was dit 220volt, tegenwoordig 230volt)
Je noteert dit als: Ustopcontact = 230V.
Stroomsterkte.
Een lampje gaat branden als de kring gesloten is. Dit komt doordat er
een stroom van vrije elektriciteitsdeeltjes (elektronen) loopt door de
kring. Deze wordt verwekt door de batterij. De batterij werkt net als een
ventilator. Bij een ventilator is er voor en achter een andere druk en het
drukverschil veroorzaakt de luchtstroom. De batterij veroorzaakt dus een
drukverschil en hierdoor ontstaat een stroom. Deze stroom loopt van plus
naar min.
Kortom: stroomsterkte is het aantal elektronen dat per seconde door een
geleider stromen.

D – Grootheden.
23

Stroomsterkte wordt doorgaans weergegeven met de letter I, afkomstig
van intensiteit. De stroomsterkte die per seconde door een draad
passeert heeft de eenheid Ampère (A).
Stel dat er door een elektromotor een stroomsterkte van 3 Ampère gaat.
Je noteert dit als: Imotor = 3A
Om de stroomsterkte te meten plaats je een ampèremeter in serie (dus
tussen lampje en spanningsbron).
Weerstand.
Ieder elektrisch apparaat zorgt voor een weerstand van de
stroomsterkte. Een weerstand is wanneer de doorgang van een
elektrische stroom wordt bemoeilijkt.
Je zou weerstand kunnen vergelijken met een kraan die maar half
opengedraaid is.
Weerstand geven we aan met de letter R, afkomstig van resistance.
Weerstand wordt gemeten in de eenheid Ohm. Ohm wordt afgekort met
het Griekse symbool voor omega, Ω.
Stel dat een lampje een weerstand heeft van 25 Ohm.
Je noteer dit als: Rlampje = 25Ω.

D – Grootheden.
24

Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

Wanneer je spanning, stroomsterkte en weerstand wil gaan meten zijn er
een aantal dingen erg belangrijk om uit elkaar te houden.
Spanning over een lampje meten.
Wanneer je spanning wil meten heb je een spanningsmeter nodig. Deze
spanningsmeter sluit je parallel over het lampje aan.
Stroomsterkte door een lampje meten.
Wanneer je stroomsterkte wil gaan meten heb je een ampèremeter
nodig. Deze sluit je in serie voor of na het lampje aan. Deze zal het
aantal elektronen die per seconde door het lampje gaan meten.

D – Grootheden.
25

Wanneer je nog niet goed het verschil weet tussen serie en parallel is
dat geen probleem, want dat wordt later deze module nog behandeld.
Maar om je toch alvast een idee te geven kun je onderstaand filmpje
bekijken door erop te klikken. Het filmpje is ook HIER te vinden.

Weerstand van een lampje meten.
De weerstand is te meten maar dat wordt niet in deze module
behandeld. In deze module leer je wel de weerstand te berekenen met
behulp van de stroomsterkte en de spanning. Dit volgt nog in de
komende paragrafen.
Samenvatting kun je HIER te vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6D via Teletop.

E1 - Wet van Ohm.
26

Bij elektriciteit is er 1 formule de basis van alle andere formules. Deze
formule zal bij ieder onderdeeltje van elektriciteit, waarbij elektriciteit
een rol speelt, terugkomen. Deze wet is vernoemd naar de Duitse
natuurkundige George Ohm, die als eerste de relatie legde tussen
stroomsterkte, spanning en weerstand.
Voordat je de wet van Ohm goed kan begrijpen, moet je een aantal
basisdingen goed helder hebben.








Er kan pas een elektrische stroom lopen wanneer de stroomkring
gesloten is.
Stroomsterkte (I) wordt gemeten in Ampère (A).
Je kunt stroomsterkte meten met een Ampèremeter die je in serie
plaatst met het te meten component.
Spanning (U) wordt gemeten in Volt (V).
Je kunt spanning meten met een voltmeter die je parallel over het te
meten component plaatst.
Geef je de elektronen meer energie (spanning) dan zullen de aantal
elektronen die per seconde (stroomsterkte) door de stroomkring gaan
toenemen.

Deze voorwaarden zijn van belang bij de wet van Ohm. Wanneer er niet
aan deze voorwaarden wordt voldaan zal de wet van Ohm niet gelden.

E1 - Wet van Ohm.
27

We gaan nu bekijken hoe de wet van Ohm er uitziet.
We gaan de spanning en stroomsterkte meten van een
component (in dit geval hiernaast een weerstandje).
We zetten er eerst 0 volt op. De stroomsterkte is dan ook
0 ampère.
Wanneer we de spanning gaan verhogen naar 1volt,
zal de stroomsterkte omhoog gaan naar 0,5 ampère.
We verhogen de spanning naar 2 volt, stroomsterkte wordt 1 ampère.
Iedere keer wanneer de spanning met 1 volt verhoogd wordt, zal de
stroomsterkte verhogen met 0,5. Dat kunnen we uitzetten in een tabel
zoals hierbeneden is gedaan. Vanuit deze tabel kun je een grafiek
tekenen zoals ernaast gebeurd is. Bekijk deze en kijk of je begrijpt wat
er staat.

I (A)

0
0

1
0,5

2
1

3 4
1,5 2

U/I

2

2

2

2

U (V)

U (V)

3
2
1

0,5 1 1,5 2 I (A)
Zoals je in de kolom onderaan de tabel kunt
zien, komt er een constante waarde uit wanneer je spanning deelt door
de stroomsterkte. Vanuit de wiskunde weet je dat bij een rechte lijn een
hellingsgetal hoort.

Deze waarde is de weerstand.

R=

spanning
stroomsterkte

=

U(V)
I(A)

=

2
3
4
1
= 2Ω
=
=
=
1
1,5
0,5
2

E1 - Wet van Ohm.
28

De wet van Ohm luidt als volgt:

weerstand =
R(Ω) =

In symbolen:

spanning
stroomsterkte
U(V)
I(A)

Om erachter te komen hoe je de formule moet invullen wanneer er iets
anders gevraagd wordt dan de weerstand, kun je de formuledriehoek
gebruiken. Je legt dan je vinger op het gedeelte dat je moet uitrekenen,
de driehoek laat je zien hoe je de formule moet gebruiken.
Wil je R weten?
Leg je vinger op R, er blijft

over.

Wil je U weten?
Leg je vinger op U, er blijft I x R over.

Alle verschillende voorbeeldsommen kun je HIER vinden in de
samenvatting.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E1 via Teletop.

E2 – Ohm & lampje.
29

Dagelijks komen we lampen tegen. Grote lampen, zoals in een
voetbalstadion of kleine lampen in de kerstboom. Er zijn heel veel
verschillende soorten lampen of lampjes.
Wanneer je ieder lampje apart gaat bekijken,
zul je zien dat er op ieder lampje iets geschreven
staat. Bijvoorbeeld een autolamp.
Daar zou 12V/1,5A op kunnen staan.
Dit betekent dat wanneer je 12Volt over dit
lampje heen zou zetten, er een stroomsterkte van
1,5A doorheen gaan en brand het lampje op volle sterkte.

12V/1,5A

Kun je over dit lampje:
2Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zeer zwak.
6Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zwak.
12,5Volt zetten?
Ja, het lampje brandt fel.
25Volt zetten?
Ja, het lampje zal doorbranden.
Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken. In de video
wordt een proef gedemonstreerd om spanning en stroomsterkte te
meten. Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

E2 – Ohm & lampje.
30

De weerstand van een lampje is te meten en zal constant zijn wanneer er
een andere hoeveelheid spanning over het lampje wordt gezet. Echter
wanneer een gloeidraadje in een lampje zeer heet wordt, dan zal zijn
weerstandwaarde gaan veranderen door de hitte. Dat is het beste
zichtbaar wanneer een meting wordt uitgezet in een grafiek.
In de grafiek hiernaast zie je wat er
gebeurt wanneer je steeds meer spanning
(U) over een lampje zet. In eerste instantie
zal de grafiek lineair blijven, omdat de
weerstand constant is. Maar wanneer er
teveel spanning over een lampje wordt
gezet, wordt hij warm en zal hij uiteindelijk
doorbranden. Bij dit oververhitten van het
lampje zal de weerstand verhogen.

Wanneer je een voorbeeldsom wil zien, kijk dan in de samenvatting.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E2 via Teletop.

F – Serieschakeling.
31

Wanneer we een schakeling bekijken, kunnen we een schakeling onder
verdelen in 2 hoofdcategorieën. De Serieschakeling en de
Parallelschakeling.
Dit hebben we al heel kort bekeken bij paragraaf D met een filmpje. In
deze paragraaf gaan we het hebben over de Serieschakeling. De
Parallelschakeling zal in de volgende paragraaf worden besproken.
Een Serieschakeling is een schakeling waarbij alle geschakelde
componenten in serie staan. Dat wil zeggen; wanneer de stroom gaat
lopen kan deze maar 1 richting uit en komt dan alle componenten tegen.
De stroom kan zich nergens splitsen, splitsen is namelijk parallel.

+
-

+
-

Serie

Parallel

In het linkerplaatje zijn 3 lampjes in serie geschakeld. De stroom moet
door alle 3 de lampjes heen. In het rechterplaatje zijn 3 lampjes parallel
getekend, de stroom zal zich splitsen voordat het door een lampje gaat.

F – Serieschakeling.
32

Wanneer er in een serieschakeling een lampje uitvalt dan gaan de
andere lampjes ook uit, omdat de stroom niet meer door kan. De
stroomkring is dan niet meer gesloten. Wanneer er een lampje uitvalt bij
een Parallelschakeling, dan is de stroomkring nog steeds gesloten en kan
de stroom nog steeds door de andere lampjes. Deze zullen dan gewoon
blijven branden.

Stroomsterkte in een Serieschakeling.
Wanneer we een stroom laten lopen door een Serieschakeling dan is de
stroomsterkte in de hele stroomkring gelijk. Het maakt niet uit waar je
stroomsterkte gaat meten, overal is deze even groot.
In Natuurkundige termen zeggen we;
de stroomsterkte is constant.
I
1

I
2

I
3

I totaal

I = constant

Itotaal= I1= I2= I3

Itotaal wordt ook wel Ibron genoemd

F – Serieschakeling.
33

Spanning bij Serieschakeling.
De spanning die over de componenten staat kan wel verschillen, dit is
afhankelijk van de weerstand van ieder component. De spanning van
alle componenten bij elkaar opgeteld is de totale spanning.

U
1

U
2

U
3

U totaal

Utotaal = U1+U2+U3+…
Bekijk onderstaand filmpje over het oplossen van sommen met
serieschakelingen (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun het ook HIER bekijken.

F – Serieschakeling.
34

Weerstanden in serieschakeling.
Wanneer we weerstanden bekijken bij serieschakeling dan kun de totale
weerstand heel gemakkelijk berekenen. Je mag namelijk alle
weerstanden in de schakelingen bij elkaar optellen dan heb je de totale
weerstand.
R1

R2

R3

Rtot=R1+R2+R3
Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6F via Teletop.

G – Parallelschakeling.
35

In de vorige paragraaf hebben we gezien wanneer een schakeling
‘serie’ wordt genoemd en wanneer ‘parallel’. In deze paragraaf gaan
we kijken naar de stroomsterkte en spanning bij een parallelschakeling,
net zoals we dat in de vorige paragraaf hebben gedaan bij een
serieschakeling.
Het grote verschil van een parallelschakeling met een serieschakeling is
dat er bij een parallelschakeling meerdere stroomkringen zijn te
onderscheiden.
Hieronder zijn de verschillende stroomkringen weergegeven. Iedere
stroomkring is apart gekleurd. De stroom door het bovenste lampje volgt
de roze route, de stroom door het onderste lampje de groene route en
de stroom door de weerstand (component in het midden) de bruine route.

G – Parallelschakeling.
36

Wanneer we in een parallelschakeling ieder component gaan bekijken
zijn er een aantal eigenschappen heel belangrijk.
Omdat er meerdere stroomkringen zijn, is:


De stroomsterkte in de stroomkringen verschillend.



De spanning over ieder component hetzelfde.



Als er één onderdeel uitvalt of kapot gaat werkt de rest nog steeds.
U1

U2

U3
Utotaal

Spanning bij een parallelschakeling.
Met een voltmeter meet je de spanning over ieder component en zul je
zien dat over ieder component dezelfde spanning staat. Ook de totale
spanning (Utotaal) is hetzelfde.
Utotaal = U1 = U2 = U3

G – Parallelschakeling.
37

Stroomsterkte bij parallelschakeling.
De stroomsterkte kan verschillen per component in een
parallelschakeling. Om deze uit te rekenen moet je voor iedere
component de wet van Ohm gaan gebruiken. Wanneer je de totale
stroomsterkte wil weten, mag je de stroomsterktes van alle losse
componenten bij elkaar optellen.
I1

I2

I3

It

Itotaal = I1+I2+I3+…
Bekijk onderstaande film om te zien hoe je berekeningen aanpakt bij een
parallelschakeling (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

G – Parallelschakeling.
38

Weerstand bij parallelschakeling.
Om een totale weerstand te berekenen bij een parallelschakeling zul je
meer moeite moeten doen dan bij een serieschakeling.
Bij een serieschakeling hoefde je alle weerstanden maar bij elkaar op te
tellen, bij een parallelschakeling gaan we “omgekeerd” optellen.
Om omgekeerd op te tellen krijg je deze formule gegeven:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1
Je vult hierbij R1, R2, R3 etc. in de formule in en je houdt breuken over.
Als je niet meer weet hoe je Rv kunt uitrekenen wanneer je deze breuken
hebt kun je dat opzoeken in de samenvatting.

Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6G via Teletop.

H – Gecombineerde schakeling.
39

Tot nu toe zijn serieschakelingen en parallelschakelingen altijd apart
bekeken. Maar de meeste schakelingen die worden gebruikt bestaan
niet uit alleen serie of parallel geschakelde componenten maar uit een
mix hiervan. We noemen dit een gecombineerde schakeling.
Hier rechts is een gecombineerde schakeling
weergegeven. Het zijn 2 lampjes (nr. 1+2) die
parallel geschakeld zijn. Samen staan deze
lampjes in serie met de weerstand hier rechts.

1

Om aan een gecombineerde schakeling te
kunnen rekenen, moet je eerst gaan kijken welke
componenten in serie met elkaar staan en welke componenten een
parallelschakeling met elkaar vormen.
Wanneer je dat gelukt is kun je een parallelschakeling in gedachte
vervangen door een vervangingscomponent (vaak wel
vervangingsweerstand genoemd).
Dan hou je een schakeling over waarbij alle onderdelen in serie met
elkaar staan. Deze zou je zonder problemen moeten kunnen oplossen.

1
1 en 2

2

2

H – Gecombineerde schakeling.
40

Om een vervanging te vinden moet je een aantal zaken onthouden:
Alleen weerstanden mag je vervangen, je zult dus altijd eerst de
weerstand moeten uitrekenen.


Weerstanden in serie mag je optellen.



Weerstand parallel moet je “omgekeerd optellen” .



Serie:

(RV = R1+R2+R3+enz.)

Parallel:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1

Om goed te zien hoe je bij een parallelschakeling een
vervangingsweerstand uitrekent kun je het onderstaand filmpje bekijken.
(klik in het zwarte vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
41

Voorbeeldsom.
Geef bij elk component van onderstaande afbeelding de spanning,
stroomsterkte en weerstand.
9V
6V
10 Ω
0,2 A

Dit lijkt erg moeilijk, zeker omdat je bij zo een opgave “door het bomen
het bos niet meer ziet”. Je moet hiervoor iedere keer bij het begin
beginnen en de basisregels toepassen die je de afgelopen paragrafen
hebt geleerd.
De som wordt uitgewerkt in het onderstaand filmpje. (klik in het zwarte
vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
42

Je zou nu aan het laatste huiswerk van deze module kunnen beginnen.
Wanneer je graag nog een extra uitleg wil hebben over het oplossen
van een gecombineerde schakeling, dan kun je eerst onderstaand filmpje
bekijken. (klik in het zwarte vlak)
Ook zijn in de samenvatting meerdere sommen geheel uitgewerkt.
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Samenvatting kun je HIER vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6H via Teletop.

Extra: Relais.
43

Deze paragraaf is voor de mensen die nog geïnteresseerd zijn om wat
extra te weten te komen. Deze paragraaf zal NIET worden getoetst op
het proefwerk.
Tijdens deze extra stof gaan we het hebben over een Relais en zullen
stap voor stap gaan bekijken wat een Relais is.
Wat is een Relais?
Een Relais is een door een elektromagneet bediende schakelaar.
Het is een eenvoudige maar zeer veelgebruikte component in elektrische
schakelingen.
Hoe werkt een relais?
In een relais is koperdraad om een ijzeren staafje gedraaid. Wanneer
er door de draad stroom gaat lopen zal het ijzeren staafje magnetisch
worden. Aan het uiteinde van dit ijzeren staafje zit een ijzeren plaatje
wat aangetrokken wordt als het staafje magnetisch wordt.
Hierdoor worden er onder het plaatje 2 contacten met elkaar verbonden
net zoals bij een schakelaar.

Extra: Relais.
44

Welk symbool is een Relais?

Aan de linkerkant (bij de spoel) sluit je stroomkring A aan. Wanneer
deze stroomkring sluit, zal deze de elektromagneet activeren en trekt
aan het schakelaartje in stroomkring B (stippellijn).
Hoe werkt een Relais in een schakeling?

A

Als er een relais gebruikt wordt, zijn er
S1
altijd 2 stroomkringen,
S2
de “stuurkring” B en de
“verbruikerskring” A. Als de
schakelaar 1 (S1) gesloten wordt dan
B
wordt het ijzer in de het relais
M
magnetisch. Hierdoor trekt hij
schakelaar 2 (S2) automatisch
dicht. De 2e stroomkring wordt dus gesloten en in dit voorbeeld gaat dan
de motor (M) werken.

Extra: Relais.
45

Waarom dan niet de hiernaast staande schakeling?
Een motor (b.v. ruitenwissermotor auto) heeft
meestal een groot vermogen, het gevolg hiervan
is dat er een grote stroom doorheen gaat.
De meeste schakelaars aan het stuur zijn klein
en daar kan geen grote stroom doorheen,
anders branden deze door.

S

M

Een relais bied de oplossing, door
schakelaar S1 gaat een “kleine stuurstroom” waardoor S2 gesloten wordt
en de motor gaat werken. S2 is een schakelaar waar wel veel stroom
doorheen kan.
Deze relais bevinden zich vaak onder de motorkap of onder het
dashboard en je hoort ze vaak “klikken”.

Extra: Relais.
46

Hoe gebruiken we een Relais in een schakeling?
Een Relais gebruiken we zoals al gezien om met schakeling A schakeling
B te doen openen of sluiten. Wanneer we gaan kijken kom je het Relais
vaak tegen bij schakelingen waarbij je met een kleine stroomsterkte een
stroomkring wil (de)activeren met een grote stroomsterkte.
Het beste voorbeeld hiervan is een startrelais van de auto. Wanneer je
de auto probeert te starten draai je aan de sleutel. In deze schakeling is
dan ook een relais opgenomen die vervolgens alle andere systemen in
de auto uitzet, zodat de startmotor het volle vermogen van de accu kan
benutten.
In het schakelschema hieronder wordt een Relais gebruikt om een bel te
doen bellen. De bel werkt op een spanning van 230V, maar wordt
aangestuurd met een schakelaar die maar 12V aan spanning nodig
heeft.

Practica.
47

Hieronder zijn een aantal practica te vinden die goed aansluiten bij
deze module. Wanneer er een practicum wordt uitgevoerd, zal dit van
tevoren duidelijk worden aangegeven en kun je deze hier vinden:
Practicum 1:

Water als geleider.

Practicum 2:

De volta-batterij.

Practicum 3:

De citroen-batterij.

Practicum 4:

De hand-batterij.

Practicum 5:

Schakelingen tekenen en bouwen.

Practicum 6:

Wet van Ohm.


Slide 23

1

MODULE 6
ELEKTRICITEIT.

Door: S.

Habets.

Inhoudsopgave.
2

Hier vind u het overzicht van deze module.
Om snel naar een onderdeel toe te gaan kan erop geklikt worden.
Voorwoord

3

Legenda

4

A.

Introductie

5

B.

Statische elektriciteit

10

C.

Elektrische symbolen

18

D.

Grootheden

22

E1.

Wet van Ohm

26

E2.

Ohm & lampje

29

F.

Serieschakeling

31

G.

Parallelschakeling

35

H.

Gecombineerde schakeling

39

Extra:

Transistor

43

Practica

47

Voorwoord.
3

Welkom bij de module Elektriciteit door S. Habets.
Deze module is gemaakt voor leerlingen van 2 Atheneum.
De opzet van deze module is dat een leerling deze module geheel
zelfstandig door kan werken. Daar waar dat niet mogelijk is, zal er
tijdens de les hier nog aandacht aan besteed worden. Bij vragen kan
altijd de docent worden geraadpleegd. Dat kan tijdens de les, maar dat
kan ook online. Je krijgt dan in de meeste gevallen reactie per email.
Te vinden op: www.stagesmc.weebly.com
Verder is op de website nog aanvullende informatie te vinden.
Het is verstandig om tijdens de les naast je laptop ook te
zorgen voor een koptelefoon of oordopjes. Dit omdat er
regelmatig filmpjes met geluid zijn verwerkt in dit lesmateriaal.
Opdrachten/huiswerk.
De opdrachten die bij deze module horen zijn op teletop te vinden.
Wanneer er opdrachten gemaakt moeten worden zal dat worden
aangegeven in de module. Wanneer je score lager is dan 65% mag je
niet verder met de volgende paragraaf maar moet je de opdrachten
nogmaals maken.
Aanvullende informatie zal worden gegeven in de les.
Heel veel succes en plezier!
S. Habets

Legenda.
4

Soms kom je logo’s tegen op de groene balk zoals deze hierboven staan.
Wanneer je op sommige logo’s klikt zit er een hyperlink achter. Deze zal
je dan direct naar de juiste locatie verwijzen.
Hier beneden wordt uitgelegd wat het betekend wanneer er een van
deze logo’s in de groene balk staan vermeld.
Er zit geluid bij deze pagina of bij de bijbehorende film.
In de klas zijn oordopjes of een koptelefoon verplicht.
Er bevindt zich een video op deze pagina.

Aanvullende informatie is te vinden op de website van Dhr.
Habets.
Er bevinden zich opdrachten via TeleTop op deze pagina.

Er bevindt zich een samenvatting op deze pagina.

A – Introductie.
5

Elektriciteit komen we dagelijks tegen in ons leven. Dan denk je natuurlijk
meteen aan het stopcontact en aan batterijen met alle apparaten die
daarbij horen. Maar niet alleen kunstmatig opgewekte elektriciteit kom
je in je dagelijks leven tegen, ook in de natuur kom je elektriciteit tegen.
Vaak denk je niet aan deze vormen, maar toch hebben ze alles met
elektriciteit te maken.

In de natuur kom je bliksem tegen, heb je de sidderaal en gaan je haren
rechtovereind staan met behulp van elektriciteit. Zelfs in ons lichaam
gaan er continu elektrische stroompjes als je kijkt naar ons zenuwstelsel.

Tegenwoordig maken wij onze eigen elektriciteit. Maar waarom
gebruiken wij mensen eigenlijk zo graag elektriciteit?
Elektriciteit is een vorm van energie die veel voordelen heeft.




Elektriciteit is gemakkelijk te transporteren door de infrastructuur van
(koper)draden die inmiddels overal in ons land zijn aangebracht.
Elektriciteit is gemakkelijk om te zetten in andere vormen van energie
zoals:
Warmte
(vb: een soldeerbout of elektrische verwarming)
Licht
(vb: een gloeilamp of LED)
Beweging
(vb: een elektromotor)

A – Introductie.
6

Elektriciteit heeft ook grote nadelen.
Dat is namelijk dat elektriciteit duur is en zeer moeilijk te maken is. Het
proces van elektriciteit opwekken is ook erg milieubelastend.
(d.w.z. dat het milieu er flink onder lijdt)
Hoe komen we vandaag de dag eigenlijk aan de benodigde
elektriciteit? Dat wordt uitgelegd in het volgend filmpje.
(klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Historie van Elektriciteit.
Volgens historische documenten is de eerste bekende ontdekking van
statische elektriciteit eigenlijk in de 6e eeuw. Hier werd ontdekt dat het
wrijven van een bont met een ander voorwerp andere voorwerpen laat
aantrekken.

A – Introductie.
7

De eerste moderne toepassing van elektriciteit was in 1660, de eerste
elektrostatische generator. Deze baande de weg voor de leer van de
elektriciteit. Men ontdekte dat er materialen zijn die als geleiders dienst
doen en anderen die als isolator dienst doen en dat er twee soorten
ladingen bestaan (positief en negatief).
In 1700 werd de eerste condensator uitgevonden en men kon zo
statische elektriciteit in een elektrische stroom omzetten.
In de vroege 19e eeuw deed men nog meer verbazende ontdekkingen
op het gebied van elektriciteit.
Er kwamen bedrijven die erop gericht waren om elektriciteit te
onderzoeken om zo het leven voor de mensen gemakkelijker te maken.
Zo kwamen er de meest ongelooflijke uitvindingen, zoals de
inductiemotor, de gloeilamp, de lange afstand telegraaf, de telefoon, de
eerste elektrische aangedreven locomotief.
Deze uitvindingen kwamen van mensen zoals:
- Georg Simon Ohm
1787 - 1854

- Graaf Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta
1745 - 1827

- André-Marie Ampère
1775 – 1836
Natuurlijk zijn er nog vele andere uitvinders geweest die zich met
elektriciteit bezig hebben gehouden zoals:
Thomas Edison, Alexander Graham Bell, Michael Faraday, Benjamin
Franklin, Samuel Morse, James Watt, James Clerk Maxwell

A – Introductie.
8

Na de tweede wereldoorlog zijn de ontwikkelingen zeer snel gegaan.
Heden ten dage is elektriciteit niet meer weg te denken uit onze
maatschappij.
Toepassingen.
Om maar een paar voorbeelden te noemen waarbij elektriciteit een
belangrijke rol speelt:
Televisie, Stereo, Gsm, Computer, Airco, Klokken, Elektrische
gereedschappen, Lasers, Verlichting, Pompen, Meetapparatuur,
Afstandbedieningen, Ovens, Magnetron, Koffiezetapparaten,
Fototoestellen, Kopieerapparaten, Projectoren, IJskasten, Diepvriezers,
Snelheidscontroles, Navigatiesystemen, Satellieten, Speelgoed,
Vliegtuigen, Trein, Stofzuigers, Vaatwasmachines, Compressors,
Grasmaaimachines, Liften, Auto’s, Rolluiken, Verwarming, enz.
Zonder elektriciteit zou ons hedendaags bestaan helemaal ontregeld
worden.
Bedrijven, Fabrieken, Ziekenhuizen, Rechtbanken, Scholen, Tv-zenders,
Internet, Banken, Winkels, Treinverkeer, Verkeerslichten, Politie,
Brandweer, Vliegvelden, GSM netwerk zouden allemaal niet goed meer
functioneren.

A – Introductie.
9

Omdat elektriciteit zo een grote rol speelt in ons dagelijks leven,
zijn er ook een hele hoop beroepen gerelateerd aan elektriciteit.
Hieronder zijn een aantal beroepen opgesomd die direct
betrekking hebben op elektriciteit.
Elektrotechnisch ingenieur
-Besturingstechnicus
-Automatiseringsdeskundige
-Onderhoudstechnicus Electro en Instrumentatie
-Elektronicaspecialist
-Productontwerper
-Ingenieur krachtcentrale
-Programmeur robots
-Verwarmingsmonteur
-Audiovisueel medewerker
-Monteur communicatienetwerken
-Monteur laag- en hoogspanningsnetwerken
-

We hebben nu een flink aantal zaken bekeken. Een aanvulling hierop is
een video.
Klik hiernaast op het video logo om de video te bekijken
op het internet. Bij geen werkende link klik HIER.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6A via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

B – Statische elektriciteit.
10

Wanneer we een plasje zuiver water eens goed gaan bekijken, zullen we
zien dat het plasje water uit allemaal waterdeeltjes bestaat. Één zo een
waterdeeltje noemen we een watermolecuul.
Een molecuul kunnen we ook weer goed gaan bekijken. We zullen zien
dat ieder watermolecuul is opgebouwd uit hetzelfde aantal
bouwsteentjes van een soort. Er bestaan heel veel verschillende
bouwsteentjes en die bouwsteentjes noemen we atomen.
Wanneer we kijken naar het watermolecuul zal 1 watermolecuul bestaan
uit 2 waterstofatomen (afgekort: H) en 1 zuurstofatoom (afgekort: O).
De wetenschappelijke naam van water is H2O, bestaat uit 2xH en 1xO.
Samen zorgen deze atomen ervoor dat er de stof ‘water’ gevormd
wordt. De atomen zelf zijn geen water meer. Het kleinste deeltje dat nog
onder water valt, is het watermolecuul.

Ook atomen zijn weer goed te bekijken. Dan zul je zien dat ieder atoom
is opgebouwd uit een kern met daaromheen elektronen.
De kern bestaat uit:
Protonen: Dit zijn positief geladen deeltjes.
Neutronen: Dit zijn neutrale kerndeeltjes.
Om de kern “vliegen” de negatief geladen deeltjes,
de elektronen.

B – Statische elektriciteit.
11

De kernen blijven gemiddeld op hun
plaats. De elektronen bewegen rond de kern. Bij metalen en andere
“geleiders” kunnen deze elektronen hun eigen kern verlaten. Er is dan
sprake van “vrije elektronen”.
Zie ook het filmpje dat uitlegt hoe een molecuul in
elkaar zit.
(Klik in het zwarte vlak)op het video logo.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

B – Statische elektriciteit.
12

Als een atoom en/of molecuul elektronen teveel of te weinig heeft dan
krijgt deze een lading. Men noemt dit atoom en/of molecuul dan een ion.
We zullen in het vervolg niet praten over een ion maar over een geladen
stof (deze bestaat immers uit ionen)
Heb je evenveel positieve deeltjes als negatieve dan heb je een neutrale
stof.
Heb je een tekort aan elektronen  positief geladen stof (+)
Heb je een overschot aan elektronen negatief geladen stof (-)
Je kunt een stof alleen een lading geven door elektronen erbij of eraf te
doen.
2 gelijknamige stoffen (+) en (+) en (-) en (-) zullen ze elkaar afstoten.
Uiteraard geld dit niet voor neutrale stoffen onderling

2 ongelijknamige stoffen (-) en (+) zullen ze elkaar aantrekken.
Hierbij moet opgemerkt worden dat een neutrale stof ook door een
geladen stof aangetrokken wordt.

B – Statische elektriciteit.
13

Elektroscoop.
Met een elektroscoop kun je het effect van positief en
negatief geladen deeltjes zichtbaar maken. Het bestaat
meestal uit twee bladen lichte metalen folie.
De folie is verbonden met geleiders. De aan te tonen
lading vloeit langs de geleiders naar de bladen.
Daardoor gaan de twee bladen elkaar afstoten.
Hoe groter de lading, hoe verder de bladen zich van elkaar
verwijderen.
De elektroscoop die op school gebruikt wordt
staat hiernaast afgebeeld. Hoe groter de lading
hoe groter de uitslag.
Het is belangrijk bij een elektroscoop om te
onthouden dat de positieve deeltjes zich in de kern bevinden.
In een vaste stof (elektroscoop) zitten deze op een vaste plaats en
kunnen niet van hun plaats af. Bij stoffen met veel vrije elektronen zoals
bijna alle metalen zullen deze elektronen (negatieve deeltjes) wel willen
gaan bewegen.
Bepaalde stoffen worden bij wrijving:
-negatief geladen zoals: plastic koper
-positief geladen zoals: lucht, wol, glas

B – Statische elektriciteit.
14

Bij het in de buurt komen (niet aanraken!) van een elektroscoop gebeurt
het volgende:

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

De positief geladen staaf komt in de buurt en trekt de negatieve
deeltjes in de elektroscoop aan. Omdat er een verplaatsing van
negatieve elektronen in de elektroscoop plaats vindt, zullen er onderaan
alleen nog maar positief geladen deeltjes overblijven. En 2 positief
geladen plaatjes stoten elkaar af.
Dit effect wordt veroorzaakt door het feit dat gelijknamige ladingen
elkaar afstoten en ongelijknamige ladingen elkaar aantrekken.
Wanneer je dit verschijnsel moet gaan uitleggen kun je het beste dit
tekenen. Gebruik dan altijd deze volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen (+) op een vaste plaats.

3.

Teken de elektronen (-).

B – Statische elektriciteit.
15

Bij aanraking zal dit alles een hele andere wending nemen.
De elektronen (-) kunnen dan overspringen van het ene object naar het
andere. Hierdoor zal de elektroscoop uiteindelijk een positieve lading
krijgen, en de staaf wordt iets minder positief omdat er elektronen (-)
zijn bijgekomen. De plaatjes blijven dan ook uitelkaar staan.
Bij aanraking van de PVC buis gebeurt het volgende:
Er springen elektronen over

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Wanneer je dit verschijnsel moet gaan tekenen gebruik dan altijd deze
volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen op een vaste plaats. (+)

3.

Teken de elektronen. (-)

B – Statische elektriciteit.
16

Je kunt de elektroscoop weer neutraal maken door hem aan te raken, het
tekort aan elektronen wordt dan door jou aangevuld. Jij bent “geaard”
(verbonden met de aarde) en deze zal altijd neutraal blijven, vanwege
het enorme aantal deeltjes wat de aarde bezit.
Het in de buurt komen en aanraken met een negatieve staaf kun je
bekijken in de samenvatting. Let op: Er gebeurt met de plaatjes precies
hetzelfde, echter bewegen de elektronen (-) heel anders !

B – Statische elektriciteit.
17

Op de website staat een applet klaar waarmee je zelf een
ballon statisch kunt laden, probeer het eens en maak dan
eerst onderstaande opdrachten.
Laadt 1 ballon eerst negatief door hem langs de trui te wrijven.
1.
2.

Zal de trui nu positief of negatief zijn?
Wat zal er tussen de ballon en trui te zien zijn? Trekken deze elkaar
aan of stoten ze elkaar af?

Ga nu met de ballon naar de neutrale muur.
3.

Wat zal er met de negatieve elektronen in de muur gebeuren?

4.

Wat zal er met de positieve ionen in de muur gebeuren?

Herstel nu de simulatie en klik aan dat je 2 ballonnen wil gebruiken.
Wrijf met beide ballonen langs de trui zodat ze beide genoeg
elektronen opnemen. Hang vervolgens ballon 1 midden in het scherm en
ballon 2 breng je rustig naar ballon 1 toe.
5.

Wat zullen de 2 ballonen voor effect op elkaar hebben, en waarom?
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6B via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

C – Elektrische symbolen.
18

Bij elektriciteit wordt vaak gebruik gemaakt van schema’s waarin zal
worden aangegeven hoe een schakeling is opgebouwd. Een schakeling is
een stroomkring waarin verschillende onderdelen zijn opgenomen. Denk
hierbij aan een spanningsbron, een lampje en nog veel meer
verschillende mogelijke onderdelen. Deze onderdelen noemen we
componenten.

Schema’s worden gebruikt om een schakeling die in werkelijkheid
bestaan eenvoudiger weer te geven. In deze schema’s worden geen
foto’s gebruikt om aan te geven welke componenten in de schakeling
zitten.
Componenten die je veel zal tegenkomen:


Gelijkspanningbron



Wisselspanningbron



Schakelaar (geopend)



Schakelaar (gesloten)





Weerstand
(stroomverbruiker)
Voltmeter

V

C – Elektrische symbolen.
19


Ampèremeter



Lampje



Light-emitting diode (LED)



Draadje

A

Van de meeste componenten weet je waarschijnlijk wel wat ze doen of
waarvoor ze bedoeld zijn. Een diode is een apparaatje dat de stroom
maar in 1 richting doorlaat. Een Light-emitting diode is er eentje die
daarbij ook nog licht uitzendt.
Zoals al eerder aangegeven worden deze symbolen gebruikt om
schema’s te maken. Deze schema’s maken schakelingen overzichtelijker.
Enkele voorbeelden hiervan:

C – Elektrische symbolen.
20

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

Het schema dat er over blijft is veel overzichtelijk dan de oorspronkelijke
tekening.
Van ieder elektrisch apparaat is zo’n schema gemaakt. Zoals hieronder
van een magnetron

Dit maakt het zoeken naar eventuele storingen een stuk makkelijker.

C – Elektrische symbolen.
21

Schema’s zijn niet zo makkelijk te maken vanuit een tekening. Hoe meer
componenten in de tekening zijn, hoe moeilijker het zal zijn om een
schema ervan te maken.

ampèremeter

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Leg de componenten zodanig dat
je er overzichtelijk naar kan kijken.
Stap3:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

A

A

A

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6C via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

D – Grootheden.
22

Bij deze paragraaf gaan we de grootheden en bijbehorende eenheden
bespreken die tijdens deze module van toepassing zijn.
Spanning.
Spanning staat ook wel bekend als potentiaalverschil binnen de
natuurkunde. Met spanning wordt de hoeveelheid energie die nodig is
per ladingseenheid om deze te kunnen verplaatsen door een geleidend
materiaal bedoelt. Simpel gezegd: de energie van de elektronen.
Spanning wordt weergegeven met het symbool U, afgeleid van het
latijnse woord Urgere.
De eenheid waarin spanning wordt uitgedrukt is volt. Afgekort met een
hoofdletter V.
Wanneer je een elektrisch apparaat aansluit op het lichtnet door de
stekker in het stopcontact te steken, komt er een spanning van 230volt
naar dit apparaat. (Vroeger was dit 220volt, tegenwoordig 230volt)
Je noteert dit als: Ustopcontact = 230V.
Stroomsterkte.
Een lampje gaat branden als de kring gesloten is. Dit komt doordat er
een stroom van vrije elektriciteitsdeeltjes (elektronen) loopt door de
kring. Deze wordt verwekt door de batterij. De batterij werkt net als een
ventilator. Bij een ventilator is er voor en achter een andere druk en het
drukverschil veroorzaakt de luchtstroom. De batterij veroorzaakt dus een
drukverschil en hierdoor ontstaat een stroom. Deze stroom loopt van plus
naar min.
Kortom: stroomsterkte is het aantal elektronen dat per seconde door een
geleider stromen.

D – Grootheden.
23

Stroomsterkte wordt doorgaans weergegeven met de letter I, afkomstig
van intensiteit. De stroomsterkte die per seconde door een draad
passeert heeft de eenheid Ampère (A).
Stel dat er door een elektromotor een stroomsterkte van 3 Ampère gaat.
Je noteert dit als: Imotor = 3A
Om de stroomsterkte te meten plaats je een ampèremeter in serie (dus
tussen lampje en spanningsbron).
Weerstand.
Ieder elektrisch apparaat zorgt voor een weerstand van de
stroomsterkte. Een weerstand is wanneer de doorgang van een
elektrische stroom wordt bemoeilijkt.
Je zou weerstand kunnen vergelijken met een kraan die maar half
opengedraaid is.
Weerstand geven we aan met de letter R, afkomstig van resistance.
Weerstand wordt gemeten in de eenheid Ohm. Ohm wordt afgekort met
het Griekse symbool voor omega, Ω.
Stel dat een lampje een weerstand heeft van 25 Ohm.
Je noteer dit als: Rlampje = 25Ω.

D – Grootheden.
24

Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

Wanneer je spanning, stroomsterkte en weerstand wil gaan meten zijn er
een aantal dingen erg belangrijk om uit elkaar te houden.
Spanning over een lampje meten.
Wanneer je spanning wil meten heb je een spanningsmeter nodig. Deze
spanningsmeter sluit je parallel over het lampje aan.
Stroomsterkte door een lampje meten.
Wanneer je stroomsterkte wil gaan meten heb je een ampèremeter
nodig. Deze sluit je in serie voor of na het lampje aan. Deze zal het
aantal elektronen die per seconde door het lampje gaan meten.

D – Grootheden.
25

Wanneer je nog niet goed het verschil weet tussen serie en parallel is
dat geen probleem, want dat wordt later deze module nog behandeld.
Maar om je toch alvast een idee te geven kun je onderstaand filmpje
bekijken door erop te klikken. Het filmpje is ook HIER te vinden.

Weerstand van een lampje meten.
De weerstand is te meten maar dat wordt niet in deze module
behandeld. In deze module leer je wel de weerstand te berekenen met
behulp van de stroomsterkte en de spanning. Dit volgt nog in de
komende paragrafen.
Samenvatting kun je HIER te vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6D via Teletop.

E1 - Wet van Ohm.
26

Bij elektriciteit is er 1 formule de basis van alle andere formules. Deze
formule zal bij ieder onderdeeltje van elektriciteit, waarbij elektriciteit
een rol speelt, terugkomen. Deze wet is vernoemd naar de Duitse
natuurkundige George Ohm, die als eerste de relatie legde tussen
stroomsterkte, spanning en weerstand.
Voordat je de wet van Ohm goed kan begrijpen, moet je een aantal
basisdingen goed helder hebben.








Er kan pas een elektrische stroom lopen wanneer de stroomkring
gesloten is.
Stroomsterkte (I) wordt gemeten in Ampère (A).
Je kunt stroomsterkte meten met een Ampèremeter die je in serie
plaatst met het te meten component.
Spanning (U) wordt gemeten in Volt (V).
Je kunt spanning meten met een voltmeter die je parallel over het te
meten component plaatst.
Geef je de elektronen meer energie (spanning) dan zullen de aantal
elektronen die per seconde (stroomsterkte) door de stroomkring gaan
toenemen.

Deze voorwaarden zijn van belang bij de wet van Ohm. Wanneer er niet
aan deze voorwaarden wordt voldaan zal de wet van Ohm niet gelden.

E1 - Wet van Ohm.
27

We gaan nu bekijken hoe de wet van Ohm er uitziet.
We gaan de spanning en stroomsterkte meten van een
component (in dit geval hiernaast een weerstandje).
We zetten er eerst 0 volt op. De stroomsterkte is dan ook
0 ampère.
Wanneer we de spanning gaan verhogen naar 1volt,
zal de stroomsterkte omhoog gaan naar 0,5 ampère.
We verhogen de spanning naar 2 volt, stroomsterkte wordt 1 ampère.
Iedere keer wanneer de spanning met 1 volt verhoogd wordt, zal de
stroomsterkte verhogen met 0,5. Dat kunnen we uitzetten in een tabel
zoals hierbeneden is gedaan. Vanuit deze tabel kun je een grafiek
tekenen zoals ernaast gebeurd is. Bekijk deze en kijk of je begrijpt wat
er staat.

I (A)

0
0

1
0,5

2
1

3 4
1,5 2

U/I

2

2

2

2

U (V)

U (V)

3
2
1

0,5 1 1,5 2 I (A)
Zoals je in de kolom onderaan de tabel kunt
zien, komt er een constante waarde uit wanneer je spanning deelt door
de stroomsterkte. Vanuit de wiskunde weet je dat bij een rechte lijn een
hellingsgetal hoort.

Deze waarde is de weerstand.

R=

spanning
stroomsterkte

=

U(V)
I(A)

=

2
3
4
1
= 2Ω
=
=
=
1
1,5
0,5
2

E1 - Wet van Ohm.
28

De wet van Ohm luidt als volgt:

weerstand =
R(Ω) =

In symbolen:

spanning
stroomsterkte
U(V)
I(A)

Om erachter te komen hoe je de formule moet invullen wanneer er iets
anders gevraagd wordt dan de weerstand, kun je de formuledriehoek
gebruiken. Je legt dan je vinger op het gedeelte dat je moet uitrekenen,
de driehoek laat je zien hoe je de formule moet gebruiken.
Wil je R weten?
Leg je vinger op R, er blijft

over.

Wil je U weten?
Leg je vinger op U, er blijft I x R over.

Alle verschillende voorbeeldsommen kun je HIER vinden in de
samenvatting.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E1 via Teletop.

E2 – Ohm & lampje.
29

Dagelijks komen we lampen tegen. Grote lampen, zoals in een
voetbalstadion of kleine lampen in de kerstboom. Er zijn heel veel
verschillende soorten lampen of lampjes.
Wanneer je ieder lampje apart gaat bekijken,
zul je zien dat er op ieder lampje iets geschreven
staat. Bijvoorbeeld een autolamp.
Daar zou 12V/1,5A op kunnen staan.
Dit betekent dat wanneer je 12Volt over dit
lampje heen zou zetten, er een stroomsterkte van
1,5A doorheen gaan en brand het lampje op volle sterkte.

12V/1,5A

Kun je over dit lampje:
2Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zeer zwak.
6Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zwak.
12,5Volt zetten?
Ja, het lampje brandt fel.
25Volt zetten?
Ja, het lampje zal doorbranden.
Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken. In de video
wordt een proef gedemonstreerd om spanning en stroomsterkte te
meten. Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

E2 – Ohm & lampje.
30

De weerstand van een lampje is te meten en zal constant zijn wanneer er
een andere hoeveelheid spanning over het lampje wordt gezet. Echter
wanneer een gloeidraadje in een lampje zeer heet wordt, dan zal zijn
weerstandwaarde gaan veranderen door de hitte. Dat is het beste
zichtbaar wanneer een meting wordt uitgezet in een grafiek.
In de grafiek hiernaast zie je wat er
gebeurt wanneer je steeds meer spanning
(U) over een lampje zet. In eerste instantie
zal de grafiek lineair blijven, omdat de
weerstand constant is. Maar wanneer er
teveel spanning over een lampje wordt
gezet, wordt hij warm en zal hij uiteindelijk
doorbranden. Bij dit oververhitten van het
lampje zal de weerstand verhogen.

Wanneer je een voorbeeldsom wil zien, kijk dan in de samenvatting.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E2 via Teletop.

F – Serieschakeling.
31

Wanneer we een schakeling bekijken, kunnen we een schakeling onder
verdelen in 2 hoofdcategorieën. De Serieschakeling en de
Parallelschakeling.
Dit hebben we al heel kort bekeken bij paragraaf D met een filmpje. In
deze paragraaf gaan we het hebben over de Serieschakeling. De
Parallelschakeling zal in de volgende paragraaf worden besproken.
Een Serieschakeling is een schakeling waarbij alle geschakelde
componenten in serie staan. Dat wil zeggen; wanneer de stroom gaat
lopen kan deze maar 1 richting uit en komt dan alle componenten tegen.
De stroom kan zich nergens splitsen, splitsen is namelijk parallel.

+
-

+
-

Serie

Parallel

In het linkerplaatje zijn 3 lampjes in serie geschakeld. De stroom moet
door alle 3 de lampjes heen. In het rechterplaatje zijn 3 lampjes parallel
getekend, de stroom zal zich splitsen voordat het door een lampje gaat.

F – Serieschakeling.
32

Wanneer er in een serieschakeling een lampje uitvalt dan gaan de
andere lampjes ook uit, omdat de stroom niet meer door kan. De
stroomkring is dan niet meer gesloten. Wanneer er een lampje uitvalt bij
een Parallelschakeling, dan is de stroomkring nog steeds gesloten en kan
de stroom nog steeds door de andere lampjes. Deze zullen dan gewoon
blijven branden.

Stroomsterkte in een Serieschakeling.
Wanneer we een stroom laten lopen door een Serieschakeling dan is de
stroomsterkte in de hele stroomkring gelijk. Het maakt niet uit waar je
stroomsterkte gaat meten, overal is deze even groot.
In Natuurkundige termen zeggen we;
de stroomsterkte is constant.
I
1

I
2

I
3

I totaal

I = constant

Itotaal= I1= I2= I3

Itotaal wordt ook wel Ibron genoemd

F – Serieschakeling.
33

Spanning bij Serieschakeling.
De spanning die over de componenten staat kan wel verschillen, dit is
afhankelijk van de weerstand van ieder component. De spanning van
alle componenten bij elkaar opgeteld is de totale spanning.

U
1

U
2

U
3

U totaal

Utotaal = U1+U2+U3+…
Bekijk onderstaand filmpje over het oplossen van sommen met
serieschakelingen (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun het ook HIER bekijken.

F – Serieschakeling.
34

Weerstanden in serieschakeling.
Wanneer we weerstanden bekijken bij serieschakeling dan kun de totale
weerstand heel gemakkelijk berekenen. Je mag namelijk alle
weerstanden in de schakelingen bij elkaar optellen dan heb je de totale
weerstand.
R1

R2

R3

Rtot=R1+R2+R3
Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6F via Teletop.

G – Parallelschakeling.
35

In de vorige paragraaf hebben we gezien wanneer een schakeling
‘serie’ wordt genoemd en wanneer ‘parallel’. In deze paragraaf gaan
we kijken naar de stroomsterkte en spanning bij een parallelschakeling,
net zoals we dat in de vorige paragraaf hebben gedaan bij een
serieschakeling.
Het grote verschil van een parallelschakeling met een serieschakeling is
dat er bij een parallelschakeling meerdere stroomkringen zijn te
onderscheiden.
Hieronder zijn de verschillende stroomkringen weergegeven. Iedere
stroomkring is apart gekleurd. De stroom door het bovenste lampje volgt
de roze route, de stroom door het onderste lampje de groene route en
de stroom door de weerstand (component in het midden) de bruine route.

G – Parallelschakeling.
36

Wanneer we in een parallelschakeling ieder component gaan bekijken
zijn er een aantal eigenschappen heel belangrijk.
Omdat er meerdere stroomkringen zijn, is:


De stroomsterkte in de stroomkringen verschillend.



De spanning over ieder component hetzelfde.



Als er één onderdeel uitvalt of kapot gaat werkt de rest nog steeds.
U1

U2

U3
Utotaal

Spanning bij een parallelschakeling.
Met een voltmeter meet je de spanning over ieder component en zul je
zien dat over ieder component dezelfde spanning staat. Ook de totale
spanning (Utotaal) is hetzelfde.
Utotaal = U1 = U2 = U3

G – Parallelschakeling.
37

Stroomsterkte bij parallelschakeling.
De stroomsterkte kan verschillen per component in een
parallelschakeling. Om deze uit te rekenen moet je voor iedere
component de wet van Ohm gaan gebruiken. Wanneer je de totale
stroomsterkte wil weten, mag je de stroomsterktes van alle losse
componenten bij elkaar optellen.
I1

I2

I3

It

Itotaal = I1+I2+I3+…
Bekijk onderstaande film om te zien hoe je berekeningen aanpakt bij een
parallelschakeling (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

G – Parallelschakeling.
38

Weerstand bij parallelschakeling.
Om een totale weerstand te berekenen bij een parallelschakeling zul je
meer moeite moeten doen dan bij een serieschakeling.
Bij een serieschakeling hoefde je alle weerstanden maar bij elkaar op te
tellen, bij een parallelschakeling gaan we “omgekeerd” optellen.
Om omgekeerd op te tellen krijg je deze formule gegeven:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1
Je vult hierbij R1, R2, R3 etc. in de formule in en je houdt breuken over.
Als je niet meer weet hoe je Rv kunt uitrekenen wanneer je deze breuken
hebt kun je dat opzoeken in de samenvatting.

Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6G via Teletop.

H – Gecombineerde schakeling.
39

Tot nu toe zijn serieschakelingen en parallelschakelingen altijd apart
bekeken. Maar de meeste schakelingen die worden gebruikt bestaan
niet uit alleen serie of parallel geschakelde componenten maar uit een
mix hiervan. We noemen dit een gecombineerde schakeling.
Hier rechts is een gecombineerde schakeling
weergegeven. Het zijn 2 lampjes (nr. 1+2) die
parallel geschakeld zijn. Samen staan deze
lampjes in serie met de weerstand hier rechts.

1

Om aan een gecombineerde schakeling te
kunnen rekenen, moet je eerst gaan kijken welke
componenten in serie met elkaar staan en welke componenten een
parallelschakeling met elkaar vormen.
Wanneer je dat gelukt is kun je een parallelschakeling in gedachte
vervangen door een vervangingscomponent (vaak wel
vervangingsweerstand genoemd).
Dan hou je een schakeling over waarbij alle onderdelen in serie met
elkaar staan. Deze zou je zonder problemen moeten kunnen oplossen.

1
1 en 2

2

2

H – Gecombineerde schakeling.
40

Om een vervanging te vinden moet je een aantal zaken onthouden:
Alleen weerstanden mag je vervangen, je zult dus altijd eerst de
weerstand moeten uitrekenen.


Weerstanden in serie mag je optellen.



Weerstand parallel moet je “omgekeerd optellen” .



Serie:

(RV = R1+R2+R3+enz.)

Parallel:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1

Om goed te zien hoe je bij een parallelschakeling een
vervangingsweerstand uitrekent kun je het onderstaand filmpje bekijken.
(klik in het zwarte vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
41

Voorbeeldsom.
Geef bij elk component van onderstaande afbeelding de spanning,
stroomsterkte en weerstand.
9V
6V
10 Ω
0,2 A

Dit lijkt erg moeilijk, zeker omdat je bij zo een opgave “door het bomen
het bos niet meer ziet”. Je moet hiervoor iedere keer bij het begin
beginnen en de basisregels toepassen die je de afgelopen paragrafen
hebt geleerd.
De som wordt uitgewerkt in het onderstaand filmpje. (klik in het zwarte
vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
42

Je zou nu aan het laatste huiswerk van deze module kunnen beginnen.
Wanneer je graag nog een extra uitleg wil hebben over het oplossen
van een gecombineerde schakeling, dan kun je eerst onderstaand filmpje
bekijken. (klik in het zwarte vlak)
Ook zijn in de samenvatting meerdere sommen geheel uitgewerkt.
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Samenvatting kun je HIER vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6H via Teletop.

Extra: Relais.
43

Deze paragraaf is voor de mensen die nog geïnteresseerd zijn om wat
extra te weten te komen. Deze paragraaf zal NIET worden getoetst op
het proefwerk.
Tijdens deze extra stof gaan we het hebben over een Relais en zullen
stap voor stap gaan bekijken wat een Relais is.
Wat is een Relais?
Een Relais is een door een elektromagneet bediende schakelaar.
Het is een eenvoudige maar zeer veelgebruikte component in elektrische
schakelingen.
Hoe werkt een relais?
In een relais is koperdraad om een ijzeren staafje gedraaid. Wanneer
er door de draad stroom gaat lopen zal het ijzeren staafje magnetisch
worden. Aan het uiteinde van dit ijzeren staafje zit een ijzeren plaatje
wat aangetrokken wordt als het staafje magnetisch wordt.
Hierdoor worden er onder het plaatje 2 contacten met elkaar verbonden
net zoals bij een schakelaar.

Extra: Relais.
44

Welk symbool is een Relais?

Aan de linkerkant (bij de spoel) sluit je stroomkring A aan. Wanneer
deze stroomkring sluit, zal deze de elektromagneet activeren en trekt
aan het schakelaartje in stroomkring B (stippellijn).
Hoe werkt een Relais in een schakeling?

A

Als er een relais gebruikt wordt, zijn er
S1
altijd 2 stroomkringen,
S2
de “stuurkring” B en de
“verbruikerskring” A. Als de
schakelaar 1 (S1) gesloten wordt dan
B
wordt het ijzer in de het relais
M
magnetisch. Hierdoor trekt hij
schakelaar 2 (S2) automatisch
dicht. De 2e stroomkring wordt dus gesloten en in dit voorbeeld gaat dan
de motor (M) werken.

Extra: Relais.
45

Waarom dan niet de hiernaast staande schakeling?
Een motor (b.v. ruitenwissermotor auto) heeft
meestal een groot vermogen, het gevolg hiervan
is dat er een grote stroom doorheen gaat.
De meeste schakelaars aan het stuur zijn klein
en daar kan geen grote stroom doorheen,
anders branden deze door.

S

M

Een relais bied de oplossing, door
schakelaar S1 gaat een “kleine stuurstroom” waardoor S2 gesloten wordt
en de motor gaat werken. S2 is een schakelaar waar wel veel stroom
doorheen kan.
Deze relais bevinden zich vaak onder de motorkap of onder het
dashboard en je hoort ze vaak “klikken”.

Extra: Relais.
46

Hoe gebruiken we een Relais in een schakeling?
Een Relais gebruiken we zoals al gezien om met schakeling A schakeling
B te doen openen of sluiten. Wanneer we gaan kijken kom je het Relais
vaak tegen bij schakelingen waarbij je met een kleine stroomsterkte een
stroomkring wil (de)activeren met een grote stroomsterkte.
Het beste voorbeeld hiervan is een startrelais van de auto. Wanneer je
de auto probeert te starten draai je aan de sleutel. In deze schakeling is
dan ook een relais opgenomen die vervolgens alle andere systemen in
de auto uitzet, zodat de startmotor het volle vermogen van de accu kan
benutten.
In het schakelschema hieronder wordt een Relais gebruikt om een bel te
doen bellen. De bel werkt op een spanning van 230V, maar wordt
aangestuurd met een schakelaar die maar 12V aan spanning nodig
heeft.

Practica.
47

Hieronder zijn een aantal practica te vinden die goed aansluiten bij
deze module. Wanneer er een practicum wordt uitgevoerd, zal dit van
tevoren duidelijk worden aangegeven en kun je deze hier vinden:
Practicum 1:

Water als geleider.

Practicum 2:

De volta-batterij.

Practicum 3:

De citroen-batterij.

Practicum 4:

De hand-batterij.

Practicum 5:

Schakelingen tekenen en bouwen.

Practicum 6:

Wet van Ohm.


Slide 24

1

MODULE 6
ELEKTRICITEIT.

Door: S.

Habets.

Inhoudsopgave.
2

Hier vind u het overzicht van deze module.
Om snel naar een onderdeel toe te gaan kan erop geklikt worden.
Voorwoord

3

Legenda

4

A.

Introductie

5

B.

Statische elektriciteit

10

C.

Elektrische symbolen

18

D.

Grootheden

22

E1.

Wet van Ohm

26

E2.

Ohm & lampje

29

F.

Serieschakeling

31

G.

Parallelschakeling

35

H.

Gecombineerde schakeling

39

Extra:

Transistor

43

Practica

47

Voorwoord.
3

Welkom bij de module Elektriciteit door S. Habets.
Deze module is gemaakt voor leerlingen van 2 Atheneum.
De opzet van deze module is dat een leerling deze module geheel
zelfstandig door kan werken. Daar waar dat niet mogelijk is, zal er
tijdens de les hier nog aandacht aan besteed worden. Bij vragen kan
altijd de docent worden geraadpleegd. Dat kan tijdens de les, maar dat
kan ook online. Je krijgt dan in de meeste gevallen reactie per email.
Te vinden op: www.stagesmc.weebly.com
Verder is op de website nog aanvullende informatie te vinden.
Het is verstandig om tijdens de les naast je laptop ook te
zorgen voor een koptelefoon of oordopjes. Dit omdat er
regelmatig filmpjes met geluid zijn verwerkt in dit lesmateriaal.
Opdrachten/huiswerk.
De opdrachten die bij deze module horen zijn op teletop te vinden.
Wanneer er opdrachten gemaakt moeten worden zal dat worden
aangegeven in de module. Wanneer je score lager is dan 65% mag je
niet verder met de volgende paragraaf maar moet je de opdrachten
nogmaals maken.
Aanvullende informatie zal worden gegeven in de les.
Heel veel succes en plezier!
S. Habets

Legenda.
4

Soms kom je logo’s tegen op de groene balk zoals deze hierboven staan.
Wanneer je op sommige logo’s klikt zit er een hyperlink achter. Deze zal
je dan direct naar de juiste locatie verwijzen.
Hier beneden wordt uitgelegd wat het betekend wanneer er een van
deze logo’s in de groene balk staan vermeld.
Er zit geluid bij deze pagina of bij de bijbehorende film.
In de klas zijn oordopjes of een koptelefoon verplicht.
Er bevindt zich een video op deze pagina.

Aanvullende informatie is te vinden op de website van Dhr.
Habets.
Er bevinden zich opdrachten via TeleTop op deze pagina.

Er bevindt zich een samenvatting op deze pagina.

A – Introductie.
5

Elektriciteit komen we dagelijks tegen in ons leven. Dan denk je natuurlijk
meteen aan het stopcontact en aan batterijen met alle apparaten die
daarbij horen. Maar niet alleen kunstmatig opgewekte elektriciteit kom
je in je dagelijks leven tegen, ook in de natuur kom je elektriciteit tegen.
Vaak denk je niet aan deze vormen, maar toch hebben ze alles met
elektriciteit te maken.

In de natuur kom je bliksem tegen, heb je de sidderaal en gaan je haren
rechtovereind staan met behulp van elektriciteit. Zelfs in ons lichaam
gaan er continu elektrische stroompjes als je kijkt naar ons zenuwstelsel.

Tegenwoordig maken wij onze eigen elektriciteit. Maar waarom
gebruiken wij mensen eigenlijk zo graag elektriciteit?
Elektriciteit is een vorm van energie die veel voordelen heeft.




Elektriciteit is gemakkelijk te transporteren door de infrastructuur van
(koper)draden die inmiddels overal in ons land zijn aangebracht.
Elektriciteit is gemakkelijk om te zetten in andere vormen van energie
zoals:
Warmte
(vb: een soldeerbout of elektrische verwarming)
Licht
(vb: een gloeilamp of LED)
Beweging
(vb: een elektromotor)

A – Introductie.
6

Elektriciteit heeft ook grote nadelen.
Dat is namelijk dat elektriciteit duur is en zeer moeilijk te maken is. Het
proces van elektriciteit opwekken is ook erg milieubelastend.
(d.w.z. dat het milieu er flink onder lijdt)
Hoe komen we vandaag de dag eigenlijk aan de benodigde
elektriciteit? Dat wordt uitgelegd in het volgend filmpje.
(klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Historie van Elektriciteit.
Volgens historische documenten is de eerste bekende ontdekking van
statische elektriciteit eigenlijk in de 6e eeuw. Hier werd ontdekt dat het
wrijven van een bont met een ander voorwerp andere voorwerpen laat
aantrekken.

A – Introductie.
7

De eerste moderne toepassing van elektriciteit was in 1660, de eerste
elektrostatische generator. Deze baande de weg voor de leer van de
elektriciteit. Men ontdekte dat er materialen zijn die als geleiders dienst
doen en anderen die als isolator dienst doen en dat er twee soorten
ladingen bestaan (positief en negatief).
In 1700 werd de eerste condensator uitgevonden en men kon zo
statische elektriciteit in een elektrische stroom omzetten.
In de vroege 19e eeuw deed men nog meer verbazende ontdekkingen
op het gebied van elektriciteit.
Er kwamen bedrijven die erop gericht waren om elektriciteit te
onderzoeken om zo het leven voor de mensen gemakkelijker te maken.
Zo kwamen er de meest ongelooflijke uitvindingen, zoals de
inductiemotor, de gloeilamp, de lange afstand telegraaf, de telefoon, de
eerste elektrische aangedreven locomotief.
Deze uitvindingen kwamen van mensen zoals:
- Georg Simon Ohm
1787 - 1854

- Graaf Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta
1745 - 1827

- André-Marie Ampère
1775 – 1836
Natuurlijk zijn er nog vele andere uitvinders geweest die zich met
elektriciteit bezig hebben gehouden zoals:
Thomas Edison, Alexander Graham Bell, Michael Faraday, Benjamin
Franklin, Samuel Morse, James Watt, James Clerk Maxwell

A – Introductie.
8

Na de tweede wereldoorlog zijn de ontwikkelingen zeer snel gegaan.
Heden ten dage is elektriciteit niet meer weg te denken uit onze
maatschappij.
Toepassingen.
Om maar een paar voorbeelden te noemen waarbij elektriciteit een
belangrijke rol speelt:
Televisie, Stereo, Gsm, Computer, Airco, Klokken, Elektrische
gereedschappen, Lasers, Verlichting, Pompen, Meetapparatuur,
Afstandbedieningen, Ovens, Magnetron, Koffiezetapparaten,
Fototoestellen, Kopieerapparaten, Projectoren, IJskasten, Diepvriezers,
Snelheidscontroles, Navigatiesystemen, Satellieten, Speelgoed,
Vliegtuigen, Trein, Stofzuigers, Vaatwasmachines, Compressors,
Grasmaaimachines, Liften, Auto’s, Rolluiken, Verwarming, enz.
Zonder elektriciteit zou ons hedendaags bestaan helemaal ontregeld
worden.
Bedrijven, Fabrieken, Ziekenhuizen, Rechtbanken, Scholen, Tv-zenders,
Internet, Banken, Winkels, Treinverkeer, Verkeerslichten, Politie,
Brandweer, Vliegvelden, GSM netwerk zouden allemaal niet goed meer
functioneren.

A – Introductie.
9

Omdat elektriciteit zo een grote rol speelt in ons dagelijks leven,
zijn er ook een hele hoop beroepen gerelateerd aan elektriciteit.
Hieronder zijn een aantal beroepen opgesomd die direct
betrekking hebben op elektriciteit.
Elektrotechnisch ingenieur
-Besturingstechnicus
-Automatiseringsdeskundige
-Onderhoudstechnicus Electro en Instrumentatie
-Elektronicaspecialist
-Productontwerper
-Ingenieur krachtcentrale
-Programmeur robots
-Verwarmingsmonteur
-Audiovisueel medewerker
-Monteur communicatienetwerken
-Monteur laag- en hoogspanningsnetwerken
-

We hebben nu een flink aantal zaken bekeken. Een aanvulling hierop is
een video.
Klik hiernaast op het video logo om de video te bekijken
op het internet. Bij geen werkende link klik HIER.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6A via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

B – Statische elektriciteit.
10

Wanneer we een plasje zuiver water eens goed gaan bekijken, zullen we
zien dat het plasje water uit allemaal waterdeeltjes bestaat. Één zo een
waterdeeltje noemen we een watermolecuul.
Een molecuul kunnen we ook weer goed gaan bekijken. We zullen zien
dat ieder watermolecuul is opgebouwd uit hetzelfde aantal
bouwsteentjes van een soort. Er bestaan heel veel verschillende
bouwsteentjes en die bouwsteentjes noemen we atomen.
Wanneer we kijken naar het watermolecuul zal 1 watermolecuul bestaan
uit 2 waterstofatomen (afgekort: H) en 1 zuurstofatoom (afgekort: O).
De wetenschappelijke naam van water is H2O, bestaat uit 2xH en 1xO.
Samen zorgen deze atomen ervoor dat er de stof ‘water’ gevormd
wordt. De atomen zelf zijn geen water meer. Het kleinste deeltje dat nog
onder water valt, is het watermolecuul.

Ook atomen zijn weer goed te bekijken. Dan zul je zien dat ieder atoom
is opgebouwd uit een kern met daaromheen elektronen.
De kern bestaat uit:
Protonen: Dit zijn positief geladen deeltjes.
Neutronen: Dit zijn neutrale kerndeeltjes.
Om de kern “vliegen” de negatief geladen deeltjes,
de elektronen.

B – Statische elektriciteit.
11

De kernen blijven gemiddeld op hun
plaats. De elektronen bewegen rond de kern. Bij metalen en andere
“geleiders” kunnen deze elektronen hun eigen kern verlaten. Er is dan
sprake van “vrije elektronen”.
Zie ook het filmpje dat uitlegt hoe een molecuul in
elkaar zit.
(Klik in het zwarte vlak)op het video logo.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

B – Statische elektriciteit.
12

Als een atoom en/of molecuul elektronen teveel of te weinig heeft dan
krijgt deze een lading. Men noemt dit atoom en/of molecuul dan een ion.
We zullen in het vervolg niet praten over een ion maar over een geladen
stof (deze bestaat immers uit ionen)
Heb je evenveel positieve deeltjes als negatieve dan heb je een neutrale
stof.
Heb je een tekort aan elektronen  positief geladen stof (+)
Heb je een overschot aan elektronen negatief geladen stof (-)
Je kunt een stof alleen een lading geven door elektronen erbij of eraf te
doen.
2 gelijknamige stoffen (+) en (+) en (-) en (-) zullen ze elkaar afstoten.
Uiteraard geld dit niet voor neutrale stoffen onderling

2 ongelijknamige stoffen (-) en (+) zullen ze elkaar aantrekken.
Hierbij moet opgemerkt worden dat een neutrale stof ook door een
geladen stof aangetrokken wordt.

B – Statische elektriciteit.
13

Elektroscoop.
Met een elektroscoop kun je het effect van positief en
negatief geladen deeltjes zichtbaar maken. Het bestaat
meestal uit twee bladen lichte metalen folie.
De folie is verbonden met geleiders. De aan te tonen
lading vloeit langs de geleiders naar de bladen.
Daardoor gaan de twee bladen elkaar afstoten.
Hoe groter de lading, hoe verder de bladen zich van elkaar
verwijderen.
De elektroscoop die op school gebruikt wordt
staat hiernaast afgebeeld. Hoe groter de lading
hoe groter de uitslag.
Het is belangrijk bij een elektroscoop om te
onthouden dat de positieve deeltjes zich in de kern bevinden.
In een vaste stof (elektroscoop) zitten deze op een vaste plaats en
kunnen niet van hun plaats af. Bij stoffen met veel vrije elektronen zoals
bijna alle metalen zullen deze elektronen (negatieve deeltjes) wel willen
gaan bewegen.
Bepaalde stoffen worden bij wrijving:
-negatief geladen zoals: plastic koper
-positief geladen zoals: lucht, wol, glas

B – Statische elektriciteit.
14

Bij het in de buurt komen (niet aanraken!) van een elektroscoop gebeurt
het volgende:

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

De positief geladen staaf komt in de buurt en trekt de negatieve
deeltjes in de elektroscoop aan. Omdat er een verplaatsing van
negatieve elektronen in de elektroscoop plaats vindt, zullen er onderaan
alleen nog maar positief geladen deeltjes overblijven. En 2 positief
geladen plaatjes stoten elkaar af.
Dit effect wordt veroorzaakt door het feit dat gelijknamige ladingen
elkaar afstoten en ongelijknamige ladingen elkaar aantrekken.
Wanneer je dit verschijnsel moet gaan uitleggen kun je het beste dit
tekenen. Gebruik dan altijd deze volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen (+) op een vaste plaats.

3.

Teken de elektronen (-).

B – Statische elektriciteit.
15

Bij aanraking zal dit alles een hele andere wending nemen.
De elektronen (-) kunnen dan overspringen van het ene object naar het
andere. Hierdoor zal de elektroscoop uiteindelijk een positieve lading
krijgen, en de staaf wordt iets minder positief omdat er elektronen (-)
zijn bijgekomen. De plaatjes blijven dan ook uitelkaar staan.
Bij aanraking van de PVC buis gebeurt het volgende:
Er springen elektronen over

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Wanneer je dit verschijnsel moet gaan tekenen gebruik dan altijd deze
volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen op een vaste plaats. (+)

3.

Teken de elektronen. (-)

B – Statische elektriciteit.
16

Je kunt de elektroscoop weer neutraal maken door hem aan te raken, het
tekort aan elektronen wordt dan door jou aangevuld. Jij bent “geaard”
(verbonden met de aarde) en deze zal altijd neutraal blijven, vanwege
het enorme aantal deeltjes wat de aarde bezit.
Het in de buurt komen en aanraken met een negatieve staaf kun je
bekijken in de samenvatting. Let op: Er gebeurt met de plaatjes precies
hetzelfde, echter bewegen de elektronen (-) heel anders !

B – Statische elektriciteit.
17

Op de website staat een applet klaar waarmee je zelf een
ballon statisch kunt laden, probeer het eens en maak dan
eerst onderstaande opdrachten.
Laadt 1 ballon eerst negatief door hem langs de trui te wrijven.
1.
2.

Zal de trui nu positief of negatief zijn?
Wat zal er tussen de ballon en trui te zien zijn? Trekken deze elkaar
aan of stoten ze elkaar af?

Ga nu met de ballon naar de neutrale muur.
3.

Wat zal er met de negatieve elektronen in de muur gebeuren?

4.

Wat zal er met de positieve ionen in de muur gebeuren?

Herstel nu de simulatie en klik aan dat je 2 ballonnen wil gebruiken.
Wrijf met beide ballonen langs de trui zodat ze beide genoeg
elektronen opnemen. Hang vervolgens ballon 1 midden in het scherm en
ballon 2 breng je rustig naar ballon 1 toe.
5.

Wat zullen de 2 ballonen voor effect op elkaar hebben, en waarom?
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6B via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

C – Elektrische symbolen.
18

Bij elektriciteit wordt vaak gebruik gemaakt van schema’s waarin zal
worden aangegeven hoe een schakeling is opgebouwd. Een schakeling is
een stroomkring waarin verschillende onderdelen zijn opgenomen. Denk
hierbij aan een spanningsbron, een lampje en nog veel meer
verschillende mogelijke onderdelen. Deze onderdelen noemen we
componenten.

Schema’s worden gebruikt om een schakeling die in werkelijkheid
bestaan eenvoudiger weer te geven. In deze schema’s worden geen
foto’s gebruikt om aan te geven welke componenten in de schakeling
zitten.
Componenten die je veel zal tegenkomen:


Gelijkspanningbron



Wisselspanningbron



Schakelaar (geopend)



Schakelaar (gesloten)





Weerstand
(stroomverbruiker)
Voltmeter

V

C – Elektrische symbolen.
19


Ampèremeter



Lampje



Light-emitting diode (LED)



Draadje

A

Van de meeste componenten weet je waarschijnlijk wel wat ze doen of
waarvoor ze bedoeld zijn. Een diode is een apparaatje dat de stroom
maar in 1 richting doorlaat. Een Light-emitting diode is er eentje die
daarbij ook nog licht uitzendt.
Zoals al eerder aangegeven worden deze symbolen gebruikt om
schema’s te maken. Deze schema’s maken schakelingen overzichtelijker.
Enkele voorbeelden hiervan:

C – Elektrische symbolen.
20

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

Het schema dat er over blijft is veel overzichtelijk dan de oorspronkelijke
tekening.
Van ieder elektrisch apparaat is zo’n schema gemaakt. Zoals hieronder
van een magnetron

Dit maakt het zoeken naar eventuele storingen een stuk makkelijker.

C – Elektrische symbolen.
21

Schema’s zijn niet zo makkelijk te maken vanuit een tekening. Hoe meer
componenten in de tekening zijn, hoe moeilijker het zal zijn om een
schema ervan te maken.

ampèremeter

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Leg de componenten zodanig dat
je er overzichtelijk naar kan kijken.
Stap3:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

A

A

A

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6C via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

D – Grootheden.
22

Bij deze paragraaf gaan we de grootheden en bijbehorende eenheden
bespreken die tijdens deze module van toepassing zijn.
Spanning.
Spanning staat ook wel bekend als potentiaalverschil binnen de
natuurkunde. Met spanning wordt de hoeveelheid energie die nodig is
per ladingseenheid om deze te kunnen verplaatsen door een geleidend
materiaal bedoelt. Simpel gezegd: de energie van de elektronen.
Spanning wordt weergegeven met het symbool U, afgeleid van het
latijnse woord Urgere.
De eenheid waarin spanning wordt uitgedrukt is volt. Afgekort met een
hoofdletter V.
Wanneer je een elektrisch apparaat aansluit op het lichtnet door de
stekker in het stopcontact te steken, komt er een spanning van 230volt
naar dit apparaat. (Vroeger was dit 220volt, tegenwoordig 230volt)
Je noteert dit als: Ustopcontact = 230V.
Stroomsterkte.
Een lampje gaat branden als de kring gesloten is. Dit komt doordat er
een stroom van vrije elektriciteitsdeeltjes (elektronen) loopt door de
kring. Deze wordt verwekt door de batterij. De batterij werkt net als een
ventilator. Bij een ventilator is er voor en achter een andere druk en het
drukverschil veroorzaakt de luchtstroom. De batterij veroorzaakt dus een
drukverschil en hierdoor ontstaat een stroom. Deze stroom loopt van plus
naar min.
Kortom: stroomsterkte is het aantal elektronen dat per seconde door een
geleider stromen.

D – Grootheden.
23

Stroomsterkte wordt doorgaans weergegeven met de letter I, afkomstig
van intensiteit. De stroomsterkte die per seconde door een draad
passeert heeft de eenheid Ampère (A).
Stel dat er door een elektromotor een stroomsterkte van 3 Ampère gaat.
Je noteert dit als: Imotor = 3A
Om de stroomsterkte te meten plaats je een ampèremeter in serie (dus
tussen lampje en spanningsbron).
Weerstand.
Ieder elektrisch apparaat zorgt voor een weerstand van de
stroomsterkte. Een weerstand is wanneer de doorgang van een
elektrische stroom wordt bemoeilijkt.
Je zou weerstand kunnen vergelijken met een kraan die maar half
opengedraaid is.
Weerstand geven we aan met de letter R, afkomstig van resistance.
Weerstand wordt gemeten in de eenheid Ohm. Ohm wordt afgekort met
het Griekse symbool voor omega, Ω.
Stel dat een lampje een weerstand heeft van 25 Ohm.
Je noteer dit als: Rlampje = 25Ω.

D – Grootheden.
24

Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

Wanneer je spanning, stroomsterkte en weerstand wil gaan meten zijn er
een aantal dingen erg belangrijk om uit elkaar te houden.
Spanning over een lampje meten.
Wanneer je spanning wil meten heb je een spanningsmeter nodig. Deze
spanningsmeter sluit je parallel over het lampje aan.
Stroomsterkte door een lampje meten.
Wanneer je stroomsterkte wil gaan meten heb je een ampèremeter
nodig. Deze sluit je in serie voor of na het lampje aan. Deze zal het
aantal elektronen die per seconde door het lampje gaan meten.

D – Grootheden.
25

Wanneer je nog niet goed het verschil weet tussen serie en parallel is
dat geen probleem, want dat wordt later deze module nog behandeld.
Maar om je toch alvast een idee te geven kun je onderstaand filmpje
bekijken door erop te klikken. Het filmpje is ook HIER te vinden.

Weerstand van een lampje meten.
De weerstand is te meten maar dat wordt niet in deze module
behandeld. In deze module leer je wel de weerstand te berekenen met
behulp van de stroomsterkte en de spanning. Dit volgt nog in de
komende paragrafen.
Samenvatting kun je HIER te vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6D via Teletop.

E1 - Wet van Ohm.
26

Bij elektriciteit is er 1 formule de basis van alle andere formules. Deze
formule zal bij ieder onderdeeltje van elektriciteit, waarbij elektriciteit
een rol speelt, terugkomen. Deze wet is vernoemd naar de Duitse
natuurkundige George Ohm, die als eerste de relatie legde tussen
stroomsterkte, spanning en weerstand.
Voordat je de wet van Ohm goed kan begrijpen, moet je een aantal
basisdingen goed helder hebben.








Er kan pas een elektrische stroom lopen wanneer de stroomkring
gesloten is.
Stroomsterkte (I) wordt gemeten in Ampère (A).
Je kunt stroomsterkte meten met een Ampèremeter die je in serie
plaatst met het te meten component.
Spanning (U) wordt gemeten in Volt (V).
Je kunt spanning meten met een voltmeter die je parallel over het te
meten component plaatst.
Geef je de elektronen meer energie (spanning) dan zullen de aantal
elektronen die per seconde (stroomsterkte) door de stroomkring gaan
toenemen.

Deze voorwaarden zijn van belang bij de wet van Ohm. Wanneer er niet
aan deze voorwaarden wordt voldaan zal de wet van Ohm niet gelden.

E1 - Wet van Ohm.
27

We gaan nu bekijken hoe de wet van Ohm er uitziet.
We gaan de spanning en stroomsterkte meten van een
component (in dit geval hiernaast een weerstandje).
We zetten er eerst 0 volt op. De stroomsterkte is dan ook
0 ampère.
Wanneer we de spanning gaan verhogen naar 1volt,
zal de stroomsterkte omhoog gaan naar 0,5 ampère.
We verhogen de spanning naar 2 volt, stroomsterkte wordt 1 ampère.
Iedere keer wanneer de spanning met 1 volt verhoogd wordt, zal de
stroomsterkte verhogen met 0,5. Dat kunnen we uitzetten in een tabel
zoals hierbeneden is gedaan. Vanuit deze tabel kun je een grafiek
tekenen zoals ernaast gebeurd is. Bekijk deze en kijk of je begrijpt wat
er staat.

I (A)

0
0

1
0,5

2
1

3 4
1,5 2

U/I

2

2

2

2

U (V)

U (V)

3
2
1

0,5 1 1,5 2 I (A)
Zoals je in de kolom onderaan de tabel kunt
zien, komt er een constante waarde uit wanneer je spanning deelt door
de stroomsterkte. Vanuit de wiskunde weet je dat bij een rechte lijn een
hellingsgetal hoort.

Deze waarde is de weerstand.

R=

spanning
stroomsterkte

=

U(V)
I(A)

=

2
3
4
1
= 2Ω
=
=
=
1
1,5
0,5
2

E1 - Wet van Ohm.
28

De wet van Ohm luidt als volgt:

weerstand =
R(Ω) =

In symbolen:

spanning
stroomsterkte
U(V)
I(A)

Om erachter te komen hoe je de formule moet invullen wanneer er iets
anders gevraagd wordt dan de weerstand, kun je de formuledriehoek
gebruiken. Je legt dan je vinger op het gedeelte dat je moet uitrekenen,
de driehoek laat je zien hoe je de formule moet gebruiken.
Wil je R weten?
Leg je vinger op R, er blijft

over.

Wil je U weten?
Leg je vinger op U, er blijft I x R over.

Alle verschillende voorbeeldsommen kun je HIER vinden in de
samenvatting.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E1 via Teletop.

E2 – Ohm & lampje.
29

Dagelijks komen we lampen tegen. Grote lampen, zoals in een
voetbalstadion of kleine lampen in de kerstboom. Er zijn heel veel
verschillende soorten lampen of lampjes.
Wanneer je ieder lampje apart gaat bekijken,
zul je zien dat er op ieder lampje iets geschreven
staat. Bijvoorbeeld een autolamp.
Daar zou 12V/1,5A op kunnen staan.
Dit betekent dat wanneer je 12Volt over dit
lampje heen zou zetten, er een stroomsterkte van
1,5A doorheen gaan en brand het lampje op volle sterkte.

12V/1,5A

Kun je over dit lampje:
2Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zeer zwak.
6Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zwak.
12,5Volt zetten?
Ja, het lampje brandt fel.
25Volt zetten?
Ja, het lampje zal doorbranden.
Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken. In de video
wordt een proef gedemonstreerd om spanning en stroomsterkte te
meten. Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

E2 – Ohm & lampje.
30

De weerstand van een lampje is te meten en zal constant zijn wanneer er
een andere hoeveelheid spanning over het lampje wordt gezet. Echter
wanneer een gloeidraadje in een lampje zeer heet wordt, dan zal zijn
weerstandwaarde gaan veranderen door de hitte. Dat is het beste
zichtbaar wanneer een meting wordt uitgezet in een grafiek.
In de grafiek hiernaast zie je wat er
gebeurt wanneer je steeds meer spanning
(U) over een lampje zet. In eerste instantie
zal de grafiek lineair blijven, omdat de
weerstand constant is. Maar wanneer er
teveel spanning over een lampje wordt
gezet, wordt hij warm en zal hij uiteindelijk
doorbranden. Bij dit oververhitten van het
lampje zal de weerstand verhogen.

Wanneer je een voorbeeldsom wil zien, kijk dan in de samenvatting.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E2 via Teletop.

F – Serieschakeling.
31

Wanneer we een schakeling bekijken, kunnen we een schakeling onder
verdelen in 2 hoofdcategorieën. De Serieschakeling en de
Parallelschakeling.
Dit hebben we al heel kort bekeken bij paragraaf D met een filmpje. In
deze paragraaf gaan we het hebben over de Serieschakeling. De
Parallelschakeling zal in de volgende paragraaf worden besproken.
Een Serieschakeling is een schakeling waarbij alle geschakelde
componenten in serie staan. Dat wil zeggen; wanneer de stroom gaat
lopen kan deze maar 1 richting uit en komt dan alle componenten tegen.
De stroom kan zich nergens splitsen, splitsen is namelijk parallel.

+
-

+
-

Serie

Parallel

In het linkerplaatje zijn 3 lampjes in serie geschakeld. De stroom moet
door alle 3 de lampjes heen. In het rechterplaatje zijn 3 lampjes parallel
getekend, de stroom zal zich splitsen voordat het door een lampje gaat.

F – Serieschakeling.
32

Wanneer er in een serieschakeling een lampje uitvalt dan gaan de
andere lampjes ook uit, omdat de stroom niet meer door kan. De
stroomkring is dan niet meer gesloten. Wanneer er een lampje uitvalt bij
een Parallelschakeling, dan is de stroomkring nog steeds gesloten en kan
de stroom nog steeds door de andere lampjes. Deze zullen dan gewoon
blijven branden.

Stroomsterkte in een Serieschakeling.
Wanneer we een stroom laten lopen door een Serieschakeling dan is de
stroomsterkte in de hele stroomkring gelijk. Het maakt niet uit waar je
stroomsterkte gaat meten, overal is deze even groot.
In Natuurkundige termen zeggen we;
de stroomsterkte is constant.
I
1

I
2

I
3

I totaal

I = constant

Itotaal= I1= I2= I3

Itotaal wordt ook wel Ibron genoemd

F – Serieschakeling.
33

Spanning bij Serieschakeling.
De spanning die over de componenten staat kan wel verschillen, dit is
afhankelijk van de weerstand van ieder component. De spanning van
alle componenten bij elkaar opgeteld is de totale spanning.

U
1

U
2

U
3

U totaal

Utotaal = U1+U2+U3+…
Bekijk onderstaand filmpje over het oplossen van sommen met
serieschakelingen (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun het ook HIER bekijken.

F – Serieschakeling.
34

Weerstanden in serieschakeling.
Wanneer we weerstanden bekijken bij serieschakeling dan kun de totale
weerstand heel gemakkelijk berekenen. Je mag namelijk alle
weerstanden in de schakelingen bij elkaar optellen dan heb je de totale
weerstand.
R1

R2

R3

Rtot=R1+R2+R3
Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6F via Teletop.

G – Parallelschakeling.
35

In de vorige paragraaf hebben we gezien wanneer een schakeling
‘serie’ wordt genoemd en wanneer ‘parallel’. In deze paragraaf gaan
we kijken naar de stroomsterkte en spanning bij een parallelschakeling,
net zoals we dat in de vorige paragraaf hebben gedaan bij een
serieschakeling.
Het grote verschil van een parallelschakeling met een serieschakeling is
dat er bij een parallelschakeling meerdere stroomkringen zijn te
onderscheiden.
Hieronder zijn de verschillende stroomkringen weergegeven. Iedere
stroomkring is apart gekleurd. De stroom door het bovenste lampje volgt
de roze route, de stroom door het onderste lampje de groene route en
de stroom door de weerstand (component in het midden) de bruine route.

G – Parallelschakeling.
36

Wanneer we in een parallelschakeling ieder component gaan bekijken
zijn er een aantal eigenschappen heel belangrijk.
Omdat er meerdere stroomkringen zijn, is:


De stroomsterkte in de stroomkringen verschillend.



De spanning over ieder component hetzelfde.



Als er één onderdeel uitvalt of kapot gaat werkt de rest nog steeds.
U1

U2

U3
Utotaal

Spanning bij een parallelschakeling.
Met een voltmeter meet je de spanning over ieder component en zul je
zien dat over ieder component dezelfde spanning staat. Ook de totale
spanning (Utotaal) is hetzelfde.
Utotaal = U1 = U2 = U3

G – Parallelschakeling.
37

Stroomsterkte bij parallelschakeling.
De stroomsterkte kan verschillen per component in een
parallelschakeling. Om deze uit te rekenen moet je voor iedere
component de wet van Ohm gaan gebruiken. Wanneer je de totale
stroomsterkte wil weten, mag je de stroomsterktes van alle losse
componenten bij elkaar optellen.
I1

I2

I3

It

Itotaal = I1+I2+I3+…
Bekijk onderstaande film om te zien hoe je berekeningen aanpakt bij een
parallelschakeling (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

G – Parallelschakeling.
38

Weerstand bij parallelschakeling.
Om een totale weerstand te berekenen bij een parallelschakeling zul je
meer moeite moeten doen dan bij een serieschakeling.
Bij een serieschakeling hoefde je alle weerstanden maar bij elkaar op te
tellen, bij een parallelschakeling gaan we “omgekeerd” optellen.
Om omgekeerd op te tellen krijg je deze formule gegeven:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1
Je vult hierbij R1, R2, R3 etc. in de formule in en je houdt breuken over.
Als je niet meer weet hoe je Rv kunt uitrekenen wanneer je deze breuken
hebt kun je dat opzoeken in de samenvatting.

Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6G via Teletop.

H – Gecombineerde schakeling.
39

Tot nu toe zijn serieschakelingen en parallelschakelingen altijd apart
bekeken. Maar de meeste schakelingen die worden gebruikt bestaan
niet uit alleen serie of parallel geschakelde componenten maar uit een
mix hiervan. We noemen dit een gecombineerde schakeling.
Hier rechts is een gecombineerde schakeling
weergegeven. Het zijn 2 lampjes (nr. 1+2) die
parallel geschakeld zijn. Samen staan deze
lampjes in serie met de weerstand hier rechts.

1

Om aan een gecombineerde schakeling te
kunnen rekenen, moet je eerst gaan kijken welke
componenten in serie met elkaar staan en welke componenten een
parallelschakeling met elkaar vormen.
Wanneer je dat gelukt is kun je een parallelschakeling in gedachte
vervangen door een vervangingscomponent (vaak wel
vervangingsweerstand genoemd).
Dan hou je een schakeling over waarbij alle onderdelen in serie met
elkaar staan. Deze zou je zonder problemen moeten kunnen oplossen.

1
1 en 2

2

2

H – Gecombineerde schakeling.
40

Om een vervanging te vinden moet je een aantal zaken onthouden:
Alleen weerstanden mag je vervangen, je zult dus altijd eerst de
weerstand moeten uitrekenen.


Weerstanden in serie mag je optellen.



Weerstand parallel moet je “omgekeerd optellen” .



Serie:

(RV = R1+R2+R3+enz.)

Parallel:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1

Om goed te zien hoe je bij een parallelschakeling een
vervangingsweerstand uitrekent kun je het onderstaand filmpje bekijken.
(klik in het zwarte vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
41

Voorbeeldsom.
Geef bij elk component van onderstaande afbeelding de spanning,
stroomsterkte en weerstand.
9V
6V
10 Ω
0,2 A

Dit lijkt erg moeilijk, zeker omdat je bij zo een opgave “door het bomen
het bos niet meer ziet”. Je moet hiervoor iedere keer bij het begin
beginnen en de basisregels toepassen die je de afgelopen paragrafen
hebt geleerd.
De som wordt uitgewerkt in het onderstaand filmpje. (klik in het zwarte
vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
42

Je zou nu aan het laatste huiswerk van deze module kunnen beginnen.
Wanneer je graag nog een extra uitleg wil hebben over het oplossen
van een gecombineerde schakeling, dan kun je eerst onderstaand filmpje
bekijken. (klik in het zwarte vlak)
Ook zijn in de samenvatting meerdere sommen geheel uitgewerkt.
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Samenvatting kun je HIER vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6H via Teletop.

Extra: Relais.
43

Deze paragraaf is voor de mensen die nog geïnteresseerd zijn om wat
extra te weten te komen. Deze paragraaf zal NIET worden getoetst op
het proefwerk.
Tijdens deze extra stof gaan we het hebben over een Relais en zullen
stap voor stap gaan bekijken wat een Relais is.
Wat is een Relais?
Een Relais is een door een elektromagneet bediende schakelaar.
Het is een eenvoudige maar zeer veelgebruikte component in elektrische
schakelingen.
Hoe werkt een relais?
In een relais is koperdraad om een ijzeren staafje gedraaid. Wanneer
er door de draad stroom gaat lopen zal het ijzeren staafje magnetisch
worden. Aan het uiteinde van dit ijzeren staafje zit een ijzeren plaatje
wat aangetrokken wordt als het staafje magnetisch wordt.
Hierdoor worden er onder het plaatje 2 contacten met elkaar verbonden
net zoals bij een schakelaar.

Extra: Relais.
44

Welk symbool is een Relais?

Aan de linkerkant (bij de spoel) sluit je stroomkring A aan. Wanneer
deze stroomkring sluit, zal deze de elektromagneet activeren en trekt
aan het schakelaartje in stroomkring B (stippellijn).
Hoe werkt een Relais in een schakeling?

A

Als er een relais gebruikt wordt, zijn er
S1
altijd 2 stroomkringen,
S2
de “stuurkring” B en de
“verbruikerskring” A. Als de
schakelaar 1 (S1) gesloten wordt dan
B
wordt het ijzer in de het relais
M
magnetisch. Hierdoor trekt hij
schakelaar 2 (S2) automatisch
dicht. De 2e stroomkring wordt dus gesloten en in dit voorbeeld gaat dan
de motor (M) werken.

Extra: Relais.
45

Waarom dan niet de hiernaast staande schakeling?
Een motor (b.v. ruitenwissermotor auto) heeft
meestal een groot vermogen, het gevolg hiervan
is dat er een grote stroom doorheen gaat.
De meeste schakelaars aan het stuur zijn klein
en daar kan geen grote stroom doorheen,
anders branden deze door.

S

M

Een relais bied de oplossing, door
schakelaar S1 gaat een “kleine stuurstroom” waardoor S2 gesloten wordt
en de motor gaat werken. S2 is een schakelaar waar wel veel stroom
doorheen kan.
Deze relais bevinden zich vaak onder de motorkap of onder het
dashboard en je hoort ze vaak “klikken”.

Extra: Relais.
46

Hoe gebruiken we een Relais in een schakeling?
Een Relais gebruiken we zoals al gezien om met schakeling A schakeling
B te doen openen of sluiten. Wanneer we gaan kijken kom je het Relais
vaak tegen bij schakelingen waarbij je met een kleine stroomsterkte een
stroomkring wil (de)activeren met een grote stroomsterkte.
Het beste voorbeeld hiervan is een startrelais van de auto. Wanneer je
de auto probeert te starten draai je aan de sleutel. In deze schakeling is
dan ook een relais opgenomen die vervolgens alle andere systemen in
de auto uitzet, zodat de startmotor het volle vermogen van de accu kan
benutten.
In het schakelschema hieronder wordt een Relais gebruikt om een bel te
doen bellen. De bel werkt op een spanning van 230V, maar wordt
aangestuurd met een schakelaar die maar 12V aan spanning nodig
heeft.

Practica.
47

Hieronder zijn een aantal practica te vinden die goed aansluiten bij
deze module. Wanneer er een practicum wordt uitgevoerd, zal dit van
tevoren duidelijk worden aangegeven en kun je deze hier vinden:
Practicum 1:

Water als geleider.

Practicum 2:

De volta-batterij.

Practicum 3:

De citroen-batterij.

Practicum 4:

De hand-batterij.

Practicum 5:

Schakelingen tekenen en bouwen.

Practicum 6:

Wet van Ohm.


Slide 25

1

MODULE 6
ELEKTRICITEIT.

Door: S.

Habets.

Inhoudsopgave.
2

Hier vind u het overzicht van deze module.
Om snel naar een onderdeel toe te gaan kan erop geklikt worden.
Voorwoord

3

Legenda

4

A.

Introductie

5

B.

Statische elektriciteit

10

C.

Elektrische symbolen

18

D.

Grootheden

22

E1.

Wet van Ohm

26

E2.

Ohm & lampje

29

F.

Serieschakeling

31

G.

Parallelschakeling

35

H.

Gecombineerde schakeling

39

Extra:

Transistor

43

Practica

47

Voorwoord.
3

Welkom bij de module Elektriciteit door S. Habets.
Deze module is gemaakt voor leerlingen van 2 Atheneum.
De opzet van deze module is dat een leerling deze module geheel
zelfstandig door kan werken. Daar waar dat niet mogelijk is, zal er
tijdens de les hier nog aandacht aan besteed worden. Bij vragen kan
altijd de docent worden geraadpleegd. Dat kan tijdens de les, maar dat
kan ook online. Je krijgt dan in de meeste gevallen reactie per email.
Te vinden op: www.stagesmc.weebly.com
Verder is op de website nog aanvullende informatie te vinden.
Het is verstandig om tijdens de les naast je laptop ook te
zorgen voor een koptelefoon of oordopjes. Dit omdat er
regelmatig filmpjes met geluid zijn verwerkt in dit lesmateriaal.
Opdrachten/huiswerk.
De opdrachten die bij deze module horen zijn op teletop te vinden.
Wanneer er opdrachten gemaakt moeten worden zal dat worden
aangegeven in de module. Wanneer je score lager is dan 65% mag je
niet verder met de volgende paragraaf maar moet je de opdrachten
nogmaals maken.
Aanvullende informatie zal worden gegeven in de les.
Heel veel succes en plezier!
S. Habets

Legenda.
4

Soms kom je logo’s tegen op de groene balk zoals deze hierboven staan.
Wanneer je op sommige logo’s klikt zit er een hyperlink achter. Deze zal
je dan direct naar de juiste locatie verwijzen.
Hier beneden wordt uitgelegd wat het betekend wanneer er een van
deze logo’s in de groene balk staan vermeld.
Er zit geluid bij deze pagina of bij de bijbehorende film.
In de klas zijn oordopjes of een koptelefoon verplicht.
Er bevindt zich een video op deze pagina.

Aanvullende informatie is te vinden op de website van Dhr.
Habets.
Er bevinden zich opdrachten via TeleTop op deze pagina.

Er bevindt zich een samenvatting op deze pagina.

A – Introductie.
5

Elektriciteit komen we dagelijks tegen in ons leven. Dan denk je natuurlijk
meteen aan het stopcontact en aan batterijen met alle apparaten die
daarbij horen. Maar niet alleen kunstmatig opgewekte elektriciteit kom
je in je dagelijks leven tegen, ook in de natuur kom je elektriciteit tegen.
Vaak denk je niet aan deze vormen, maar toch hebben ze alles met
elektriciteit te maken.

In de natuur kom je bliksem tegen, heb je de sidderaal en gaan je haren
rechtovereind staan met behulp van elektriciteit. Zelfs in ons lichaam
gaan er continu elektrische stroompjes als je kijkt naar ons zenuwstelsel.

Tegenwoordig maken wij onze eigen elektriciteit. Maar waarom
gebruiken wij mensen eigenlijk zo graag elektriciteit?
Elektriciteit is een vorm van energie die veel voordelen heeft.




Elektriciteit is gemakkelijk te transporteren door de infrastructuur van
(koper)draden die inmiddels overal in ons land zijn aangebracht.
Elektriciteit is gemakkelijk om te zetten in andere vormen van energie
zoals:
Warmte
(vb: een soldeerbout of elektrische verwarming)
Licht
(vb: een gloeilamp of LED)
Beweging
(vb: een elektromotor)

A – Introductie.
6

Elektriciteit heeft ook grote nadelen.
Dat is namelijk dat elektriciteit duur is en zeer moeilijk te maken is. Het
proces van elektriciteit opwekken is ook erg milieubelastend.
(d.w.z. dat het milieu er flink onder lijdt)
Hoe komen we vandaag de dag eigenlijk aan de benodigde
elektriciteit? Dat wordt uitgelegd in het volgend filmpje.
(klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Historie van Elektriciteit.
Volgens historische documenten is de eerste bekende ontdekking van
statische elektriciteit eigenlijk in de 6e eeuw. Hier werd ontdekt dat het
wrijven van een bont met een ander voorwerp andere voorwerpen laat
aantrekken.

A – Introductie.
7

De eerste moderne toepassing van elektriciteit was in 1660, de eerste
elektrostatische generator. Deze baande de weg voor de leer van de
elektriciteit. Men ontdekte dat er materialen zijn die als geleiders dienst
doen en anderen die als isolator dienst doen en dat er twee soorten
ladingen bestaan (positief en negatief).
In 1700 werd de eerste condensator uitgevonden en men kon zo
statische elektriciteit in een elektrische stroom omzetten.
In de vroege 19e eeuw deed men nog meer verbazende ontdekkingen
op het gebied van elektriciteit.
Er kwamen bedrijven die erop gericht waren om elektriciteit te
onderzoeken om zo het leven voor de mensen gemakkelijker te maken.
Zo kwamen er de meest ongelooflijke uitvindingen, zoals de
inductiemotor, de gloeilamp, de lange afstand telegraaf, de telefoon, de
eerste elektrische aangedreven locomotief.
Deze uitvindingen kwamen van mensen zoals:
- Georg Simon Ohm
1787 - 1854

- Graaf Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta
1745 - 1827

- André-Marie Ampère
1775 – 1836
Natuurlijk zijn er nog vele andere uitvinders geweest die zich met
elektriciteit bezig hebben gehouden zoals:
Thomas Edison, Alexander Graham Bell, Michael Faraday, Benjamin
Franklin, Samuel Morse, James Watt, James Clerk Maxwell

A – Introductie.
8

Na de tweede wereldoorlog zijn de ontwikkelingen zeer snel gegaan.
Heden ten dage is elektriciteit niet meer weg te denken uit onze
maatschappij.
Toepassingen.
Om maar een paar voorbeelden te noemen waarbij elektriciteit een
belangrijke rol speelt:
Televisie, Stereo, Gsm, Computer, Airco, Klokken, Elektrische
gereedschappen, Lasers, Verlichting, Pompen, Meetapparatuur,
Afstandbedieningen, Ovens, Magnetron, Koffiezetapparaten,
Fototoestellen, Kopieerapparaten, Projectoren, IJskasten, Diepvriezers,
Snelheidscontroles, Navigatiesystemen, Satellieten, Speelgoed,
Vliegtuigen, Trein, Stofzuigers, Vaatwasmachines, Compressors,
Grasmaaimachines, Liften, Auto’s, Rolluiken, Verwarming, enz.
Zonder elektriciteit zou ons hedendaags bestaan helemaal ontregeld
worden.
Bedrijven, Fabrieken, Ziekenhuizen, Rechtbanken, Scholen, Tv-zenders,
Internet, Banken, Winkels, Treinverkeer, Verkeerslichten, Politie,
Brandweer, Vliegvelden, GSM netwerk zouden allemaal niet goed meer
functioneren.

A – Introductie.
9

Omdat elektriciteit zo een grote rol speelt in ons dagelijks leven,
zijn er ook een hele hoop beroepen gerelateerd aan elektriciteit.
Hieronder zijn een aantal beroepen opgesomd die direct
betrekking hebben op elektriciteit.
Elektrotechnisch ingenieur
-Besturingstechnicus
-Automatiseringsdeskundige
-Onderhoudstechnicus Electro en Instrumentatie
-Elektronicaspecialist
-Productontwerper
-Ingenieur krachtcentrale
-Programmeur robots
-Verwarmingsmonteur
-Audiovisueel medewerker
-Monteur communicatienetwerken
-Monteur laag- en hoogspanningsnetwerken
-

We hebben nu een flink aantal zaken bekeken. Een aanvulling hierop is
een video.
Klik hiernaast op het video logo om de video te bekijken
op het internet. Bij geen werkende link klik HIER.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6A via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

B – Statische elektriciteit.
10

Wanneer we een plasje zuiver water eens goed gaan bekijken, zullen we
zien dat het plasje water uit allemaal waterdeeltjes bestaat. Één zo een
waterdeeltje noemen we een watermolecuul.
Een molecuul kunnen we ook weer goed gaan bekijken. We zullen zien
dat ieder watermolecuul is opgebouwd uit hetzelfde aantal
bouwsteentjes van een soort. Er bestaan heel veel verschillende
bouwsteentjes en die bouwsteentjes noemen we atomen.
Wanneer we kijken naar het watermolecuul zal 1 watermolecuul bestaan
uit 2 waterstofatomen (afgekort: H) en 1 zuurstofatoom (afgekort: O).
De wetenschappelijke naam van water is H2O, bestaat uit 2xH en 1xO.
Samen zorgen deze atomen ervoor dat er de stof ‘water’ gevormd
wordt. De atomen zelf zijn geen water meer. Het kleinste deeltje dat nog
onder water valt, is het watermolecuul.

Ook atomen zijn weer goed te bekijken. Dan zul je zien dat ieder atoom
is opgebouwd uit een kern met daaromheen elektronen.
De kern bestaat uit:
Protonen: Dit zijn positief geladen deeltjes.
Neutronen: Dit zijn neutrale kerndeeltjes.
Om de kern “vliegen” de negatief geladen deeltjes,
de elektronen.

B – Statische elektriciteit.
11

De kernen blijven gemiddeld op hun
plaats. De elektronen bewegen rond de kern. Bij metalen en andere
“geleiders” kunnen deze elektronen hun eigen kern verlaten. Er is dan
sprake van “vrije elektronen”.
Zie ook het filmpje dat uitlegt hoe een molecuul in
elkaar zit.
(Klik in het zwarte vlak)op het video logo.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

B – Statische elektriciteit.
12

Als een atoom en/of molecuul elektronen teveel of te weinig heeft dan
krijgt deze een lading. Men noemt dit atoom en/of molecuul dan een ion.
We zullen in het vervolg niet praten over een ion maar over een geladen
stof (deze bestaat immers uit ionen)
Heb je evenveel positieve deeltjes als negatieve dan heb je een neutrale
stof.
Heb je een tekort aan elektronen  positief geladen stof (+)
Heb je een overschot aan elektronen negatief geladen stof (-)
Je kunt een stof alleen een lading geven door elektronen erbij of eraf te
doen.
2 gelijknamige stoffen (+) en (+) en (-) en (-) zullen ze elkaar afstoten.
Uiteraard geld dit niet voor neutrale stoffen onderling

2 ongelijknamige stoffen (-) en (+) zullen ze elkaar aantrekken.
Hierbij moet opgemerkt worden dat een neutrale stof ook door een
geladen stof aangetrokken wordt.

B – Statische elektriciteit.
13

Elektroscoop.
Met een elektroscoop kun je het effect van positief en
negatief geladen deeltjes zichtbaar maken. Het bestaat
meestal uit twee bladen lichte metalen folie.
De folie is verbonden met geleiders. De aan te tonen
lading vloeit langs de geleiders naar de bladen.
Daardoor gaan de twee bladen elkaar afstoten.
Hoe groter de lading, hoe verder de bladen zich van elkaar
verwijderen.
De elektroscoop die op school gebruikt wordt
staat hiernaast afgebeeld. Hoe groter de lading
hoe groter de uitslag.
Het is belangrijk bij een elektroscoop om te
onthouden dat de positieve deeltjes zich in de kern bevinden.
In een vaste stof (elektroscoop) zitten deze op een vaste plaats en
kunnen niet van hun plaats af. Bij stoffen met veel vrije elektronen zoals
bijna alle metalen zullen deze elektronen (negatieve deeltjes) wel willen
gaan bewegen.
Bepaalde stoffen worden bij wrijving:
-negatief geladen zoals: plastic koper
-positief geladen zoals: lucht, wol, glas

B – Statische elektriciteit.
14

Bij het in de buurt komen (niet aanraken!) van een elektroscoop gebeurt
het volgende:

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

De positief geladen staaf komt in de buurt en trekt de negatieve
deeltjes in de elektroscoop aan. Omdat er een verplaatsing van
negatieve elektronen in de elektroscoop plaats vindt, zullen er onderaan
alleen nog maar positief geladen deeltjes overblijven. En 2 positief
geladen plaatjes stoten elkaar af.
Dit effect wordt veroorzaakt door het feit dat gelijknamige ladingen
elkaar afstoten en ongelijknamige ladingen elkaar aantrekken.
Wanneer je dit verschijnsel moet gaan uitleggen kun je het beste dit
tekenen. Gebruik dan altijd deze volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen (+) op een vaste plaats.

3.

Teken de elektronen (-).

B – Statische elektriciteit.
15

Bij aanraking zal dit alles een hele andere wending nemen.
De elektronen (-) kunnen dan overspringen van het ene object naar het
andere. Hierdoor zal de elektroscoop uiteindelijk een positieve lading
krijgen, en de staaf wordt iets minder positief omdat er elektronen (-)
zijn bijgekomen. De plaatjes blijven dan ook uitelkaar staan.
Bij aanraking van de PVC buis gebeurt het volgende:
Er springen elektronen over

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Wanneer je dit verschijnsel moet gaan tekenen gebruik dan altijd deze
volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen op een vaste plaats. (+)

3.

Teken de elektronen. (-)

B – Statische elektriciteit.
16

Je kunt de elektroscoop weer neutraal maken door hem aan te raken, het
tekort aan elektronen wordt dan door jou aangevuld. Jij bent “geaard”
(verbonden met de aarde) en deze zal altijd neutraal blijven, vanwege
het enorme aantal deeltjes wat de aarde bezit.
Het in de buurt komen en aanraken met een negatieve staaf kun je
bekijken in de samenvatting. Let op: Er gebeurt met de plaatjes precies
hetzelfde, echter bewegen de elektronen (-) heel anders !

B – Statische elektriciteit.
17

Op de website staat een applet klaar waarmee je zelf een
ballon statisch kunt laden, probeer het eens en maak dan
eerst onderstaande opdrachten.
Laadt 1 ballon eerst negatief door hem langs de trui te wrijven.
1.
2.

Zal de trui nu positief of negatief zijn?
Wat zal er tussen de ballon en trui te zien zijn? Trekken deze elkaar
aan of stoten ze elkaar af?

Ga nu met de ballon naar de neutrale muur.
3.

Wat zal er met de negatieve elektronen in de muur gebeuren?

4.

Wat zal er met de positieve ionen in de muur gebeuren?

Herstel nu de simulatie en klik aan dat je 2 ballonnen wil gebruiken.
Wrijf met beide ballonen langs de trui zodat ze beide genoeg
elektronen opnemen. Hang vervolgens ballon 1 midden in het scherm en
ballon 2 breng je rustig naar ballon 1 toe.
5.

Wat zullen de 2 ballonen voor effect op elkaar hebben, en waarom?
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6B via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

C – Elektrische symbolen.
18

Bij elektriciteit wordt vaak gebruik gemaakt van schema’s waarin zal
worden aangegeven hoe een schakeling is opgebouwd. Een schakeling is
een stroomkring waarin verschillende onderdelen zijn opgenomen. Denk
hierbij aan een spanningsbron, een lampje en nog veel meer
verschillende mogelijke onderdelen. Deze onderdelen noemen we
componenten.

Schema’s worden gebruikt om een schakeling die in werkelijkheid
bestaan eenvoudiger weer te geven. In deze schema’s worden geen
foto’s gebruikt om aan te geven welke componenten in de schakeling
zitten.
Componenten die je veel zal tegenkomen:


Gelijkspanningbron



Wisselspanningbron



Schakelaar (geopend)



Schakelaar (gesloten)





Weerstand
(stroomverbruiker)
Voltmeter

V

C – Elektrische symbolen.
19


Ampèremeter



Lampje



Light-emitting diode (LED)



Draadje

A

Van de meeste componenten weet je waarschijnlijk wel wat ze doen of
waarvoor ze bedoeld zijn. Een diode is een apparaatje dat de stroom
maar in 1 richting doorlaat. Een Light-emitting diode is er eentje die
daarbij ook nog licht uitzendt.
Zoals al eerder aangegeven worden deze symbolen gebruikt om
schema’s te maken. Deze schema’s maken schakelingen overzichtelijker.
Enkele voorbeelden hiervan:

C – Elektrische symbolen.
20

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

Het schema dat er over blijft is veel overzichtelijk dan de oorspronkelijke
tekening.
Van ieder elektrisch apparaat is zo’n schema gemaakt. Zoals hieronder
van een magnetron

Dit maakt het zoeken naar eventuele storingen een stuk makkelijker.

C – Elektrische symbolen.
21

Schema’s zijn niet zo makkelijk te maken vanuit een tekening. Hoe meer
componenten in de tekening zijn, hoe moeilijker het zal zijn om een
schema ervan te maken.

ampèremeter

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Leg de componenten zodanig dat
je er overzichtelijk naar kan kijken.
Stap3:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

A

A

A

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6C via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

D – Grootheden.
22

Bij deze paragraaf gaan we de grootheden en bijbehorende eenheden
bespreken die tijdens deze module van toepassing zijn.
Spanning.
Spanning staat ook wel bekend als potentiaalverschil binnen de
natuurkunde. Met spanning wordt de hoeveelheid energie die nodig is
per ladingseenheid om deze te kunnen verplaatsen door een geleidend
materiaal bedoelt. Simpel gezegd: de energie van de elektronen.
Spanning wordt weergegeven met het symbool U, afgeleid van het
latijnse woord Urgere.
De eenheid waarin spanning wordt uitgedrukt is volt. Afgekort met een
hoofdletter V.
Wanneer je een elektrisch apparaat aansluit op het lichtnet door de
stekker in het stopcontact te steken, komt er een spanning van 230volt
naar dit apparaat. (Vroeger was dit 220volt, tegenwoordig 230volt)
Je noteert dit als: Ustopcontact = 230V.
Stroomsterkte.
Een lampje gaat branden als de kring gesloten is. Dit komt doordat er
een stroom van vrije elektriciteitsdeeltjes (elektronen) loopt door de
kring. Deze wordt verwekt door de batterij. De batterij werkt net als een
ventilator. Bij een ventilator is er voor en achter een andere druk en het
drukverschil veroorzaakt de luchtstroom. De batterij veroorzaakt dus een
drukverschil en hierdoor ontstaat een stroom. Deze stroom loopt van plus
naar min.
Kortom: stroomsterkte is het aantal elektronen dat per seconde door een
geleider stromen.

D – Grootheden.
23

Stroomsterkte wordt doorgaans weergegeven met de letter I, afkomstig
van intensiteit. De stroomsterkte die per seconde door een draad
passeert heeft de eenheid Ampère (A).
Stel dat er door een elektromotor een stroomsterkte van 3 Ampère gaat.
Je noteert dit als: Imotor = 3A
Om de stroomsterkte te meten plaats je een ampèremeter in serie (dus
tussen lampje en spanningsbron).
Weerstand.
Ieder elektrisch apparaat zorgt voor een weerstand van de
stroomsterkte. Een weerstand is wanneer de doorgang van een
elektrische stroom wordt bemoeilijkt.
Je zou weerstand kunnen vergelijken met een kraan die maar half
opengedraaid is.
Weerstand geven we aan met de letter R, afkomstig van resistance.
Weerstand wordt gemeten in de eenheid Ohm. Ohm wordt afgekort met
het Griekse symbool voor omega, Ω.
Stel dat een lampje een weerstand heeft van 25 Ohm.
Je noteer dit als: Rlampje = 25Ω.

D – Grootheden.
24

Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

Wanneer je spanning, stroomsterkte en weerstand wil gaan meten zijn er
een aantal dingen erg belangrijk om uit elkaar te houden.
Spanning over een lampje meten.
Wanneer je spanning wil meten heb je een spanningsmeter nodig. Deze
spanningsmeter sluit je parallel over het lampje aan.
Stroomsterkte door een lampje meten.
Wanneer je stroomsterkte wil gaan meten heb je een ampèremeter
nodig. Deze sluit je in serie voor of na het lampje aan. Deze zal het
aantal elektronen die per seconde door het lampje gaan meten.

D – Grootheden.
25

Wanneer je nog niet goed het verschil weet tussen serie en parallel is
dat geen probleem, want dat wordt later deze module nog behandeld.
Maar om je toch alvast een idee te geven kun je onderstaand filmpje
bekijken door erop te klikken. Het filmpje is ook HIER te vinden.

Weerstand van een lampje meten.
De weerstand is te meten maar dat wordt niet in deze module
behandeld. In deze module leer je wel de weerstand te berekenen met
behulp van de stroomsterkte en de spanning. Dit volgt nog in de
komende paragrafen.
Samenvatting kun je HIER te vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6D via Teletop.

E1 - Wet van Ohm.
26

Bij elektriciteit is er 1 formule de basis van alle andere formules. Deze
formule zal bij ieder onderdeeltje van elektriciteit, waarbij elektriciteit
een rol speelt, terugkomen. Deze wet is vernoemd naar de Duitse
natuurkundige George Ohm, die als eerste de relatie legde tussen
stroomsterkte, spanning en weerstand.
Voordat je de wet van Ohm goed kan begrijpen, moet je een aantal
basisdingen goed helder hebben.








Er kan pas een elektrische stroom lopen wanneer de stroomkring
gesloten is.
Stroomsterkte (I) wordt gemeten in Ampère (A).
Je kunt stroomsterkte meten met een Ampèremeter die je in serie
plaatst met het te meten component.
Spanning (U) wordt gemeten in Volt (V).
Je kunt spanning meten met een voltmeter die je parallel over het te
meten component plaatst.
Geef je de elektronen meer energie (spanning) dan zullen de aantal
elektronen die per seconde (stroomsterkte) door de stroomkring gaan
toenemen.

Deze voorwaarden zijn van belang bij de wet van Ohm. Wanneer er niet
aan deze voorwaarden wordt voldaan zal de wet van Ohm niet gelden.

E1 - Wet van Ohm.
27

We gaan nu bekijken hoe de wet van Ohm er uitziet.
We gaan de spanning en stroomsterkte meten van een
component (in dit geval hiernaast een weerstandje).
We zetten er eerst 0 volt op. De stroomsterkte is dan ook
0 ampère.
Wanneer we de spanning gaan verhogen naar 1volt,
zal de stroomsterkte omhoog gaan naar 0,5 ampère.
We verhogen de spanning naar 2 volt, stroomsterkte wordt 1 ampère.
Iedere keer wanneer de spanning met 1 volt verhoogd wordt, zal de
stroomsterkte verhogen met 0,5. Dat kunnen we uitzetten in een tabel
zoals hierbeneden is gedaan. Vanuit deze tabel kun je een grafiek
tekenen zoals ernaast gebeurd is. Bekijk deze en kijk of je begrijpt wat
er staat.

I (A)

0
0

1
0,5

2
1

3 4
1,5 2

U/I

2

2

2

2

U (V)

U (V)

3
2
1

0,5 1 1,5 2 I (A)
Zoals je in de kolom onderaan de tabel kunt
zien, komt er een constante waarde uit wanneer je spanning deelt door
de stroomsterkte. Vanuit de wiskunde weet je dat bij een rechte lijn een
hellingsgetal hoort.

Deze waarde is de weerstand.

R=

spanning
stroomsterkte

=

U(V)
I(A)

=

2
3
4
1
= 2Ω
=
=
=
1
1,5
0,5
2

E1 - Wet van Ohm.
28

De wet van Ohm luidt als volgt:

weerstand =
R(Ω) =

In symbolen:

spanning
stroomsterkte
U(V)
I(A)

Om erachter te komen hoe je de formule moet invullen wanneer er iets
anders gevraagd wordt dan de weerstand, kun je de formuledriehoek
gebruiken. Je legt dan je vinger op het gedeelte dat je moet uitrekenen,
de driehoek laat je zien hoe je de formule moet gebruiken.
Wil je R weten?
Leg je vinger op R, er blijft

over.

Wil je U weten?
Leg je vinger op U, er blijft I x R over.

Alle verschillende voorbeeldsommen kun je HIER vinden in de
samenvatting.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E1 via Teletop.

E2 – Ohm & lampje.
29

Dagelijks komen we lampen tegen. Grote lampen, zoals in een
voetbalstadion of kleine lampen in de kerstboom. Er zijn heel veel
verschillende soorten lampen of lampjes.
Wanneer je ieder lampje apart gaat bekijken,
zul je zien dat er op ieder lampje iets geschreven
staat. Bijvoorbeeld een autolamp.
Daar zou 12V/1,5A op kunnen staan.
Dit betekent dat wanneer je 12Volt over dit
lampje heen zou zetten, er een stroomsterkte van
1,5A doorheen gaan en brand het lampje op volle sterkte.

12V/1,5A

Kun je over dit lampje:
2Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zeer zwak.
6Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zwak.
12,5Volt zetten?
Ja, het lampje brandt fel.
25Volt zetten?
Ja, het lampje zal doorbranden.
Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken. In de video
wordt een proef gedemonstreerd om spanning en stroomsterkte te
meten. Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

E2 – Ohm & lampje.
30

De weerstand van een lampje is te meten en zal constant zijn wanneer er
een andere hoeveelheid spanning over het lampje wordt gezet. Echter
wanneer een gloeidraadje in een lampje zeer heet wordt, dan zal zijn
weerstandwaarde gaan veranderen door de hitte. Dat is het beste
zichtbaar wanneer een meting wordt uitgezet in een grafiek.
In de grafiek hiernaast zie je wat er
gebeurt wanneer je steeds meer spanning
(U) over een lampje zet. In eerste instantie
zal de grafiek lineair blijven, omdat de
weerstand constant is. Maar wanneer er
teveel spanning over een lampje wordt
gezet, wordt hij warm en zal hij uiteindelijk
doorbranden. Bij dit oververhitten van het
lampje zal de weerstand verhogen.

Wanneer je een voorbeeldsom wil zien, kijk dan in de samenvatting.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E2 via Teletop.

F – Serieschakeling.
31

Wanneer we een schakeling bekijken, kunnen we een schakeling onder
verdelen in 2 hoofdcategorieën. De Serieschakeling en de
Parallelschakeling.
Dit hebben we al heel kort bekeken bij paragraaf D met een filmpje. In
deze paragraaf gaan we het hebben over de Serieschakeling. De
Parallelschakeling zal in de volgende paragraaf worden besproken.
Een Serieschakeling is een schakeling waarbij alle geschakelde
componenten in serie staan. Dat wil zeggen; wanneer de stroom gaat
lopen kan deze maar 1 richting uit en komt dan alle componenten tegen.
De stroom kan zich nergens splitsen, splitsen is namelijk parallel.

+
-

+
-

Serie

Parallel

In het linkerplaatje zijn 3 lampjes in serie geschakeld. De stroom moet
door alle 3 de lampjes heen. In het rechterplaatje zijn 3 lampjes parallel
getekend, de stroom zal zich splitsen voordat het door een lampje gaat.

F – Serieschakeling.
32

Wanneer er in een serieschakeling een lampje uitvalt dan gaan de
andere lampjes ook uit, omdat de stroom niet meer door kan. De
stroomkring is dan niet meer gesloten. Wanneer er een lampje uitvalt bij
een Parallelschakeling, dan is de stroomkring nog steeds gesloten en kan
de stroom nog steeds door de andere lampjes. Deze zullen dan gewoon
blijven branden.

Stroomsterkte in een Serieschakeling.
Wanneer we een stroom laten lopen door een Serieschakeling dan is de
stroomsterkte in de hele stroomkring gelijk. Het maakt niet uit waar je
stroomsterkte gaat meten, overal is deze even groot.
In Natuurkundige termen zeggen we;
de stroomsterkte is constant.
I
1

I
2

I
3

I totaal

I = constant

Itotaal= I1= I2= I3

Itotaal wordt ook wel Ibron genoemd

F – Serieschakeling.
33

Spanning bij Serieschakeling.
De spanning die over de componenten staat kan wel verschillen, dit is
afhankelijk van de weerstand van ieder component. De spanning van
alle componenten bij elkaar opgeteld is de totale spanning.

U
1

U
2

U
3

U totaal

Utotaal = U1+U2+U3+…
Bekijk onderstaand filmpje over het oplossen van sommen met
serieschakelingen (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun het ook HIER bekijken.

F – Serieschakeling.
34

Weerstanden in serieschakeling.
Wanneer we weerstanden bekijken bij serieschakeling dan kun de totale
weerstand heel gemakkelijk berekenen. Je mag namelijk alle
weerstanden in de schakelingen bij elkaar optellen dan heb je de totale
weerstand.
R1

R2

R3

Rtot=R1+R2+R3
Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6F via Teletop.

G – Parallelschakeling.
35

In de vorige paragraaf hebben we gezien wanneer een schakeling
‘serie’ wordt genoemd en wanneer ‘parallel’. In deze paragraaf gaan
we kijken naar de stroomsterkte en spanning bij een parallelschakeling,
net zoals we dat in de vorige paragraaf hebben gedaan bij een
serieschakeling.
Het grote verschil van een parallelschakeling met een serieschakeling is
dat er bij een parallelschakeling meerdere stroomkringen zijn te
onderscheiden.
Hieronder zijn de verschillende stroomkringen weergegeven. Iedere
stroomkring is apart gekleurd. De stroom door het bovenste lampje volgt
de roze route, de stroom door het onderste lampje de groene route en
de stroom door de weerstand (component in het midden) de bruine route.

G – Parallelschakeling.
36

Wanneer we in een parallelschakeling ieder component gaan bekijken
zijn er een aantal eigenschappen heel belangrijk.
Omdat er meerdere stroomkringen zijn, is:


De stroomsterkte in de stroomkringen verschillend.



De spanning over ieder component hetzelfde.



Als er één onderdeel uitvalt of kapot gaat werkt de rest nog steeds.
U1

U2

U3
Utotaal

Spanning bij een parallelschakeling.
Met een voltmeter meet je de spanning over ieder component en zul je
zien dat over ieder component dezelfde spanning staat. Ook de totale
spanning (Utotaal) is hetzelfde.
Utotaal = U1 = U2 = U3

G – Parallelschakeling.
37

Stroomsterkte bij parallelschakeling.
De stroomsterkte kan verschillen per component in een
parallelschakeling. Om deze uit te rekenen moet je voor iedere
component de wet van Ohm gaan gebruiken. Wanneer je de totale
stroomsterkte wil weten, mag je de stroomsterktes van alle losse
componenten bij elkaar optellen.
I1

I2

I3

It

Itotaal = I1+I2+I3+…
Bekijk onderstaande film om te zien hoe je berekeningen aanpakt bij een
parallelschakeling (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

G – Parallelschakeling.
38

Weerstand bij parallelschakeling.
Om een totale weerstand te berekenen bij een parallelschakeling zul je
meer moeite moeten doen dan bij een serieschakeling.
Bij een serieschakeling hoefde je alle weerstanden maar bij elkaar op te
tellen, bij een parallelschakeling gaan we “omgekeerd” optellen.
Om omgekeerd op te tellen krijg je deze formule gegeven:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1
Je vult hierbij R1, R2, R3 etc. in de formule in en je houdt breuken over.
Als je niet meer weet hoe je Rv kunt uitrekenen wanneer je deze breuken
hebt kun je dat opzoeken in de samenvatting.

Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6G via Teletop.

H – Gecombineerde schakeling.
39

Tot nu toe zijn serieschakelingen en parallelschakelingen altijd apart
bekeken. Maar de meeste schakelingen die worden gebruikt bestaan
niet uit alleen serie of parallel geschakelde componenten maar uit een
mix hiervan. We noemen dit een gecombineerde schakeling.
Hier rechts is een gecombineerde schakeling
weergegeven. Het zijn 2 lampjes (nr. 1+2) die
parallel geschakeld zijn. Samen staan deze
lampjes in serie met de weerstand hier rechts.

1

Om aan een gecombineerde schakeling te
kunnen rekenen, moet je eerst gaan kijken welke
componenten in serie met elkaar staan en welke componenten een
parallelschakeling met elkaar vormen.
Wanneer je dat gelukt is kun je een parallelschakeling in gedachte
vervangen door een vervangingscomponent (vaak wel
vervangingsweerstand genoemd).
Dan hou je een schakeling over waarbij alle onderdelen in serie met
elkaar staan. Deze zou je zonder problemen moeten kunnen oplossen.

1
1 en 2

2

2

H – Gecombineerde schakeling.
40

Om een vervanging te vinden moet je een aantal zaken onthouden:
Alleen weerstanden mag je vervangen, je zult dus altijd eerst de
weerstand moeten uitrekenen.


Weerstanden in serie mag je optellen.



Weerstand parallel moet je “omgekeerd optellen” .



Serie:

(RV = R1+R2+R3+enz.)

Parallel:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1

Om goed te zien hoe je bij een parallelschakeling een
vervangingsweerstand uitrekent kun je het onderstaand filmpje bekijken.
(klik in het zwarte vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
41

Voorbeeldsom.
Geef bij elk component van onderstaande afbeelding de spanning,
stroomsterkte en weerstand.
9V
6V
10 Ω
0,2 A

Dit lijkt erg moeilijk, zeker omdat je bij zo een opgave “door het bomen
het bos niet meer ziet”. Je moet hiervoor iedere keer bij het begin
beginnen en de basisregels toepassen die je de afgelopen paragrafen
hebt geleerd.
De som wordt uitgewerkt in het onderstaand filmpje. (klik in het zwarte
vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
42

Je zou nu aan het laatste huiswerk van deze module kunnen beginnen.
Wanneer je graag nog een extra uitleg wil hebben over het oplossen
van een gecombineerde schakeling, dan kun je eerst onderstaand filmpje
bekijken. (klik in het zwarte vlak)
Ook zijn in de samenvatting meerdere sommen geheel uitgewerkt.
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Samenvatting kun je HIER vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6H via Teletop.

Extra: Relais.
43

Deze paragraaf is voor de mensen die nog geïnteresseerd zijn om wat
extra te weten te komen. Deze paragraaf zal NIET worden getoetst op
het proefwerk.
Tijdens deze extra stof gaan we het hebben over een Relais en zullen
stap voor stap gaan bekijken wat een Relais is.
Wat is een Relais?
Een Relais is een door een elektromagneet bediende schakelaar.
Het is een eenvoudige maar zeer veelgebruikte component in elektrische
schakelingen.
Hoe werkt een relais?
In een relais is koperdraad om een ijzeren staafje gedraaid. Wanneer
er door de draad stroom gaat lopen zal het ijzeren staafje magnetisch
worden. Aan het uiteinde van dit ijzeren staafje zit een ijzeren plaatje
wat aangetrokken wordt als het staafje magnetisch wordt.
Hierdoor worden er onder het plaatje 2 contacten met elkaar verbonden
net zoals bij een schakelaar.

Extra: Relais.
44

Welk symbool is een Relais?

Aan de linkerkant (bij de spoel) sluit je stroomkring A aan. Wanneer
deze stroomkring sluit, zal deze de elektromagneet activeren en trekt
aan het schakelaartje in stroomkring B (stippellijn).
Hoe werkt een Relais in een schakeling?

A

Als er een relais gebruikt wordt, zijn er
S1
altijd 2 stroomkringen,
S2
de “stuurkring” B en de
“verbruikerskring” A. Als de
schakelaar 1 (S1) gesloten wordt dan
B
wordt het ijzer in de het relais
M
magnetisch. Hierdoor trekt hij
schakelaar 2 (S2) automatisch
dicht. De 2e stroomkring wordt dus gesloten en in dit voorbeeld gaat dan
de motor (M) werken.

Extra: Relais.
45

Waarom dan niet de hiernaast staande schakeling?
Een motor (b.v. ruitenwissermotor auto) heeft
meestal een groot vermogen, het gevolg hiervan
is dat er een grote stroom doorheen gaat.
De meeste schakelaars aan het stuur zijn klein
en daar kan geen grote stroom doorheen,
anders branden deze door.

S

M

Een relais bied de oplossing, door
schakelaar S1 gaat een “kleine stuurstroom” waardoor S2 gesloten wordt
en de motor gaat werken. S2 is een schakelaar waar wel veel stroom
doorheen kan.
Deze relais bevinden zich vaak onder de motorkap of onder het
dashboard en je hoort ze vaak “klikken”.

Extra: Relais.
46

Hoe gebruiken we een Relais in een schakeling?
Een Relais gebruiken we zoals al gezien om met schakeling A schakeling
B te doen openen of sluiten. Wanneer we gaan kijken kom je het Relais
vaak tegen bij schakelingen waarbij je met een kleine stroomsterkte een
stroomkring wil (de)activeren met een grote stroomsterkte.
Het beste voorbeeld hiervan is een startrelais van de auto. Wanneer je
de auto probeert te starten draai je aan de sleutel. In deze schakeling is
dan ook een relais opgenomen die vervolgens alle andere systemen in
de auto uitzet, zodat de startmotor het volle vermogen van de accu kan
benutten.
In het schakelschema hieronder wordt een Relais gebruikt om een bel te
doen bellen. De bel werkt op een spanning van 230V, maar wordt
aangestuurd met een schakelaar die maar 12V aan spanning nodig
heeft.

Practica.
47

Hieronder zijn een aantal practica te vinden die goed aansluiten bij
deze module. Wanneer er een practicum wordt uitgevoerd, zal dit van
tevoren duidelijk worden aangegeven en kun je deze hier vinden:
Practicum 1:

Water als geleider.

Practicum 2:

De volta-batterij.

Practicum 3:

De citroen-batterij.

Practicum 4:

De hand-batterij.

Practicum 5:

Schakelingen tekenen en bouwen.

Practicum 6:

Wet van Ohm.


Slide 26

1

MODULE 6
ELEKTRICITEIT.

Door: S.

Habets.

Inhoudsopgave.
2

Hier vind u het overzicht van deze module.
Om snel naar een onderdeel toe te gaan kan erop geklikt worden.
Voorwoord

3

Legenda

4

A.

Introductie

5

B.

Statische elektriciteit

10

C.

Elektrische symbolen

18

D.

Grootheden

22

E1.

Wet van Ohm

26

E2.

Ohm & lampje

29

F.

Serieschakeling

31

G.

Parallelschakeling

35

H.

Gecombineerde schakeling

39

Extra:

Transistor

43

Practica

47

Voorwoord.
3

Welkom bij de module Elektriciteit door S. Habets.
Deze module is gemaakt voor leerlingen van 2 Atheneum.
De opzet van deze module is dat een leerling deze module geheel
zelfstandig door kan werken. Daar waar dat niet mogelijk is, zal er
tijdens de les hier nog aandacht aan besteed worden. Bij vragen kan
altijd de docent worden geraadpleegd. Dat kan tijdens de les, maar dat
kan ook online. Je krijgt dan in de meeste gevallen reactie per email.
Te vinden op: www.stagesmc.weebly.com
Verder is op de website nog aanvullende informatie te vinden.
Het is verstandig om tijdens de les naast je laptop ook te
zorgen voor een koptelefoon of oordopjes. Dit omdat er
regelmatig filmpjes met geluid zijn verwerkt in dit lesmateriaal.
Opdrachten/huiswerk.
De opdrachten die bij deze module horen zijn op teletop te vinden.
Wanneer er opdrachten gemaakt moeten worden zal dat worden
aangegeven in de module. Wanneer je score lager is dan 65% mag je
niet verder met de volgende paragraaf maar moet je de opdrachten
nogmaals maken.
Aanvullende informatie zal worden gegeven in de les.
Heel veel succes en plezier!
S. Habets

Legenda.
4

Soms kom je logo’s tegen op de groene balk zoals deze hierboven staan.
Wanneer je op sommige logo’s klikt zit er een hyperlink achter. Deze zal
je dan direct naar de juiste locatie verwijzen.
Hier beneden wordt uitgelegd wat het betekend wanneer er een van
deze logo’s in de groene balk staan vermeld.
Er zit geluid bij deze pagina of bij de bijbehorende film.
In de klas zijn oordopjes of een koptelefoon verplicht.
Er bevindt zich een video op deze pagina.

Aanvullende informatie is te vinden op de website van Dhr.
Habets.
Er bevinden zich opdrachten via TeleTop op deze pagina.

Er bevindt zich een samenvatting op deze pagina.

A – Introductie.
5

Elektriciteit komen we dagelijks tegen in ons leven. Dan denk je natuurlijk
meteen aan het stopcontact en aan batterijen met alle apparaten die
daarbij horen. Maar niet alleen kunstmatig opgewekte elektriciteit kom
je in je dagelijks leven tegen, ook in de natuur kom je elektriciteit tegen.
Vaak denk je niet aan deze vormen, maar toch hebben ze alles met
elektriciteit te maken.

In de natuur kom je bliksem tegen, heb je de sidderaal en gaan je haren
rechtovereind staan met behulp van elektriciteit. Zelfs in ons lichaam
gaan er continu elektrische stroompjes als je kijkt naar ons zenuwstelsel.

Tegenwoordig maken wij onze eigen elektriciteit. Maar waarom
gebruiken wij mensen eigenlijk zo graag elektriciteit?
Elektriciteit is een vorm van energie die veel voordelen heeft.




Elektriciteit is gemakkelijk te transporteren door de infrastructuur van
(koper)draden die inmiddels overal in ons land zijn aangebracht.
Elektriciteit is gemakkelijk om te zetten in andere vormen van energie
zoals:
Warmte
(vb: een soldeerbout of elektrische verwarming)
Licht
(vb: een gloeilamp of LED)
Beweging
(vb: een elektromotor)

A – Introductie.
6

Elektriciteit heeft ook grote nadelen.
Dat is namelijk dat elektriciteit duur is en zeer moeilijk te maken is. Het
proces van elektriciteit opwekken is ook erg milieubelastend.
(d.w.z. dat het milieu er flink onder lijdt)
Hoe komen we vandaag de dag eigenlijk aan de benodigde
elektriciteit? Dat wordt uitgelegd in het volgend filmpje.
(klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Historie van Elektriciteit.
Volgens historische documenten is de eerste bekende ontdekking van
statische elektriciteit eigenlijk in de 6e eeuw. Hier werd ontdekt dat het
wrijven van een bont met een ander voorwerp andere voorwerpen laat
aantrekken.

A – Introductie.
7

De eerste moderne toepassing van elektriciteit was in 1660, de eerste
elektrostatische generator. Deze baande de weg voor de leer van de
elektriciteit. Men ontdekte dat er materialen zijn die als geleiders dienst
doen en anderen die als isolator dienst doen en dat er twee soorten
ladingen bestaan (positief en negatief).
In 1700 werd de eerste condensator uitgevonden en men kon zo
statische elektriciteit in een elektrische stroom omzetten.
In de vroege 19e eeuw deed men nog meer verbazende ontdekkingen
op het gebied van elektriciteit.
Er kwamen bedrijven die erop gericht waren om elektriciteit te
onderzoeken om zo het leven voor de mensen gemakkelijker te maken.
Zo kwamen er de meest ongelooflijke uitvindingen, zoals de
inductiemotor, de gloeilamp, de lange afstand telegraaf, de telefoon, de
eerste elektrische aangedreven locomotief.
Deze uitvindingen kwamen van mensen zoals:
- Georg Simon Ohm
1787 - 1854

- Graaf Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta
1745 - 1827

- André-Marie Ampère
1775 – 1836
Natuurlijk zijn er nog vele andere uitvinders geweest die zich met
elektriciteit bezig hebben gehouden zoals:
Thomas Edison, Alexander Graham Bell, Michael Faraday, Benjamin
Franklin, Samuel Morse, James Watt, James Clerk Maxwell

A – Introductie.
8

Na de tweede wereldoorlog zijn de ontwikkelingen zeer snel gegaan.
Heden ten dage is elektriciteit niet meer weg te denken uit onze
maatschappij.
Toepassingen.
Om maar een paar voorbeelden te noemen waarbij elektriciteit een
belangrijke rol speelt:
Televisie, Stereo, Gsm, Computer, Airco, Klokken, Elektrische
gereedschappen, Lasers, Verlichting, Pompen, Meetapparatuur,
Afstandbedieningen, Ovens, Magnetron, Koffiezetapparaten,
Fototoestellen, Kopieerapparaten, Projectoren, IJskasten, Diepvriezers,
Snelheidscontroles, Navigatiesystemen, Satellieten, Speelgoed,
Vliegtuigen, Trein, Stofzuigers, Vaatwasmachines, Compressors,
Grasmaaimachines, Liften, Auto’s, Rolluiken, Verwarming, enz.
Zonder elektriciteit zou ons hedendaags bestaan helemaal ontregeld
worden.
Bedrijven, Fabrieken, Ziekenhuizen, Rechtbanken, Scholen, Tv-zenders,
Internet, Banken, Winkels, Treinverkeer, Verkeerslichten, Politie,
Brandweer, Vliegvelden, GSM netwerk zouden allemaal niet goed meer
functioneren.

A – Introductie.
9

Omdat elektriciteit zo een grote rol speelt in ons dagelijks leven,
zijn er ook een hele hoop beroepen gerelateerd aan elektriciteit.
Hieronder zijn een aantal beroepen opgesomd die direct
betrekking hebben op elektriciteit.
Elektrotechnisch ingenieur
-Besturingstechnicus
-Automatiseringsdeskundige
-Onderhoudstechnicus Electro en Instrumentatie
-Elektronicaspecialist
-Productontwerper
-Ingenieur krachtcentrale
-Programmeur robots
-Verwarmingsmonteur
-Audiovisueel medewerker
-Monteur communicatienetwerken
-Monteur laag- en hoogspanningsnetwerken
-

We hebben nu een flink aantal zaken bekeken. Een aanvulling hierop is
een video.
Klik hiernaast op het video logo om de video te bekijken
op het internet. Bij geen werkende link klik HIER.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6A via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

B – Statische elektriciteit.
10

Wanneer we een plasje zuiver water eens goed gaan bekijken, zullen we
zien dat het plasje water uit allemaal waterdeeltjes bestaat. Één zo een
waterdeeltje noemen we een watermolecuul.
Een molecuul kunnen we ook weer goed gaan bekijken. We zullen zien
dat ieder watermolecuul is opgebouwd uit hetzelfde aantal
bouwsteentjes van een soort. Er bestaan heel veel verschillende
bouwsteentjes en die bouwsteentjes noemen we atomen.
Wanneer we kijken naar het watermolecuul zal 1 watermolecuul bestaan
uit 2 waterstofatomen (afgekort: H) en 1 zuurstofatoom (afgekort: O).
De wetenschappelijke naam van water is H2O, bestaat uit 2xH en 1xO.
Samen zorgen deze atomen ervoor dat er de stof ‘water’ gevormd
wordt. De atomen zelf zijn geen water meer. Het kleinste deeltje dat nog
onder water valt, is het watermolecuul.

Ook atomen zijn weer goed te bekijken. Dan zul je zien dat ieder atoom
is opgebouwd uit een kern met daaromheen elektronen.
De kern bestaat uit:
Protonen: Dit zijn positief geladen deeltjes.
Neutronen: Dit zijn neutrale kerndeeltjes.
Om de kern “vliegen” de negatief geladen deeltjes,
de elektronen.

B – Statische elektriciteit.
11

De kernen blijven gemiddeld op hun
plaats. De elektronen bewegen rond de kern. Bij metalen en andere
“geleiders” kunnen deze elektronen hun eigen kern verlaten. Er is dan
sprake van “vrije elektronen”.
Zie ook het filmpje dat uitlegt hoe een molecuul in
elkaar zit.
(Klik in het zwarte vlak)op het video logo.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

B – Statische elektriciteit.
12

Als een atoom en/of molecuul elektronen teveel of te weinig heeft dan
krijgt deze een lading. Men noemt dit atoom en/of molecuul dan een ion.
We zullen in het vervolg niet praten over een ion maar over een geladen
stof (deze bestaat immers uit ionen)
Heb je evenveel positieve deeltjes als negatieve dan heb je een neutrale
stof.
Heb je een tekort aan elektronen  positief geladen stof (+)
Heb je een overschot aan elektronen negatief geladen stof (-)
Je kunt een stof alleen een lading geven door elektronen erbij of eraf te
doen.
2 gelijknamige stoffen (+) en (+) en (-) en (-) zullen ze elkaar afstoten.
Uiteraard geld dit niet voor neutrale stoffen onderling

2 ongelijknamige stoffen (-) en (+) zullen ze elkaar aantrekken.
Hierbij moet opgemerkt worden dat een neutrale stof ook door een
geladen stof aangetrokken wordt.

B – Statische elektriciteit.
13

Elektroscoop.
Met een elektroscoop kun je het effect van positief en
negatief geladen deeltjes zichtbaar maken. Het bestaat
meestal uit twee bladen lichte metalen folie.
De folie is verbonden met geleiders. De aan te tonen
lading vloeit langs de geleiders naar de bladen.
Daardoor gaan de twee bladen elkaar afstoten.
Hoe groter de lading, hoe verder de bladen zich van elkaar
verwijderen.
De elektroscoop die op school gebruikt wordt
staat hiernaast afgebeeld. Hoe groter de lading
hoe groter de uitslag.
Het is belangrijk bij een elektroscoop om te
onthouden dat de positieve deeltjes zich in de kern bevinden.
In een vaste stof (elektroscoop) zitten deze op een vaste plaats en
kunnen niet van hun plaats af. Bij stoffen met veel vrije elektronen zoals
bijna alle metalen zullen deze elektronen (negatieve deeltjes) wel willen
gaan bewegen.
Bepaalde stoffen worden bij wrijving:
-negatief geladen zoals: plastic koper
-positief geladen zoals: lucht, wol, glas

B – Statische elektriciteit.
14

Bij het in de buurt komen (niet aanraken!) van een elektroscoop gebeurt
het volgende:

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

De positief geladen staaf komt in de buurt en trekt de negatieve
deeltjes in de elektroscoop aan. Omdat er een verplaatsing van
negatieve elektronen in de elektroscoop plaats vindt, zullen er onderaan
alleen nog maar positief geladen deeltjes overblijven. En 2 positief
geladen plaatjes stoten elkaar af.
Dit effect wordt veroorzaakt door het feit dat gelijknamige ladingen
elkaar afstoten en ongelijknamige ladingen elkaar aantrekken.
Wanneer je dit verschijnsel moet gaan uitleggen kun je het beste dit
tekenen. Gebruik dan altijd deze volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen (+) op een vaste plaats.

3.

Teken de elektronen (-).

B – Statische elektriciteit.
15

Bij aanraking zal dit alles een hele andere wending nemen.
De elektronen (-) kunnen dan overspringen van het ene object naar het
andere. Hierdoor zal de elektroscoop uiteindelijk een positieve lading
krijgen, en de staaf wordt iets minder positief omdat er elektronen (-)
zijn bijgekomen. De plaatjes blijven dan ook uitelkaar staan.
Bij aanraking van de PVC buis gebeurt het volgende:
Er springen elektronen over

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Wanneer je dit verschijnsel moet gaan tekenen gebruik dan altijd deze
volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen op een vaste plaats. (+)

3.

Teken de elektronen. (-)

B – Statische elektriciteit.
16

Je kunt de elektroscoop weer neutraal maken door hem aan te raken, het
tekort aan elektronen wordt dan door jou aangevuld. Jij bent “geaard”
(verbonden met de aarde) en deze zal altijd neutraal blijven, vanwege
het enorme aantal deeltjes wat de aarde bezit.
Het in de buurt komen en aanraken met een negatieve staaf kun je
bekijken in de samenvatting. Let op: Er gebeurt met de plaatjes precies
hetzelfde, echter bewegen de elektronen (-) heel anders !

B – Statische elektriciteit.
17

Op de website staat een applet klaar waarmee je zelf een
ballon statisch kunt laden, probeer het eens en maak dan
eerst onderstaande opdrachten.
Laadt 1 ballon eerst negatief door hem langs de trui te wrijven.
1.
2.

Zal de trui nu positief of negatief zijn?
Wat zal er tussen de ballon en trui te zien zijn? Trekken deze elkaar
aan of stoten ze elkaar af?

Ga nu met de ballon naar de neutrale muur.
3.

Wat zal er met de negatieve elektronen in de muur gebeuren?

4.

Wat zal er met de positieve ionen in de muur gebeuren?

Herstel nu de simulatie en klik aan dat je 2 ballonnen wil gebruiken.
Wrijf met beide ballonen langs de trui zodat ze beide genoeg
elektronen opnemen. Hang vervolgens ballon 1 midden in het scherm en
ballon 2 breng je rustig naar ballon 1 toe.
5.

Wat zullen de 2 ballonen voor effect op elkaar hebben, en waarom?
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6B via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

C – Elektrische symbolen.
18

Bij elektriciteit wordt vaak gebruik gemaakt van schema’s waarin zal
worden aangegeven hoe een schakeling is opgebouwd. Een schakeling is
een stroomkring waarin verschillende onderdelen zijn opgenomen. Denk
hierbij aan een spanningsbron, een lampje en nog veel meer
verschillende mogelijke onderdelen. Deze onderdelen noemen we
componenten.

Schema’s worden gebruikt om een schakeling die in werkelijkheid
bestaan eenvoudiger weer te geven. In deze schema’s worden geen
foto’s gebruikt om aan te geven welke componenten in de schakeling
zitten.
Componenten die je veel zal tegenkomen:


Gelijkspanningbron



Wisselspanningbron



Schakelaar (geopend)



Schakelaar (gesloten)





Weerstand
(stroomverbruiker)
Voltmeter

V

C – Elektrische symbolen.
19


Ampèremeter



Lampje



Light-emitting diode (LED)



Draadje

A

Van de meeste componenten weet je waarschijnlijk wel wat ze doen of
waarvoor ze bedoeld zijn. Een diode is een apparaatje dat de stroom
maar in 1 richting doorlaat. Een Light-emitting diode is er eentje die
daarbij ook nog licht uitzendt.
Zoals al eerder aangegeven worden deze symbolen gebruikt om
schema’s te maken. Deze schema’s maken schakelingen overzichtelijker.
Enkele voorbeelden hiervan:

C – Elektrische symbolen.
20

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

Het schema dat er over blijft is veel overzichtelijk dan de oorspronkelijke
tekening.
Van ieder elektrisch apparaat is zo’n schema gemaakt. Zoals hieronder
van een magnetron

Dit maakt het zoeken naar eventuele storingen een stuk makkelijker.

C – Elektrische symbolen.
21

Schema’s zijn niet zo makkelijk te maken vanuit een tekening. Hoe meer
componenten in de tekening zijn, hoe moeilijker het zal zijn om een
schema ervan te maken.

ampèremeter

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Leg de componenten zodanig dat
je er overzichtelijk naar kan kijken.
Stap3:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

A

A

A

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6C via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

D – Grootheden.
22

Bij deze paragraaf gaan we de grootheden en bijbehorende eenheden
bespreken die tijdens deze module van toepassing zijn.
Spanning.
Spanning staat ook wel bekend als potentiaalverschil binnen de
natuurkunde. Met spanning wordt de hoeveelheid energie die nodig is
per ladingseenheid om deze te kunnen verplaatsen door een geleidend
materiaal bedoelt. Simpel gezegd: de energie van de elektronen.
Spanning wordt weergegeven met het symbool U, afgeleid van het
latijnse woord Urgere.
De eenheid waarin spanning wordt uitgedrukt is volt. Afgekort met een
hoofdletter V.
Wanneer je een elektrisch apparaat aansluit op het lichtnet door de
stekker in het stopcontact te steken, komt er een spanning van 230volt
naar dit apparaat. (Vroeger was dit 220volt, tegenwoordig 230volt)
Je noteert dit als: Ustopcontact = 230V.
Stroomsterkte.
Een lampje gaat branden als de kring gesloten is. Dit komt doordat er
een stroom van vrije elektriciteitsdeeltjes (elektronen) loopt door de
kring. Deze wordt verwekt door de batterij. De batterij werkt net als een
ventilator. Bij een ventilator is er voor en achter een andere druk en het
drukverschil veroorzaakt de luchtstroom. De batterij veroorzaakt dus een
drukverschil en hierdoor ontstaat een stroom. Deze stroom loopt van plus
naar min.
Kortom: stroomsterkte is het aantal elektronen dat per seconde door een
geleider stromen.

D – Grootheden.
23

Stroomsterkte wordt doorgaans weergegeven met de letter I, afkomstig
van intensiteit. De stroomsterkte die per seconde door een draad
passeert heeft de eenheid Ampère (A).
Stel dat er door een elektromotor een stroomsterkte van 3 Ampère gaat.
Je noteert dit als: Imotor = 3A
Om de stroomsterkte te meten plaats je een ampèremeter in serie (dus
tussen lampje en spanningsbron).
Weerstand.
Ieder elektrisch apparaat zorgt voor een weerstand van de
stroomsterkte. Een weerstand is wanneer de doorgang van een
elektrische stroom wordt bemoeilijkt.
Je zou weerstand kunnen vergelijken met een kraan die maar half
opengedraaid is.
Weerstand geven we aan met de letter R, afkomstig van resistance.
Weerstand wordt gemeten in de eenheid Ohm. Ohm wordt afgekort met
het Griekse symbool voor omega, Ω.
Stel dat een lampje een weerstand heeft van 25 Ohm.
Je noteer dit als: Rlampje = 25Ω.

D – Grootheden.
24

Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

Wanneer je spanning, stroomsterkte en weerstand wil gaan meten zijn er
een aantal dingen erg belangrijk om uit elkaar te houden.
Spanning over een lampje meten.
Wanneer je spanning wil meten heb je een spanningsmeter nodig. Deze
spanningsmeter sluit je parallel over het lampje aan.
Stroomsterkte door een lampje meten.
Wanneer je stroomsterkte wil gaan meten heb je een ampèremeter
nodig. Deze sluit je in serie voor of na het lampje aan. Deze zal het
aantal elektronen die per seconde door het lampje gaan meten.

D – Grootheden.
25

Wanneer je nog niet goed het verschil weet tussen serie en parallel is
dat geen probleem, want dat wordt later deze module nog behandeld.
Maar om je toch alvast een idee te geven kun je onderstaand filmpje
bekijken door erop te klikken. Het filmpje is ook HIER te vinden.

Weerstand van een lampje meten.
De weerstand is te meten maar dat wordt niet in deze module
behandeld. In deze module leer je wel de weerstand te berekenen met
behulp van de stroomsterkte en de spanning. Dit volgt nog in de
komende paragrafen.
Samenvatting kun je HIER te vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6D via Teletop.

E1 - Wet van Ohm.
26

Bij elektriciteit is er 1 formule de basis van alle andere formules. Deze
formule zal bij ieder onderdeeltje van elektriciteit, waarbij elektriciteit
een rol speelt, terugkomen. Deze wet is vernoemd naar de Duitse
natuurkundige George Ohm, die als eerste de relatie legde tussen
stroomsterkte, spanning en weerstand.
Voordat je de wet van Ohm goed kan begrijpen, moet je een aantal
basisdingen goed helder hebben.








Er kan pas een elektrische stroom lopen wanneer de stroomkring
gesloten is.
Stroomsterkte (I) wordt gemeten in Ampère (A).
Je kunt stroomsterkte meten met een Ampèremeter die je in serie
plaatst met het te meten component.
Spanning (U) wordt gemeten in Volt (V).
Je kunt spanning meten met een voltmeter die je parallel over het te
meten component plaatst.
Geef je de elektronen meer energie (spanning) dan zullen de aantal
elektronen die per seconde (stroomsterkte) door de stroomkring gaan
toenemen.

Deze voorwaarden zijn van belang bij de wet van Ohm. Wanneer er niet
aan deze voorwaarden wordt voldaan zal de wet van Ohm niet gelden.

E1 - Wet van Ohm.
27

We gaan nu bekijken hoe de wet van Ohm er uitziet.
We gaan de spanning en stroomsterkte meten van een
component (in dit geval hiernaast een weerstandje).
We zetten er eerst 0 volt op. De stroomsterkte is dan ook
0 ampère.
Wanneer we de spanning gaan verhogen naar 1volt,
zal de stroomsterkte omhoog gaan naar 0,5 ampère.
We verhogen de spanning naar 2 volt, stroomsterkte wordt 1 ampère.
Iedere keer wanneer de spanning met 1 volt verhoogd wordt, zal de
stroomsterkte verhogen met 0,5. Dat kunnen we uitzetten in een tabel
zoals hierbeneden is gedaan. Vanuit deze tabel kun je een grafiek
tekenen zoals ernaast gebeurd is. Bekijk deze en kijk of je begrijpt wat
er staat.

I (A)

0
0

1
0,5

2
1

3 4
1,5 2

U/I

2

2

2

2

U (V)

U (V)

3
2
1

0,5 1 1,5 2 I (A)
Zoals je in de kolom onderaan de tabel kunt
zien, komt er een constante waarde uit wanneer je spanning deelt door
de stroomsterkte. Vanuit de wiskunde weet je dat bij een rechte lijn een
hellingsgetal hoort.

Deze waarde is de weerstand.

R=

spanning
stroomsterkte

=

U(V)
I(A)

=

2
3
4
1
= 2Ω
=
=
=
1
1,5
0,5
2

E1 - Wet van Ohm.
28

De wet van Ohm luidt als volgt:

weerstand =
R(Ω) =

In symbolen:

spanning
stroomsterkte
U(V)
I(A)

Om erachter te komen hoe je de formule moet invullen wanneer er iets
anders gevraagd wordt dan de weerstand, kun je de formuledriehoek
gebruiken. Je legt dan je vinger op het gedeelte dat je moet uitrekenen,
de driehoek laat je zien hoe je de formule moet gebruiken.
Wil je R weten?
Leg je vinger op R, er blijft

over.

Wil je U weten?
Leg je vinger op U, er blijft I x R over.

Alle verschillende voorbeeldsommen kun je HIER vinden in de
samenvatting.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E1 via Teletop.

E2 – Ohm & lampje.
29

Dagelijks komen we lampen tegen. Grote lampen, zoals in een
voetbalstadion of kleine lampen in de kerstboom. Er zijn heel veel
verschillende soorten lampen of lampjes.
Wanneer je ieder lampje apart gaat bekijken,
zul je zien dat er op ieder lampje iets geschreven
staat. Bijvoorbeeld een autolamp.
Daar zou 12V/1,5A op kunnen staan.
Dit betekent dat wanneer je 12Volt over dit
lampje heen zou zetten, er een stroomsterkte van
1,5A doorheen gaan en brand het lampje op volle sterkte.

12V/1,5A

Kun je over dit lampje:
2Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zeer zwak.
6Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zwak.
12,5Volt zetten?
Ja, het lampje brandt fel.
25Volt zetten?
Ja, het lampje zal doorbranden.
Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken. In de video
wordt een proef gedemonstreerd om spanning en stroomsterkte te
meten. Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

E2 – Ohm & lampje.
30

De weerstand van een lampje is te meten en zal constant zijn wanneer er
een andere hoeveelheid spanning over het lampje wordt gezet. Echter
wanneer een gloeidraadje in een lampje zeer heet wordt, dan zal zijn
weerstandwaarde gaan veranderen door de hitte. Dat is het beste
zichtbaar wanneer een meting wordt uitgezet in een grafiek.
In de grafiek hiernaast zie je wat er
gebeurt wanneer je steeds meer spanning
(U) over een lampje zet. In eerste instantie
zal de grafiek lineair blijven, omdat de
weerstand constant is. Maar wanneer er
teveel spanning over een lampje wordt
gezet, wordt hij warm en zal hij uiteindelijk
doorbranden. Bij dit oververhitten van het
lampje zal de weerstand verhogen.

Wanneer je een voorbeeldsom wil zien, kijk dan in de samenvatting.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E2 via Teletop.

F – Serieschakeling.
31

Wanneer we een schakeling bekijken, kunnen we een schakeling onder
verdelen in 2 hoofdcategorieën. De Serieschakeling en de
Parallelschakeling.
Dit hebben we al heel kort bekeken bij paragraaf D met een filmpje. In
deze paragraaf gaan we het hebben over de Serieschakeling. De
Parallelschakeling zal in de volgende paragraaf worden besproken.
Een Serieschakeling is een schakeling waarbij alle geschakelde
componenten in serie staan. Dat wil zeggen; wanneer de stroom gaat
lopen kan deze maar 1 richting uit en komt dan alle componenten tegen.
De stroom kan zich nergens splitsen, splitsen is namelijk parallel.

+
-

+
-

Serie

Parallel

In het linkerplaatje zijn 3 lampjes in serie geschakeld. De stroom moet
door alle 3 de lampjes heen. In het rechterplaatje zijn 3 lampjes parallel
getekend, de stroom zal zich splitsen voordat het door een lampje gaat.

F – Serieschakeling.
32

Wanneer er in een serieschakeling een lampje uitvalt dan gaan de
andere lampjes ook uit, omdat de stroom niet meer door kan. De
stroomkring is dan niet meer gesloten. Wanneer er een lampje uitvalt bij
een Parallelschakeling, dan is de stroomkring nog steeds gesloten en kan
de stroom nog steeds door de andere lampjes. Deze zullen dan gewoon
blijven branden.

Stroomsterkte in een Serieschakeling.
Wanneer we een stroom laten lopen door een Serieschakeling dan is de
stroomsterkte in de hele stroomkring gelijk. Het maakt niet uit waar je
stroomsterkte gaat meten, overal is deze even groot.
In Natuurkundige termen zeggen we;
de stroomsterkte is constant.
I
1

I
2

I
3

I totaal

I = constant

Itotaal= I1= I2= I3

Itotaal wordt ook wel Ibron genoemd

F – Serieschakeling.
33

Spanning bij Serieschakeling.
De spanning die over de componenten staat kan wel verschillen, dit is
afhankelijk van de weerstand van ieder component. De spanning van
alle componenten bij elkaar opgeteld is de totale spanning.

U
1

U
2

U
3

U totaal

Utotaal = U1+U2+U3+…
Bekijk onderstaand filmpje over het oplossen van sommen met
serieschakelingen (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun het ook HIER bekijken.

F – Serieschakeling.
34

Weerstanden in serieschakeling.
Wanneer we weerstanden bekijken bij serieschakeling dan kun de totale
weerstand heel gemakkelijk berekenen. Je mag namelijk alle
weerstanden in de schakelingen bij elkaar optellen dan heb je de totale
weerstand.
R1

R2

R3

Rtot=R1+R2+R3
Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6F via Teletop.

G – Parallelschakeling.
35

In de vorige paragraaf hebben we gezien wanneer een schakeling
‘serie’ wordt genoemd en wanneer ‘parallel’. In deze paragraaf gaan
we kijken naar de stroomsterkte en spanning bij een parallelschakeling,
net zoals we dat in de vorige paragraaf hebben gedaan bij een
serieschakeling.
Het grote verschil van een parallelschakeling met een serieschakeling is
dat er bij een parallelschakeling meerdere stroomkringen zijn te
onderscheiden.
Hieronder zijn de verschillende stroomkringen weergegeven. Iedere
stroomkring is apart gekleurd. De stroom door het bovenste lampje volgt
de roze route, de stroom door het onderste lampje de groene route en
de stroom door de weerstand (component in het midden) de bruine route.

G – Parallelschakeling.
36

Wanneer we in een parallelschakeling ieder component gaan bekijken
zijn er een aantal eigenschappen heel belangrijk.
Omdat er meerdere stroomkringen zijn, is:


De stroomsterkte in de stroomkringen verschillend.



De spanning over ieder component hetzelfde.



Als er één onderdeel uitvalt of kapot gaat werkt de rest nog steeds.
U1

U2

U3
Utotaal

Spanning bij een parallelschakeling.
Met een voltmeter meet je de spanning over ieder component en zul je
zien dat over ieder component dezelfde spanning staat. Ook de totale
spanning (Utotaal) is hetzelfde.
Utotaal = U1 = U2 = U3

G – Parallelschakeling.
37

Stroomsterkte bij parallelschakeling.
De stroomsterkte kan verschillen per component in een
parallelschakeling. Om deze uit te rekenen moet je voor iedere
component de wet van Ohm gaan gebruiken. Wanneer je de totale
stroomsterkte wil weten, mag je de stroomsterktes van alle losse
componenten bij elkaar optellen.
I1

I2

I3

It

Itotaal = I1+I2+I3+…
Bekijk onderstaande film om te zien hoe je berekeningen aanpakt bij een
parallelschakeling (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

G – Parallelschakeling.
38

Weerstand bij parallelschakeling.
Om een totale weerstand te berekenen bij een parallelschakeling zul je
meer moeite moeten doen dan bij een serieschakeling.
Bij een serieschakeling hoefde je alle weerstanden maar bij elkaar op te
tellen, bij een parallelschakeling gaan we “omgekeerd” optellen.
Om omgekeerd op te tellen krijg je deze formule gegeven:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1
Je vult hierbij R1, R2, R3 etc. in de formule in en je houdt breuken over.
Als je niet meer weet hoe je Rv kunt uitrekenen wanneer je deze breuken
hebt kun je dat opzoeken in de samenvatting.

Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6G via Teletop.

H – Gecombineerde schakeling.
39

Tot nu toe zijn serieschakelingen en parallelschakelingen altijd apart
bekeken. Maar de meeste schakelingen die worden gebruikt bestaan
niet uit alleen serie of parallel geschakelde componenten maar uit een
mix hiervan. We noemen dit een gecombineerde schakeling.
Hier rechts is een gecombineerde schakeling
weergegeven. Het zijn 2 lampjes (nr. 1+2) die
parallel geschakeld zijn. Samen staan deze
lampjes in serie met de weerstand hier rechts.

1

Om aan een gecombineerde schakeling te
kunnen rekenen, moet je eerst gaan kijken welke
componenten in serie met elkaar staan en welke componenten een
parallelschakeling met elkaar vormen.
Wanneer je dat gelukt is kun je een parallelschakeling in gedachte
vervangen door een vervangingscomponent (vaak wel
vervangingsweerstand genoemd).
Dan hou je een schakeling over waarbij alle onderdelen in serie met
elkaar staan. Deze zou je zonder problemen moeten kunnen oplossen.

1
1 en 2

2

2

H – Gecombineerde schakeling.
40

Om een vervanging te vinden moet je een aantal zaken onthouden:
Alleen weerstanden mag je vervangen, je zult dus altijd eerst de
weerstand moeten uitrekenen.


Weerstanden in serie mag je optellen.



Weerstand parallel moet je “omgekeerd optellen” .



Serie:

(RV = R1+R2+R3+enz.)

Parallel:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1

Om goed te zien hoe je bij een parallelschakeling een
vervangingsweerstand uitrekent kun je het onderstaand filmpje bekijken.
(klik in het zwarte vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
41

Voorbeeldsom.
Geef bij elk component van onderstaande afbeelding de spanning,
stroomsterkte en weerstand.
9V
6V
10 Ω
0,2 A

Dit lijkt erg moeilijk, zeker omdat je bij zo een opgave “door het bomen
het bos niet meer ziet”. Je moet hiervoor iedere keer bij het begin
beginnen en de basisregels toepassen die je de afgelopen paragrafen
hebt geleerd.
De som wordt uitgewerkt in het onderstaand filmpje. (klik in het zwarte
vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
42

Je zou nu aan het laatste huiswerk van deze module kunnen beginnen.
Wanneer je graag nog een extra uitleg wil hebben over het oplossen
van een gecombineerde schakeling, dan kun je eerst onderstaand filmpje
bekijken. (klik in het zwarte vlak)
Ook zijn in de samenvatting meerdere sommen geheel uitgewerkt.
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Samenvatting kun je HIER vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6H via Teletop.

Extra: Relais.
43

Deze paragraaf is voor de mensen die nog geïnteresseerd zijn om wat
extra te weten te komen. Deze paragraaf zal NIET worden getoetst op
het proefwerk.
Tijdens deze extra stof gaan we het hebben over een Relais en zullen
stap voor stap gaan bekijken wat een Relais is.
Wat is een Relais?
Een Relais is een door een elektromagneet bediende schakelaar.
Het is een eenvoudige maar zeer veelgebruikte component in elektrische
schakelingen.
Hoe werkt een relais?
In een relais is koperdraad om een ijzeren staafje gedraaid. Wanneer
er door de draad stroom gaat lopen zal het ijzeren staafje magnetisch
worden. Aan het uiteinde van dit ijzeren staafje zit een ijzeren plaatje
wat aangetrokken wordt als het staafje magnetisch wordt.
Hierdoor worden er onder het plaatje 2 contacten met elkaar verbonden
net zoals bij een schakelaar.

Extra: Relais.
44

Welk symbool is een Relais?

Aan de linkerkant (bij de spoel) sluit je stroomkring A aan. Wanneer
deze stroomkring sluit, zal deze de elektromagneet activeren en trekt
aan het schakelaartje in stroomkring B (stippellijn).
Hoe werkt een Relais in een schakeling?

A

Als er een relais gebruikt wordt, zijn er
S1
altijd 2 stroomkringen,
S2
de “stuurkring” B en de
“verbruikerskring” A. Als de
schakelaar 1 (S1) gesloten wordt dan
B
wordt het ijzer in de het relais
M
magnetisch. Hierdoor trekt hij
schakelaar 2 (S2) automatisch
dicht. De 2e stroomkring wordt dus gesloten en in dit voorbeeld gaat dan
de motor (M) werken.

Extra: Relais.
45

Waarom dan niet de hiernaast staande schakeling?
Een motor (b.v. ruitenwissermotor auto) heeft
meestal een groot vermogen, het gevolg hiervan
is dat er een grote stroom doorheen gaat.
De meeste schakelaars aan het stuur zijn klein
en daar kan geen grote stroom doorheen,
anders branden deze door.

S

M

Een relais bied de oplossing, door
schakelaar S1 gaat een “kleine stuurstroom” waardoor S2 gesloten wordt
en de motor gaat werken. S2 is een schakelaar waar wel veel stroom
doorheen kan.
Deze relais bevinden zich vaak onder de motorkap of onder het
dashboard en je hoort ze vaak “klikken”.

Extra: Relais.
46

Hoe gebruiken we een Relais in een schakeling?
Een Relais gebruiken we zoals al gezien om met schakeling A schakeling
B te doen openen of sluiten. Wanneer we gaan kijken kom je het Relais
vaak tegen bij schakelingen waarbij je met een kleine stroomsterkte een
stroomkring wil (de)activeren met een grote stroomsterkte.
Het beste voorbeeld hiervan is een startrelais van de auto. Wanneer je
de auto probeert te starten draai je aan de sleutel. In deze schakeling is
dan ook een relais opgenomen die vervolgens alle andere systemen in
de auto uitzet, zodat de startmotor het volle vermogen van de accu kan
benutten.
In het schakelschema hieronder wordt een Relais gebruikt om een bel te
doen bellen. De bel werkt op een spanning van 230V, maar wordt
aangestuurd met een schakelaar die maar 12V aan spanning nodig
heeft.

Practica.
47

Hieronder zijn een aantal practica te vinden die goed aansluiten bij
deze module. Wanneer er een practicum wordt uitgevoerd, zal dit van
tevoren duidelijk worden aangegeven en kun je deze hier vinden:
Practicum 1:

Water als geleider.

Practicum 2:

De volta-batterij.

Practicum 3:

De citroen-batterij.

Practicum 4:

De hand-batterij.

Practicum 5:

Schakelingen tekenen en bouwen.

Practicum 6:

Wet van Ohm.


Slide 27

1

MODULE 6
ELEKTRICITEIT.

Door: S.

Habets.

Inhoudsopgave.
2

Hier vind u het overzicht van deze module.
Om snel naar een onderdeel toe te gaan kan erop geklikt worden.
Voorwoord

3

Legenda

4

A.

Introductie

5

B.

Statische elektriciteit

10

C.

Elektrische symbolen

18

D.

Grootheden

22

E1.

Wet van Ohm

26

E2.

Ohm & lampje

29

F.

Serieschakeling

31

G.

Parallelschakeling

35

H.

Gecombineerde schakeling

39

Extra:

Transistor

43

Practica

47

Voorwoord.
3

Welkom bij de module Elektriciteit door S. Habets.
Deze module is gemaakt voor leerlingen van 2 Atheneum.
De opzet van deze module is dat een leerling deze module geheel
zelfstandig door kan werken. Daar waar dat niet mogelijk is, zal er
tijdens de les hier nog aandacht aan besteed worden. Bij vragen kan
altijd de docent worden geraadpleegd. Dat kan tijdens de les, maar dat
kan ook online. Je krijgt dan in de meeste gevallen reactie per email.
Te vinden op: www.stagesmc.weebly.com
Verder is op de website nog aanvullende informatie te vinden.
Het is verstandig om tijdens de les naast je laptop ook te
zorgen voor een koptelefoon of oordopjes. Dit omdat er
regelmatig filmpjes met geluid zijn verwerkt in dit lesmateriaal.
Opdrachten/huiswerk.
De opdrachten die bij deze module horen zijn op teletop te vinden.
Wanneer er opdrachten gemaakt moeten worden zal dat worden
aangegeven in de module. Wanneer je score lager is dan 65% mag je
niet verder met de volgende paragraaf maar moet je de opdrachten
nogmaals maken.
Aanvullende informatie zal worden gegeven in de les.
Heel veel succes en plezier!
S. Habets

Legenda.
4

Soms kom je logo’s tegen op de groene balk zoals deze hierboven staan.
Wanneer je op sommige logo’s klikt zit er een hyperlink achter. Deze zal
je dan direct naar de juiste locatie verwijzen.
Hier beneden wordt uitgelegd wat het betekend wanneer er een van
deze logo’s in de groene balk staan vermeld.
Er zit geluid bij deze pagina of bij de bijbehorende film.
In de klas zijn oordopjes of een koptelefoon verplicht.
Er bevindt zich een video op deze pagina.

Aanvullende informatie is te vinden op de website van Dhr.
Habets.
Er bevinden zich opdrachten via TeleTop op deze pagina.

Er bevindt zich een samenvatting op deze pagina.

A – Introductie.
5

Elektriciteit komen we dagelijks tegen in ons leven. Dan denk je natuurlijk
meteen aan het stopcontact en aan batterijen met alle apparaten die
daarbij horen. Maar niet alleen kunstmatig opgewekte elektriciteit kom
je in je dagelijks leven tegen, ook in de natuur kom je elektriciteit tegen.
Vaak denk je niet aan deze vormen, maar toch hebben ze alles met
elektriciteit te maken.

In de natuur kom je bliksem tegen, heb je de sidderaal en gaan je haren
rechtovereind staan met behulp van elektriciteit. Zelfs in ons lichaam
gaan er continu elektrische stroompjes als je kijkt naar ons zenuwstelsel.

Tegenwoordig maken wij onze eigen elektriciteit. Maar waarom
gebruiken wij mensen eigenlijk zo graag elektriciteit?
Elektriciteit is een vorm van energie die veel voordelen heeft.




Elektriciteit is gemakkelijk te transporteren door de infrastructuur van
(koper)draden die inmiddels overal in ons land zijn aangebracht.
Elektriciteit is gemakkelijk om te zetten in andere vormen van energie
zoals:
Warmte
(vb: een soldeerbout of elektrische verwarming)
Licht
(vb: een gloeilamp of LED)
Beweging
(vb: een elektromotor)

A – Introductie.
6

Elektriciteit heeft ook grote nadelen.
Dat is namelijk dat elektriciteit duur is en zeer moeilijk te maken is. Het
proces van elektriciteit opwekken is ook erg milieubelastend.
(d.w.z. dat het milieu er flink onder lijdt)
Hoe komen we vandaag de dag eigenlijk aan de benodigde
elektriciteit? Dat wordt uitgelegd in het volgend filmpje.
(klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Historie van Elektriciteit.
Volgens historische documenten is de eerste bekende ontdekking van
statische elektriciteit eigenlijk in de 6e eeuw. Hier werd ontdekt dat het
wrijven van een bont met een ander voorwerp andere voorwerpen laat
aantrekken.

A – Introductie.
7

De eerste moderne toepassing van elektriciteit was in 1660, de eerste
elektrostatische generator. Deze baande de weg voor de leer van de
elektriciteit. Men ontdekte dat er materialen zijn die als geleiders dienst
doen en anderen die als isolator dienst doen en dat er twee soorten
ladingen bestaan (positief en negatief).
In 1700 werd de eerste condensator uitgevonden en men kon zo
statische elektriciteit in een elektrische stroom omzetten.
In de vroege 19e eeuw deed men nog meer verbazende ontdekkingen
op het gebied van elektriciteit.
Er kwamen bedrijven die erop gericht waren om elektriciteit te
onderzoeken om zo het leven voor de mensen gemakkelijker te maken.
Zo kwamen er de meest ongelooflijke uitvindingen, zoals de
inductiemotor, de gloeilamp, de lange afstand telegraaf, de telefoon, de
eerste elektrische aangedreven locomotief.
Deze uitvindingen kwamen van mensen zoals:
- Georg Simon Ohm
1787 - 1854

- Graaf Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta
1745 - 1827

- André-Marie Ampère
1775 – 1836
Natuurlijk zijn er nog vele andere uitvinders geweest die zich met
elektriciteit bezig hebben gehouden zoals:
Thomas Edison, Alexander Graham Bell, Michael Faraday, Benjamin
Franklin, Samuel Morse, James Watt, James Clerk Maxwell

A – Introductie.
8

Na de tweede wereldoorlog zijn de ontwikkelingen zeer snel gegaan.
Heden ten dage is elektriciteit niet meer weg te denken uit onze
maatschappij.
Toepassingen.
Om maar een paar voorbeelden te noemen waarbij elektriciteit een
belangrijke rol speelt:
Televisie, Stereo, Gsm, Computer, Airco, Klokken, Elektrische
gereedschappen, Lasers, Verlichting, Pompen, Meetapparatuur,
Afstandbedieningen, Ovens, Magnetron, Koffiezetapparaten,
Fototoestellen, Kopieerapparaten, Projectoren, IJskasten, Diepvriezers,
Snelheidscontroles, Navigatiesystemen, Satellieten, Speelgoed,
Vliegtuigen, Trein, Stofzuigers, Vaatwasmachines, Compressors,
Grasmaaimachines, Liften, Auto’s, Rolluiken, Verwarming, enz.
Zonder elektriciteit zou ons hedendaags bestaan helemaal ontregeld
worden.
Bedrijven, Fabrieken, Ziekenhuizen, Rechtbanken, Scholen, Tv-zenders,
Internet, Banken, Winkels, Treinverkeer, Verkeerslichten, Politie,
Brandweer, Vliegvelden, GSM netwerk zouden allemaal niet goed meer
functioneren.

A – Introductie.
9

Omdat elektriciteit zo een grote rol speelt in ons dagelijks leven,
zijn er ook een hele hoop beroepen gerelateerd aan elektriciteit.
Hieronder zijn een aantal beroepen opgesomd die direct
betrekking hebben op elektriciteit.
Elektrotechnisch ingenieur
-Besturingstechnicus
-Automatiseringsdeskundige
-Onderhoudstechnicus Electro en Instrumentatie
-Elektronicaspecialist
-Productontwerper
-Ingenieur krachtcentrale
-Programmeur robots
-Verwarmingsmonteur
-Audiovisueel medewerker
-Monteur communicatienetwerken
-Monteur laag- en hoogspanningsnetwerken
-

We hebben nu een flink aantal zaken bekeken. Een aanvulling hierop is
een video.
Klik hiernaast op het video logo om de video te bekijken
op het internet. Bij geen werkende link klik HIER.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6A via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

B – Statische elektriciteit.
10

Wanneer we een plasje zuiver water eens goed gaan bekijken, zullen we
zien dat het plasje water uit allemaal waterdeeltjes bestaat. Één zo een
waterdeeltje noemen we een watermolecuul.
Een molecuul kunnen we ook weer goed gaan bekijken. We zullen zien
dat ieder watermolecuul is opgebouwd uit hetzelfde aantal
bouwsteentjes van een soort. Er bestaan heel veel verschillende
bouwsteentjes en die bouwsteentjes noemen we atomen.
Wanneer we kijken naar het watermolecuul zal 1 watermolecuul bestaan
uit 2 waterstofatomen (afgekort: H) en 1 zuurstofatoom (afgekort: O).
De wetenschappelijke naam van water is H2O, bestaat uit 2xH en 1xO.
Samen zorgen deze atomen ervoor dat er de stof ‘water’ gevormd
wordt. De atomen zelf zijn geen water meer. Het kleinste deeltje dat nog
onder water valt, is het watermolecuul.

Ook atomen zijn weer goed te bekijken. Dan zul je zien dat ieder atoom
is opgebouwd uit een kern met daaromheen elektronen.
De kern bestaat uit:
Protonen: Dit zijn positief geladen deeltjes.
Neutronen: Dit zijn neutrale kerndeeltjes.
Om de kern “vliegen” de negatief geladen deeltjes,
de elektronen.

B – Statische elektriciteit.
11

De kernen blijven gemiddeld op hun
plaats. De elektronen bewegen rond de kern. Bij metalen en andere
“geleiders” kunnen deze elektronen hun eigen kern verlaten. Er is dan
sprake van “vrije elektronen”.
Zie ook het filmpje dat uitlegt hoe een molecuul in
elkaar zit.
(Klik in het zwarte vlak)op het video logo.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

B – Statische elektriciteit.
12

Als een atoom en/of molecuul elektronen teveel of te weinig heeft dan
krijgt deze een lading. Men noemt dit atoom en/of molecuul dan een ion.
We zullen in het vervolg niet praten over een ion maar over een geladen
stof (deze bestaat immers uit ionen)
Heb je evenveel positieve deeltjes als negatieve dan heb je een neutrale
stof.
Heb je een tekort aan elektronen  positief geladen stof (+)
Heb je een overschot aan elektronen negatief geladen stof (-)
Je kunt een stof alleen een lading geven door elektronen erbij of eraf te
doen.
2 gelijknamige stoffen (+) en (+) en (-) en (-) zullen ze elkaar afstoten.
Uiteraard geld dit niet voor neutrale stoffen onderling

2 ongelijknamige stoffen (-) en (+) zullen ze elkaar aantrekken.
Hierbij moet opgemerkt worden dat een neutrale stof ook door een
geladen stof aangetrokken wordt.

B – Statische elektriciteit.
13

Elektroscoop.
Met een elektroscoop kun je het effect van positief en
negatief geladen deeltjes zichtbaar maken. Het bestaat
meestal uit twee bladen lichte metalen folie.
De folie is verbonden met geleiders. De aan te tonen
lading vloeit langs de geleiders naar de bladen.
Daardoor gaan de twee bladen elkaar afstoten.
Hoe groter de lading, hoe verder de bladen zich van elkaar
verwijderen.
De elektroscoop die op school gebruikt wordt
staat hiernaast afgebeeld. Hoe groter de lading
hoe groter de uitslag.
Het is belangrijk bij een elektroscoop om te
onthouden dat de positieve deeltjes zich in de kern bevinden.
In een vaste stof (elektroscoop) zitten deze op een vaste plaats en
kunnen niet van hun plaats af. Bij stoffen met veel vrije elektronen zoals
bijna alle metalen zullen deze elektronen (negatieve deeltjes) wel willen
gaan bewegen.
Bepaalde stoffen worden bij wrijving:
-negatief geladen zoals: plastic koper
-positief geladen zoals: lucht, wol, glas

B – Statische elektriciteit.
14

Bij het in de buurt komen (niet aanraken!) van een elektroscoop gebeurt
het volgende:

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

De positief geladen staaf komt in de buurt en trekt de negatieve
deeltjes in de elektroscoop aan. Omdat er een verplaatsing van
negatieve elektronen in de elektroscoop plaats vindt, zullen er onderaan
alleen nog maar positief geladen deeltjes overblijven. En 2 positief
geladen plaatjes stoten elkaar af.
Dit effect wordt veroorzaakt door het feit dat gelijknamige ladingen
elkaar afstoten en ongelijknamige ladingen elkaar aantrekken.
Wanneer je dit verschijnsel moet gaan uitleggen kun je het beste dit
tekenen. Gebruik dan altijd deze volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen (+) op een vaste plaats.

3.

Teken de elektronen (-).

B – Statische elektriciteit.
15

Bij aanraking zal dit alles een hele andere wending nemen.
De elektronen (-) kunnen dan overspringen van het ene object naar het
andere. Hierdoor zal de elektroscoop uiteindelijk een positieve lading
krijgen, en de staaf wordt iets minder positief omdat er elektronen (-)
zijn bijgekomen. De plaatjes blijven dan ook uitelkaar staan.
Bij aanraking van de PVC buis gebeurt het volgende:
Er springen elektronen over

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Wanneer je dit verschijnsel moet gaan tekenen gebruik dan altijd deze
volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen op een vaste plaats. (+)

3.

Teken de elektronen. (-)

B – Statische elektriciteit.
16

Je kunt de elektroscoop weer neutraal maken door hem aan te raken, het
tekort aan elektronen wordt dan door jou aangevuld. Jij bent “geaard”
(verbonden met de aarde) en deze zal altijd neutraal blijven, vanwege
het enorme aantal deeltjes wat de aarde bezit.
Het in de buurt komen en aanraken met een negatieve staaf kun je
bekijken in de samenvatting. Let op: Er gebeurt met de plaatjes precies
hetzelfde, echter bewegen de elektronen (-) heel anders !

B – Statische elektriciteit.
17

Op de website staat een applet klaar waarmee je zelf een
ballon statisch kunt laden, probeer het eens en maak dan
eerst onderstaande opdrachten.
Laadt 1 ballon eerst negatief door hem langs de trui te wrijven.
1.
2.

Zal de trui nu positief of negatief zijn?
Wat zal er tussen de ballon en trui te zien zijn? Trekken deze elkaar
aan of stoten ze elkaar af?

Ga nu met de ballon naar de neutrale muur.
3.

Wat zal er met de negatieve elektronen in de muur gebeuren?

4.

Wat zal er met de positieve ionen in de muur gebeuren?

Herstel nu de simulatie en klik aan dat je 2 ballonnen wil gebruiken.
Wrijf met beide ballonen langs de trui zodat ze beide genoeg
elektronen opnemen. Hang vervolgens ballon 1 midden in het scherm en
ballon 2 breng je rustig naar ballon 1 toe.
5.

Wat zullen de 2 ballonen voor effect op elkaar hebben, en waarom?
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6B via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

C – Elektrische symbolen.
18

Bij elektriciteit wordt vaak gebruik gemaakt van schema’s waarin zal
worden aangegeven hoe een schakeling is opgebouwd. Een schakeling is
een stroomkring waarin verschillende onderdelen zijn opgenomen. Denk
hierbij aan een spanningsbron, een lampje en nog veel meer
verschillende mogelijke onderdelen. Deze onderdelen noemen we
componenten.

Schema’s worden gebruikt om een schakeling die in werkelijkheid
bestaan eenvoudiger weer te geven. In deze schema’s worden geen
foto’s gebruikt om aan te geven welke componenten in de schakeling
zitten.
Componenten die je veel zal tegenkomen:


Gelijkspanningbron



Wisselspanningbron



Schakelaar (geopend)



Schakelaar (gesloten)





Weerstand
(stroomverbruiker)
Voltmeter

V

C – Elektrische symbolen.
19


Ampèremeter



Lampje



Light-emitting diode (LED)



Draadje

A

Van de meeste componenten weet je waarschijnlijk wel wat ze doen of
waarvoor ze bedoeld zijn. Een diode is een apparaatje dat de stroom
maar in 1 richting doorlaat. Een Light-emitting diode is er eentje die
daarbij ook nog licht uitzendt.
Zoals al eerder aangegeven worden deze symbolen gebruikt om
schema’s te maken. Deze schema’s maken schakelingen overzichtelijker.
Enkele voorbeelden hiervan:

C – Elektrische symbolen.
20

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

Het schema dat er over blijft is veel overzichtelijk dan de oorspronkelijke
tekening.
Van ieder elektrisch apparaat is zo’n schema gemaakt. Zoals hieronder
van een magnetron

Dit maakt het zoeken naar eventuele storingen een stuk makkelijker.

C – Elektrische symbolen.
21

Schema’s zijn niet zo makkelijk te maken vanuit een tekening. Hoe meer
componenten in de tekening zijn, hoe moeilijker het zal zijn om een
schema ervan te maken.

ampèremeter

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Leg de componenten zodanig dat
je er overzichtelijk naar kan kijken.
Stap3:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

A

A

A

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6C via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

D – Grootheden.
22

Bij deze paragraaf gaan we de grootheden en bijbehorende eenheden
bespreken die tijdens deze module van toepassing zijn.
Spanning.
Spanning staat ook wel bekend als potentiaalverschil binnen de
natuurkunde. Met spanning wordt de hoeveelheid energie die nodig is
per ladingseenheid om deze te kunnen verplaatsen door een geleidend
materiaal bedoelt. Simpel gezegd: de energie van de elektronen.
Spanning wordt weergegeven met het symbool U, afgeleid van het
latijnse woord Urgere.
De eenheid waarin spanning wordt uitgedrukt is volt. Afgekort met een
hoofdletter V.
Wanneer je een elektrisch apparaat aansluit op het lichtnet door de
stekker in het stopcontact te steken, komt er een spanning van 230volt
naar dit apparaat. (Vroeger was dit 220volt, tegenwoordig 230volt)
Je noteert dit als: Ustopcontact = 230V.
Stroomsterkte.
Een lampje gaat branden als de kring gesloten is. Dit komt doordat er
een stroom van vrije elektriciteitsdeeltjes (elektronen) loopt door de
kring. Deze wordt verwekt door de batterij. De batterij werkt net als een
ventilator. Bij een ventilator is er voor en achter een andere druk en het
drukverschil veroorzaakt de luchtstroom. De batterij veroorzaakt dus een
drukverschil en hierdoor ontstaat een stroom. Deze stroom loopt van plus
naar min.
Kortom: stroomsterkte is het aantal elektronen dat per seconde door een
geleider stromen.

D – Grootheden.
23

Stroomsterkte wordt doorgaans weergegeven met de letter I, afkomstig
van intensiteit. De stroomsterkte die per seconde door een draad
passeert heeft de eenheid Ampère (A).
Stel dat er door een elektromotor een stroomsterkte van 3 Ampère gaat.
Je noteert dit als: Imotor = 3A
Om de stroomsterkte te meten plaats je een ampèremeter in serie (dus
tussen lampje en spanningsbron).
Weerstand.
Ieder elektrisch apparaat zorgt voor een weerstand van de
stroomsterkte. Een weerstand is wanneer de doorgang van een
elektrische stroom wordt bemoeilijkt.
Je zou weerstand kunnen vergelijken met een kraan die maar half
opengedraaid is.
Weerstand geven we aan met de letter R, afkomstig van resistance.
Weerstand wordt gemeten in de eenheid Ohm. Ohm wordt afgekort met
het Griekse symbool voor omega, Ω.
Stel dat een lampje een weerstand heeft van 25 Ohm.
Je noteer dit als: Rlampje = 25Ω.

D – Grootheden.
24

Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

Wanneer je spanning, stroomsterkte en weerstand wil gaan meten zijn er
een aantal dingen erg belangrijk om uit elkaar te houden.
Spanning over een lampje meten.
Wanneer je spanning wil meten heb je een spanningsmeter nodig. Deze
spanningsmeter sluit je parallel over het lampje aan.
Stroomsterkte door een lampje meten.
Wanneer je stroomsterkte wil gaan meten heb je een ampèremeter
nodig. Deze sluit je in serie voor of na het lampje aan. Deze zal het
aantal elektronen die per seconde door het lampje gaan meten.

D – Grootheden.
25

Wanneer je nog niet goed het verschil weet tussen serie en parallel is
dat geen probleem, want dat wordt later deze module nog behandeld.
Maar om je toch alvast een idee te geven kun je onderstaand filmpje
bekijken door erop te klikken. Het filmpje is ook HIER te vinden.

Weerstand van een lampje meten.
De weerstand is te meten maar dat wordt niet in deze module
behandeld. In deze module leer je wel de weerstand te berekenen met
behulp van de stroomsterkte en de spanning. Dit volgt nog in de
komende paragrafen.
Samenvatting kun je HIER te vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6D via Teletop.

E1 - Wet van Ohm.
26

Bij elektriciteit is er 1 formule de basis van alle andere formules. Deze
formule zal bij ieder onderdeeltje van elektriciteit, waarbij elektriciteit
een rol speelt, terugkomen. Deze wet is vernoemd naar de Duitse
natuurkundige George Ohm, die als eerste de relatie legde tussen
stroomsterkte, spanning en weerstand.
Voordat je de wet van Ohm goed kan begrijpen, moet je een aantal
basisdingen goed helder hebben.








Er kan pas een elektrische stroom lopen wanneer de stroomkring
gesloten is.
Stroomsterkte (I) wordt gemeten in Ampère (A).
Je kunt stroomsterkte meten met een Ampèremeter die je in serie
plaatst met het te meten component.
Spanning (U) wordt gemeten in Volt (V).
Je kunt spanning meten met een voltmeter die je parallel over het te
meten component plaatst.
Geef je de elektronen meer energie (spanning) dan zullen de aantal
elektronen die per seconde (stroomsterkte) door de stroomkring gaan
toenemen.

Deze voorwaarden zijn van belang bij de wet van Ohm. Wanneer er niet
aan deze voorwaarden wordt voldaan zal de wet van Ohm niet gelden.

E1 - Wet van Ohm.
27

We gaan nu bekijken hoe de wet van Ohm er uitziet.
We gaan de spanning en stroomsterkte meten van een
component (in dit geval hiernaast een weerstandje).
We zetten er eerst 0 volt op. De stroomsterkte is dan ook
0 ampère.
Wanneer we de spanning gaan verhogen naar 1volt,
zal de stroomsterkte omhoog gaan naar 0,5 ampère.
We verhogen de spanning naar 2 volt, stroomsterkte wordt 1 ampère.
Iedere keer wanneer de spanning met 1 volt verhoogd wordt, zal de
stroomsterkte verhogen met 0,5. Dat kunnen we uitzetten in een tabel
zoals hierbeneden is gedaan. Vanuit deze tabel kun je een grafiek
tekenen zoals ernaast gebeurd is. Bekijk deze en kijk of je begrijpt wat
er staat.

I (A)

0
0

1
0,5

2
1

3 4
1,5 2

U/I

2

2

2

2

U (V)

U (V)

3
2
1

0,5 1 1,5 2 I (A)
Zoals je in de kolom onderaan de tabel kunt
zien, komt er een constante waarde uit wanneer je spanning deelt door
de stroomsterkte. Vanuit de wiskunde weet je dat bij een rechte lijn een
hellingsgetal hoort.

Deze waarde is de weerstand.

R=

spanning
stroomsterkte

=

U(V)
I(A)

=

2
3
4
1
= 2Ω
=
=
=
1
1,5
0,5
2

E1 - Wet van Ohm.
28

De wet van Ohm luidt als volgt:

weerstand =
R(Ω) =

In symbolen:

spanning
stroomsterkte
U(V)
I(A)

Om erachter te komen hoe je de formule moet invullen wanneer er iets
anders gevraagd wordt dan de weerstand, kun je de formuledriehoek
gebruiken. Je legt dan je vinger op het gedeelte dat je moet uitrekenen,
de driehoek laat je zien hoe je de formule moet gebruiken.
Wil je R weten?
Leg je vinger op R, er blijft

over.

Wil je U weten?
Leg je vinger op U, er blijft I x R over.

Alle verschillende voorbeeldsommen kun je HIER vinden in de
samenvatting.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E1 via Teletop.

E2 – Ohm & lampje.
29

Dagelijks komen we lampen tegen. Grote lampen, zoals in een
voetbalstadion of kleine lampen in de kerstboom. Er zijn heel veel
verschillende soorten lampen of lampjes.
Wanneer je ieder lampje apart gaat bekijken,
zul je zien dat er op ieder lampje iets geschreven
staat. Bijvoorbeeld een autolamp.
Daar zou 12V/1,5A op kunnen staan.
Dit betekent dat wanneer je 12Volt over dit
lampje heen zou zetten, er een stroomsterkte van
1,5A doorheen gaan en brand het lampje op volle sterkte.

12V/1,5A

Kun je over dit lampje:
2Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zeer zwak.
6Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zwak.
12,5Volt zetten?
Ja, het lampje brandt fel.
25Volt zetten?
Ja, het lampje zal doorbranden.
Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken. In de video
wordt een proef gedemonstreerd om spanning en stroomsterkte te
meten. Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

E2 – Ohm & lampje.
30

De weerstand van een lampje is te meten en zal constant zijn wanneer er
een andere hoeveelheid spanning over het lampje wordt gezet. Echter
wanneer een gloeidraadje in een lampje zeer heet wordt, dan zal zijn
weerstandwaarde gaan veranderen door de hitte. Dat is het beste
zichtbaar wanneer een meting wordt uitgezet in een grafiek.
In de grafiek hiernaast zie je wat er
gebeurt wanneer je steeds meer spanning
(U) over een lampje zet. In eerste instantie
zal de grafiek lineair blijven, omdat de
weerstand constant is. Maar wanneer er
teveel spanning over een lampje wordt
gezet, wordt hij warm en zal hij uiteindelijk
doorbranden. Bij dit oververhitten van het
lampje zal de weerstand verhogen.

Wanneer je een voorbeeldsom wil zien, kijk dan in de samenvatting.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E2 via Teletop.

F – Serieschakeling.
31

Wanneer we een schakeling bekijken, kunnen we een schakeling onder
verdelen in 2 hoofdcategorieën. De Serieschakeling en de
Parallelschakeling.
Dit hebben we al heel kort bekeken bij paragraaf D met een filmpje. In
deze paragraaf gaan we het hebben over de Serieschakeling. De
Parallelschakeling zal in de volgende paragraaf worden besproken.
Een Serieschakeling is een schakeling waarbij alle geschakelde
componenten in serie staan. Dat wil zeggen; wanneer de stroom gaat
lopen kan deze maar 1 richting uit en komt dan alle componenten tegen.
De stroom kan zich nergens splitsen, splitsen is namelijk parallel.

+
-

+
-

Serie

Parallel

In het linkerplaatje zijn 3 lampjes in serie geschakeld. De stroom moet
door alle 3 de lampjes heen. In het rechterplaatje zijn 3 lampjes parallel
getekend, de stroom zal zich splitsen voordat het door een lampje gaat.

F – Serieschakeling.
32

Wanneer er in een serieschakeling een lampje uitvalt dan gaan de
andere lampjes ook uit, omdat de stroom niet meer door kan. De
stroomkring is dan niet meer gesloten. Wanneer er een lampje uitvalt bij
een Parallelschakeling, dan is de stroomkring nog steeds gesloten en kan
de stroom nog steeds door de andere lampjes. Deze zullen dan gewoon
blijven branden.

Stroomsterkte in een Serieschakeling.
Wanneer we een stroom laten lopen door een Serieschakeling dan is de
stroomsterkte in de hele stroomkring gelijk. Het maakt niet uit waar je
stroomsterkte gaat meten, overal is deze even groot.
In Natuurkundige termen zeggen we;
de stroomsterkte is constant.
I
1

I
2

I
3

I totaal

I = constant

Itotaal= I1= I2= I3

Itotaal wordt ook wel Ibron genoemd

F – Serieschakeling.
33

Spanning bij Serieschakeling.
De spanning die over de componenten staat kan wel verschillen, dit is
afhankelijk van de weerstand van ieder component. De spanning van
alle componenten bij elkaar opgeteld is de totale spanning.

U
1

U
2

U
3

U totaal

Utotaal = U1+U2+U3+…
Bekijk onderstaand filmpje over het oplossen van sommen met
serieschakelingen (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun het ook HIER bekijken.

F – Serieschakeling.
34

Weerstanden in serieschakeling.
Wanneer we weerstanden bekijken bij serieschakeling dan kun de totale
weerstand heel gemakkelijk berekenen. Je mag namelijk alle
weerstanden in de schakelingen bij elkaar optellen dan heb je de totale
weerstand.
R1

R2

R3

Rtot=R1+R2+R3
Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6F via Teletop.

G – Parallelschakeling.
35

In de vorige paragraaf hebben we gezien wanneer een schakeling
‘serie’ wordt genoemd en wanneer ‘parallel’. In deze paragraaf gaan
we kijken naar de stroomsterkte en spanning bij een parallelschakeling,
net zoals we dat in de vorige paragraaf hebben gedaan bij een
serieschakeling.
Het grote verschil van een parallelschakeling met een serieschakeling is
dat er bij een parallelschakeling meerdere stroomkringen zijn te
onderscheiden.
Hieronder zijn de verschillende stroomkringen weergegeven. Iedere
stroomkring is apart gekleurd. De stroom door het bovenste lampje volgt
de roze route, de stroom door het onderste lampje de groene route en
de stroom door de weerstand (component in het midden) de bruine route.

G – Parallelschakeling.
36

Wanneer we in een parallelschakeling ieder component gaan bekijken
zijn er een aantal eigenschappen heel belangrijk.
Omdat er meerdere stroomkringen zijn, is:


De stroomsterkte in de stroomkringen verschillend.



De spanning over ieder component hetzelfde.



Als er één onderdeel uitvalt of kapot gaat werkt de rest nog steeds.
U1

U2

U3
Utotaal

Spanning bij een parallelschakeling.
Met een voltmeter meet je de spanning over ieder component en zul je
zien dat over ieder component dezelfde spanning staat. Ook de totale
spanning (Utotaal) is hetzelfde.
Utotaal = U1 = U2 = U3

G – Parallelschakeling.
37

Stroomsterkte bij parallelschakeling.
De stroomsterkte kan verschillen per component in een
parallelschakeling. Om deze uit te rekenen moet je voor iedere
component de wet van Ohm gaan gebruiken. Wanneer je de totale
stroomsterkte wil weten, mag je de stroomsterktes van alle losse
componenten bij elkaar optellen.
I1

I2

I3

It

Itotaal = I1+I2+I3+…
Bekijk onderstaande film om te zien hoe je berekeningen aanpakt bij een
parallelschakeling (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

G – Parallelschakeling.
38

Weerstand bij parallelschakeling.
Om een totale weerstand te berekenen bij een parallelschakeling zul je
meer moeite moeten doen dan bij een serieschakeling.
Bij een serieschakeling hoefde je alle weerstanden maar bij elkaar op te
tellen, bij een parallelschakeling gaan we “omgekeerd” optellen.
Om omgekeerd op te tellen krijg je deze formule gegeven:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1
Je vult hierbij R1, R2, R3 etc. in de formule in en je houdt breuken over.
Als je niet meer weet hoe je Rv kunt uitrekenen wanneer je deze breuken
hebt kun je dat opzoeken in de samenvatting.

Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6G via Teletop.

H – Gecombineerde schakeling.
39

Tot nu toe zijn serieschakelingen en parallelschakelingen altijd apart
bekeken. Maar de meeste schakelingen die worden gebruikt bestaan
niet uit alleen serie of parallel geschakelde componenten maar uit een
mix hiervan. We noemen dit een gecombineerde schakeling.
Hier rechts is een gecombineerde schakeling
weergegeven. Het zijn 2 lampjes (nr. 1+2) die
parallel geschakeld zijn. Samen staan deze
lampjes in serie met de weerstand hier rechts.

1

Om aan een gecombineerde schakeling te
kunnen rekenen, moet je eerst gaan kijken welke
componenten in serie met elkaar staan en welke componenten een
parallelschakeling met elkaar vormen.
Wanneer je dat gelukt is kun je een parallelschakeling in gedachte
vervangen door een vervangingscomponent (vaak wel
vervangingsweerstand genoemd).
Dan hou je een schakeling over waarbij alle onderdelen in serie met
elkaar staan. Deze zou je zonder problemen moeten kunnen oplossen.

1
1 en 2

2

2

H – Gecombineerde schakeling.
40

Om een vervanging te vinden moet je een aantal zaken onthouden:
Alleen weerstanden mag je vervangen, je zult dus altijd eerst de
weerstand moeten uitrekenen.


Weerstanden in serie mag je optellen.



Weerstand parallel moet je “omgekeerd optellen” .



Serie:

(RV = R1+R2+R3+enz.)

Parallel:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1

Om goed te zien hoe je bij een parallelschakeling een
vervangingsweerstand uitrekent kun je het onderstaand filmpje bekijken.
(klik in het zwarte vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
41

Voorbeeldsom.
Geef bij elk component van onderstaande afbeelding de spanning,
stroomsterkte en weerstand.
9V
6V
10 Ω
0,2 A

Dit lijkt erg moeilijk, zeker omdat je bij zo een opgave “door het bomen
het bos niet meer ziet”. Je moet hiervoor iedere keer bij het begin
beginnen en de basisregels toepassen die je de afgelopen paragrafen
hebt geleerd.
De som wordt uitgewerkt in het onderstaand filmpje. (klik in het zwarte
vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
42

Je zou nu aan het laatste huiswerk van deze module kunnen beginnen.
Wanneer je graag nog een extra uitleg wil hebben over het oplossen
van een gecombineerde schakeling, dan kun je eerst onderstaand filmpje
bekijken. (klik in het zwarte vlak)
Ook zijn in de samenvatting meerdere sommen geheel uitgewerkt.
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Samenvatting kun je HIER vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6H via Teletop.

Extra: Relais.
43

Deze paragraaf is voor de mensen die nog geïnteresseerd zijn om wat
extra te weten te komen. Deze paragraaf zal NIET worden getoetst op
het proefwerk.
Tijdens deze extra stof gaan we het hebben over een Relais en zullen
stap voor stap gaan bekijken wat een Relais is.
Wat is een Relais?
Een Relais is een door een elektromagneet bediende schakelaar.
Het is een eenvoudige maar zeer veelgebruikte component in elektrische
schakelingen.
Hoe werkt een relais?
In een relais is koperdraad om een ijzeren staafje gedraaid. Wanneer
er door de draad stroom gaat lopen zal het ijzeren staafje magnetisch
worden. Aan het uiteinde van dit ijzeren staafje zit een ijzeren plaatje
wat aangetrokken wordt als het staafje magnetisch wordt.
Hierdoor worden er onder het plaatje 2 contacten met elkaar verbonden
net zoals bij een schakelaar.

Extra: Relais.
44

Welk symbool is een Relais?

Aan de linkerkant (bij de spoel) sluit je stroomkring A aan. Wanneer
deze stroomkring sluit, zal deze de elektromagneet activeren en trekt
aan het schakelaartje in stroomkring B (stippellijn).
Hoe werkt een Relais in een schakeling?

A

Als er een relais gebruikt wordt, zijn er
S1
altijd 2 stroomkringen,
S2
de “stuurkring” B en de
“verbruikerskring” A. Als de
schakelaar 1 (S1) gesloten wordt dan
B
wordt het ijzer in de het relais
M
magnetisch. Hierdoor trekt hij
schakelaar 2 (S2) automatisch
dicht. De 2e stroomkring wordt dus gesloten en in dit voorbeeld gaat dan
de motor (M) werken.

Extra: Relais.
45

Waarom dan niet de hiernaast staande schakeling?
Een motor (b.v. ruitenwissermotor auto) heeft
meestal een groot vermogen, het gevolg hiervan
is dat er een grote stroom doorheen gaat.
De meeste schakelaars aan het stuur zijn klein
en daar kan geen grote stroom doorheen,
anders branden deze door.

S

M

Een relais bied de oplossing, door
schakelaar S1 gaat een “kleine stuurstroom” waardoor S2 gesloten wordt
en de motor gaat werken. S2 is een schakelaar waar wel veel stroom
doorheen kan.
Deze relais bevinden zich vaak onder de motorkap of onder het
dashboard en je hoort ze vaak “klikken”.

Extra: Relais.
46

Hoe gebruiken we een Relais in een schakeling?
Een Relais gebruiken we zoals al gezien om met schakeling A schakeling
B te doen openen of sluiten. Wanneer we gaan kijken kom je het Relais
vaak tegen bij schakelingen waarbij je met een kleine stroomsterkte een
stroomkring wil (de)activeren met een grote stroomsterkte.
Het beste voorbeeld hiervan is een startrelais van de auto. Wanneer je
de auto probeert te starten draai je aan de sleutel. In deze schakeling is
dan ook een relais opgenomen die vervolgens alle andere systemen in
de auto uitzet, zodat de startmotor het volle vermogen van de accu kan
benutten.
In het schakelschema hieronder wordt een Relais gebruikt om een bel te
doen bellen. De bel werkt op een spanning van 230V, maar wordt
aangestuurd met een schakelaar die maar 12V aan spanning nodig
heeft.

Practica.
47

Hieronder zijn een aantal practica te vinden die goed aansluiten bij
deze module. Wanneer er een practicum wordt uitgevoerd, zal dit van
tevoren duidelijk worden aangegeven en kun je deze hier vinden:
Practicum 1:

Water als geleider.

Practicum 2:

De volta-batterij.

Practicum 3:

De citroen-batterij.

Practicum 4:

De hand-batterij.

Practicum 5:

Schakelingen tekenen en bouwen.

Practicum 6:

Wet van Ohm.


Slide 28

1

MODULE 6
ELEKTRICITEIT.

Door: S.

Habets.

Inhoudsopgave.
2

Hier vind u het overzicht van deze module.
Om snel naar een onderdeel toe te gaan kan erop geklikt worden.
Voorwoord

3

Legenda

4

A.

Introductie

5

B.

Statische elektriciteit

10

C.

Elektrische symbolen

18

D.

Grootheden

22

E1.

Wet van Ohm

26

E2.

Ohm & lampje

29

F.

Serieschakeling

31

G.

Parallelschakeling

35

H.

Gecombineerde schakeling

39

Extra:

Transistor

43

Practica

47

Voorwoord.
3

Welkom bij de module Elektriciteit door S. Habets.
Deze module is gemaakt voor leerlingen van 2 Atheneum.
De opzet van deze module is dat een leerling deze module geheel
zelfstandig door kan werken. Daar waar dat niet mogelijk is, zal er
tijdens de les hier nog aandacht aan besteed worden. Bij vragen kan
altijd de docent worden geraadpleegd. Dat kan tijdens de les, maar dat
kan ook online. Je krijgt dan in de meeste gevallen reactie per email.
Te vinden op: www.stagesmc.weebly.com
Verder is op de website nog aanvullende informatie te vinden.
Het is verstandig om tijdens de les naast je laptop ook te
zorgen voor een koptelefoon of oordopjes. Dit omdat er
regelmatig filmpjes met geluid zijn verwerkt in dit lesmateriaal.
Opdrachten/huiswerk.
De opdrachten die bij deze module horen zijn op teletop te vinden.
Wanneer er opdrachten gemaakt moeten worden zal dat worden
aangegeven in de module. Wanneer je score lager is dan 65% mag je
niet verder met de volgende paragraaf maar moet je de opdrachten
nogmaals maken.
Aanvullende informatie zal worden gegeven in de les.
Heel veel succes en plezier!
S. Habets

Legenda.
4

Soms kom je logo’s tegen op de groene balk zoals deze hierboven staan.
Wanneer je op sommige logo’s klikt zit er een hyperlink achter. Deze zal
je dan direct naar de juiste locatie verwijzen.
Hier beneden wordt uitgelegd wat het betekend wanneer er een van
deze logo’s in de groene balk staan vermeld.
Er zit geluid bij deze pagina of bij de bijbehorende film.
In de klas zijn oordopjes of een koptelefoon verplicht.
Er bevindt zich een video op deze pagina.

Aanvullende informatie is te vinden op de website van Dhr.
Habets.
Er bevinden zich opdrachten via TeleTop op deze pagina.

Er bevindt zich een samenvatting op deze pagina.

A – Introductie.
5

Elektriciteit komen we dagelijks tegen in ons leven. Dan denk je natuurlijk
meteen aan het stopcontact en aan batterijen met alle apparaten die
daarbij horen. Maar niet alleen kunstmatig opgewekte elektriciteit kom
je in je dagelijks leven tegen, ook in de natuur kom je elektriciteit tegen.
Vaak denk je niet aan deze vormen, maar toch hebben ze alles met
elektriciteit te maken.

In de natuur kom je bliksem tegen, heb je de sidderaal en gaan je haren
rechtovereind staan met behulp van elektriciteit. Zelfs in ons lichaam
gaan er continu elektrische stroompjes als je kijkt naar ons zenuwstelsel.

Tegenwoordig maken wij onze eigen elektriciteit. Maar waarom
gebruiken wij mensen eigenlijk zo graag elektriciteit?
Elektriciteit is een vorm van energie die veel voordelen heeft.




Elektriciteit is gemakkelijk te transporteren door de infrastructuur van
(koper)draden die inmiddels overal in ons land zijn aangebracht.
Elektriciteit is gemakkelijk om te zetten in andere vormen van energie
zoals:
Warmte
(vb: een soldeerbout of elektrische verwarming)
Licht
(vb: een gloeilamp of LED)
Beweging
(vb: een elektromotor)

A – Introductie.
6

Elektriciteit heeft ook grote nadelen.
Dat is namelijk dat elektriciteit duur is en zeer moeilijk te maken is. Het
proces van elektriciteit opwekken is ook erg milieubelastend.
(d.w.z. dat het milieu er flink onder lijdt)
Hoe komen we vandaag de dag eigenlijk aan de benodigde
elektriciteit? Dat wordt uitgelegd in het volgend filmpje.
(klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Historie van Elektriciteit.
Volgens historische documenten is de eerste bekende ontdekking van
statische elektriciteit eigenlijk in de 6e eeuw. Hier werd ontdekt dat het
wrijven van een bont met een ander voorwerp andere voorwerpen laat
aantrekken.

A – Introductie.
7

De eerste moderne toepassing van elektriciteit was in 1660, de eerste
elektrostatische generator. Deze baande de weg voor de leer van de
elektriciteit. Men ontdekte dat er materialen zijn die als geleiders dienst
doen en anderen die als isolator dienst doen en dat er twee soorten
ladingen bestaan (positief en negatief).
In 1700 werd de eerste condensator uitgevonden en men kon zo
statische elektriciteit in een elektrische stroom omzetten.
In de vroege 19e eeuw deed men nog meer verbazende ontdekkingen
op het gebied van elektriciteit.
Er kwamen bedrijven die erop gericht waren om elektriciteit te
onderzoeken om zo het leven voor de mensen gemakkelijker te maken.
Zo kwamen er de meest ongelooflijke uitvindingen, zoals de
inductiemotor, de gloeilamp, de lange afstand telegraaf, de telefoon, de
eerste elektrische aangedreven locomotief.
Deze uitvindingen kwamen van mensen zoals:
- Georg Simon Ohm
1787 - 1854

- Graaf Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta
1745 - 1827

- André-Marie Ampère
1775 – 1836
Natuurlijk zijn er nog vele andere uitvinders geweest die zich met
elektriciteit bezig hebben gehouden zoals:
Thomas Edison, Alexander Graham Bell, Michael Faraday, Benjamin
Franklin, Samuel Morse, James Watt, James Clerk Maxwell

A – Introductie.
8

Na de tweede wereldoorlog zijn de ontwikkelingen zeer snel gegaan.
Heden ten dage is elektriciteit niet meer weg te denken uit onze
maatschappij.
Toepassingen.
Om maar een paar voorbeelden te noemen waarbij elektriciteit een
belangrijke rol speelt:
Televisie, Stereo, Gsm, Computer, Airco, Klokken, Elektrische
gereedschappen, Lasers, Verlichting, Pompen, Meetapparatuur,
Afstandbedieningen, Ovens, Magnetron, Koffiezetapparaten,
Fototoestellen, Kopieerapparaten, Projectoren, IJskasten, Diepvriezers,
Snelheidscontroles, Navigatiesystemen, Satellieten, Speelgoed,
Vliegtuigen, Trein, Stofzuigers, Vaatwasmachines, Compressors,
Grasmaaimachines, Liften, Auto’s, Rolluiken, Verwarming, enz.
Zonder elektriciteit zou ons hedendaags bestaan helemaal ontregeld
worden.
Bedrijven, Fabrieken, Ziekenhuizen, Rechtbanken, Scholen, Tv-zenders,
Internet, Banken, Winkels, Treinverkeer, Verkeerslichten, Politie,
Brandweer, Vliegvelden, GSM netwerk zouden allemaal niet goed meer
functioneren.

A – Introductie.
9

Omdat elektriciteit zo een grote rol speelt in ons dagelijks leven,
zijn er ook een hele hoop beroepen gerelateerd aan elektriciteit.
Hieronder zijn een aantal beroepen opgesomd die direct
betrekking hebben op elektriciteit.
Elektrotechnisch ingenieur
-Besturingstechnicus
-Automatiseringsdeskundige
-Onderhoudstechnicus Electro en Instrumentatie
-Elektronicaspecialist
-Productontwerper
-Ingenieur krachtcentrale
-Programmeur robots
-Verwarmingsmonteur
-Audiovisueel medewerker
-Monteur communicatienetwerken
-Monteur laag- en hoogspanningsnetwerken
-

We hebben nu een flink aantal zaken bekeken. Een aanvulling hierop is
een video.
Klik hiernaast op het video logo om de video te bekijken
op het internet. Bij geen werkende link klik HIER.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6A via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

B – Statische elektriciteit.
10

Wanneer we een plasje zuiver water eens goed gaan bekijken, zullen we
zien dat het plasje water uit allemaal waterdeeltjes bestaat. Één zo een
waterdeeltje noemen we een watermolecuul.
Een molecuul kunnen we ook weer goed gaan bekijken. We zullen zien
dat ieder watermolecuul is opgebouwd uit hetzelfde aantal
bouwsteentjes van een soort. Er bestaan heel veel verschillende
bouwsteentjes en die bouwsteentjes noemen we atomen.
Wanneer we kijken naar het watermolecuul zal 1 watermolecuul bestaan
uit 2 waterstofatomen (afgekort: H) en 1 zuurstofatoom (afgekort: O).
De wetenschappelijke naam van water is H2O, bestaat uit 2xH en 1xO.
Samen zorgen deze atomen ervoor dat er de stof ‘water’ gevormd
wordt. De atomen zelf zijn geen water meer. Het kleinste deeltje dat nog
onder water valt, is het watermolecuul.

Ook atomen zijn weer goed te bekijken. Dan zul je zien dat ieder atoom
is opgebouwd uit een kern met daaromheen elektronen.
De kern bestaat uit:
Protonen: Dit zijn positief geladen deeltjes.
Neutronen: Dit zijn neutrale kerndeeltjes.
Om de kern “vliegen” de negatief geladen deeltjes,
de elektronen.

B – Statische elektriciteit.
11

De kernen blijven gemiddeld op hun
plaats. De elektronen bewegen rond de kern. Bij metalen en andere
“geleiders” kunnen deze elektronen hun eigen kern verlaten. Er is dan
sprake van “vrije elektronen”.
Zie ook het filmpje dat uitlegt hoe een molecuul in
elkaar zit.
(Klik in het zwarte vlak)op het video logo.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

B – Statische elektriciteit.
12

Als een atoom en/of molecuul elektronen teveel of te weinig heeft dan
krijgt deze een lading. Men noemt dit atoom en/of molecuul dan een ion.
We zullen in het vervolg niet praten over een ion maar over een geladen
stof (deze bestaat immers uit ionen)
Heb je evenveel positieve deeltjes als negatieve dan heb je een neutrale
stof.
Heb je een tekort aan elektronen  positief geladen stof (+)
Heb je een overschot aan elektronen negatief geladen stof (-)
Je kunt een stof alleen een lading geven door elektronen erbij of eraf te
doen.
2 gelijknamige stoffen (+) en (+) en (-) en (-) zullen ze elkaar afstoten.
Uiteraard geld dit niet voor neutrale stoffen onderling

2 ongelijknamige stoffen (-) en (+) zullen ze elkaar aantrekken.
Hierbij moet opgemerkt worden dat een neutrale stof ook door een
geladen stof aangetrokken wordt.

B – Statische elektriciteit.
13

Elektroscoop.
Met een elektroscoop kun je het effect van positief en
negatief geladen deeltjes zichtbaar maken. Het bestaat
meestal uit twee bladen lichte metalen folie.
De folie is verbonden met geleiders. De aan te tonen
lading vloeit langs de geleiders naar de bladen.
Daardoor gaan de twee bladen elkaar afstoten.
Hoe groter de lading, hoe verder de bladen zich van elkaar
verwijderen.
De elektroscoop die op school gebruikt wordt
staat hiernaast afgebeeld. Hoe groter de lading
hoe groter de uitslag.
Het is belangrijk bij een elektroscoop om te
onthouden dat de positieve deeltjes zich in de kern bevinden.
In een vaste stof (elektroscoop) zitten deze op een vaste plaats en
kunnen niet van hun plaats af. Bij stoffen met veel vrije elektronen zoals
bijna alle metalen zullen deze elektronen (negatieve deeltjes) wel willen
gaan bewegen.
Bepaalde stoffen worden bij wrijving:
-negatief geladen zoals: plastic koper
-positief geladen zoals: lucht, wol, glas

B – Statische elektriciteit.
14

Bij het in de buurt komen (niet aanraken!) van een elektroscoop gebeurt
het volgende:

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

De positief geladen staaf komt in de buurt en trekt de negatieve
deeltjes in de elektroscoop aan. Omdat er een verplaatsing van
negatieve elektronen in de elektroscoop plaats vindt, zullen er onderaan
alleen nog maar positief geladen deeltjes overblijven. En 2 positief
geladen plaatjes stoten elkaar af.
Dit effect wordt veroorzaakt door het feit dat gelijknamige ladingen
elkaar afstoten en ongelijknamige ladingen elkaar aantrekken.
Wanneer je dit verschijnsel moet gaan uitleggen kun je het beste dit
tekenen. Gebruik dan altijd deze volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen (+) op een vaste plaats.

3.

Teken de elektronen (-).

B – Statische elektriciteit.
15

Bij aanraking zal dit alles een hele andere wending nemen.
De elektronen (-) kunnen dan overspringen van het ene object naar het
andere. Hierdoor zal de elektroscoop uiteindelijk een positieve lading
krijgen, en de staaf wordt iets minder positief omdat er elektronen (-)
zijn bijgekomen. De plaatjes blijven dan ook uitelkaar staan.
Bij aanraking van de PVC buis gebeurt het volgende:
Er springen elektronen over

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Wanneer je dit verschijnsel moet gaan tekenen gebruik dan altijd deze
volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen op een vaste plaats. (+)

3.

Teken de elektronen. (-)

B – Statische elektriciteit.
16

Je kunt de elektroscoop weer neutraal maken door hem aan te raken, het
tekort aan elektronen wordt dan door jou aangevuld. Jij bent “geaard”
(verbonden met de aarde) en deze zal altijd neutraal blijven, vanwege
het enorme aantal deeltjes wat de aarde bezit.
Het in de buurt komen en aanraken met een negatieve staaf kun je
bekijken in de samenvatting. Let op: Er gebeurt met de plaatjes precies
hetzelfde, echter bewegen de elektronen (-) heel anders !

B – Statische elektriciteit.
17

Op de website staat een applet klaar waarmee je zelf een
ballon statisch kunt laden, probeer het eens en maak dan
eerst onderstaande opdrachten.
Laadt 1 ballon eerst negatief door hem langs de trui te wrijven.
1.
2.

Zal de trui nu positief of negatief zijn?
Wat zal er tussen de ballon en trui te zien zijn? Trekken deze elkaar
aan of stoten ze elkaar af?

Ga nu met de ballon naar de neutrale muur.
3.

Wat zal er met de negatieve elektronen in de muur gebeuren?

4.

Wat zal er met de positieve ionen in de muur gebeuren?

Herstel nu de simulatie en klik aan dat je 2 ballonnen wil gebruiken.
Wrijf met beide ballonen langs de trui zodat ze beide genoeg
elektronen opnemen. Hang vervolgens ballon 1 midden in het scherm en
ballon 2 breng je rustig naar ballon 1 toe.
5.

Wat zullen de 2 ballonen voor effect op elkaar hebben, en waarom?
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6B via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

C – Elektrische symbolen.
18

Bij elektriciteit wordt vaak gebruik gemaakt van schema’s waarin zal
worden aangegeven hoe een schakeling is opgebouwd. Een schakeling is
een stroomkring waarin verschillende onderdelen zijn opgenomen. Denk
hierbij aan een spanningsbron, een lampje en nog veel meer
verschillende mogelijke onderdelen. Deze onderdelen noemen we
componenten.

Schema’s worden gebruikt om een schakeling die in werkelijkheid
bestaan eenvoudiger weer te geven. In deze schema’s worden geen
foto’s gebruikt om aan te geven welke componenten in de schakeling
zitten.
Componenten die je veel zal tegenkomen:


Gelijkspanningbron



Wisselspanningbron



Schakelaar (geopend)



Schakelaar (gesloten)





Weerstand
(stroomverbruiker)
Voltmeter

V

C – Elektrische symbolen.
19


Ampèremeter



Lampje



Light-emitting diode (LED)



Draadje

A

Van de meeste componenten weet je waarschijnlijk wel wat ze doen of
waarvoor ze bedoeld zijn. Een diode is een apparaatje dat de stroom
maar in 1 richting doorlaat. Een Light-emitting diode is er eentje die
daarbij ook nog licht uitzendt.
Zoals al eerder aangegeven worden deze symbolen gebruikt om
schema’s te maken. Deze schema’s maken schakelingen overzichtelijker.
Enkele voorbeelden hiervan:

C – Elektrische symbolen.
20

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

Het schema dat er over blijft is veel overzichtelijk dan de oorspronkelijke
tekening.
Van ieder elektrisch apparaat is zo’n schema gemaakt. Zoals hieronder
van een magnetron

Dit maakt het zoeken naar eventuele storingen een stuk makkelijker.

C – Elektrische symbolen.
21

Schema’s zijn niet zo makkelijk te maken vanuit een tekening. Hoe meer
componenten in de tekening zijn, hoe moeilijker het zal zijn om een
schema ervan te maken.

ampèremeter

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Leg de componenten zodanig dat
je er overzichtelijk naar kan kijken.
Stap3:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

A

A

A

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6C via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

D – Grootheden.
22

Bij deze paragraaf gaan we de grootheden en bijbehorende eenheden
bespreken die tijdens deze module van toepassing zijn.
Spanning.
Spanning staat ook wel bekend als potentiaalverschil binnen de
natuurkunde. Met spanning wordt de hoeveelheid energie die nodig is
per ladingseenheid om deze te kunnen verplaatsen door een geleidend
materiaal bedoelt. Simpel gezegd: de energie van de elektronen.
Spanning wordt weergegeven met het symbool U, afgeleid van het
latijnse woord Urgere.
De eenheid waarin spanning wordt uitgedrukt is volt. Afgekort met een
hoofdletter V.
Wanneer je een elektrisch apparaat aansluit op het lichtnet door de
stekker in het stopcontact te steken, komt er een spanning van 230volt
naar dit apparaat. (Vroeger was dit 220volt, tegenwoordig 230volt)
Je noteert dit als: Ustopcontact = 230V.
Stroomsterkte.
Een lampje gaat branden als de kring gesloten is. Dit komt doordat er
een stroom van vrije elektriciteitsdeeltjes (elektronen) loopt door de
kring. Deze wordt verwekt door de batterij. De batterij werkt net als een
ventilator. Bij een ventilator is er voor en achter een andere druk en het
drukverschil veroorzaakt de luchtstroom. De batterij veroorzaakt dus een
drukverschil en hierdoor ontstaat een stroom. Deze stroom loopt van plus
naar min.
Kortom: stroomsterkte is het aantal elektronen dat per seconde door een
geleider stromen.

D – Grootheden.
23

Stroomsterkte wordt doorgaans weergegeven met de letter I, afkomstig
van intensiteit. De stroomsterkte die per seconde door een draad
passeert heeft de eenheid Ampère (A).
Stel dat er door een elektromotor een stroomsterkte van 3 Ampère gaat.
Je noteert dit als: Imotor = 3A
Om de stroomsterkte te meten plaats je een ampèremeter in serie (dus
tussen lampje en spanningsbron).
Weerstand.
Ieder elektrisch apparaat zorgt voor een weerstand van de
stroomsterkte. Een weerstand is wanneer de doorgang van een
elektrische stroom wordt bemoeilijkt.
Je zou weerstand kunnen vergelijken met een kraan die maar half
opengedraaid is.
Weerstand geven we aan met de letter R, afkomstig van resistance.
Weerstand wordt gemeten in de eenheid Ohm. Ohm wordt afgekort met
het Griekse symbool voor omega, Ω.
Stel dat een lampje een weerstand heeft van 25 Ohm.
Je noteer dit als: Rlampje = 25Ω.

D – Grootheden.
24

Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

Wanneer je spanning, stroomsterkte en weerstand wil gaan meten zijn er
een aantal dingen erg belangrijk om uit elkaar te houden.
Spanning over een lampje meten.
Wanneer je spanning wil meten heb je een spanningsmeter nodig. Deze
spanningsmeter sluit je parallel over het lampje aan.
Stroomsterkte door een lampje meten.
Wanneer je stroomsterkte wil gaan meten heb je een ampèremeter
nodig. Deze sluit je in serie voor of na het lampje aan. Deze zal het
aantal elektronen die per seconde door het lampje gaan meten.

D – Grootheden.
25

Wanneer je nog niet goed het verschil weet tussen serie en parallel is
dat geen probleem, want dat wordt later deze module nog behandeld.
Maar om je toch alvast een idee te geven kun je onderstaand filmpje
bekijken door erop te klikken. Het filmpje is ook HIER te vinden.

Weerstand van een lampje meten.
De weerstand is te meten maar dat wordt niet in deze module
behandeld. In deze module leer je wel de weerstand te berekenen met
behulp van de stroomsterkte en de spanning. Dit volgt nog in de
komende paragrafen.
Samenvatting kun je HIER te vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6D via Teletop.

E1 - Wet van Ohm.
26

Bij elektriciteit is er 1 formule de basis van alle andere formules. Deze
formule zal bij ieder onderdeeltje van elektriciteit, waarbij elektriciteit
een rol speelt, terugkomen. Deze wet is vernoemd naar de Duitse
natuurkundige George Ohm, die als eerste de relatie legde tussen
stroomsterkte, spanning en weerstand.
Voordat je de wet van Ohm goed kan begrijpen, moet je een aantal
basisdingen goed helder hebben.








Er kan pas een elektrische stroom lopen wanneer de stroomkring
gesloten is.
Stroomsterkte (I) wordt gemeten in Ampère (A).
Je kunt stroomsterkte meten met een Ampèremeter die je in serie
plaatst met het te meten component.
Spanning (U) wordt gemeten in Volt (V).
Je kunt spanning meten met een voltmeter die je parallel over het te
meten component plaatst.
Geef je de elektronen meer energie (spanning) dan zullen de aantal
elektronen die per seconde (stroomsterkte) door de stroomkring gaan
toenemen.

Deze voorwaarden zijn van belang bij de wet van Ohm. Wanneer er niet
aan deze voorwaarden wordt voldaan zal de wet van Ohm niet gelden.

E1 - Wet van Ohm.
27

We gaan nu bekijken hoe de wet van Ohm er uitziet.
We gaan de spanning en stroomsterkte meten van een
component (in dit geval hiernaast een weerstandje).
We zetten er eerst 0 volt op. De stroomsterkte is dan ook
0 ampère.
Wanneer we de spanning gaan verhogen naar 1volt,
zal de stroomsterkte omhoog gaan naar 0,5 ampère.
We verhogen de spanning naar 2 volt, stroomsterkte wordt 1 ampère.
Iedere keer wanneer de spanning met 1 volt verhoogd wordt, zal de
stroomsterkte verhogen met 0,5. Dat kunnen we uitzetten in een tabel
zoals hierbeneden is gedaan. Vanuit deze tabel kun je een grafiek
tekenen zoals ernaast gebeurd is. Bekijk deze en kijk of je begrijpt wat
er staat.

I (A)

0
0

1
0,5

2
1

3 4
1,5 2

U/I

2

2

2

2

U (V)

U (V)

3
2
1

0,5 1 1,5 2 I (A)
Zoals je in de kolom onderaan de tabel kunt
zien, komt er een constante waarde uit wanneer je spanning deelt door
de stroomsterkte. Vanuit de wiskunde weet je dat bij een rechte lijn een
hellingsgetal hoort.

Deze waarde is de weerstand.

R=

spanning
stroomsterkte

=

U(V)
I(A)

=

2
3
4
1
= 2Ω
=
=
=
1
1,5
0,5
2

E1 - Wet van Ohm.
28

De wet van Ohm luidt als volgt:

weerstand =
R(Ω) =

In symbolen:

spanning
stroomsterkte
U(V)
I(A)

Om erachter te komen hoe je de formule moet invullen wanneer er iets
anders gevraagd wordt dan de weerstand, kun je de formuledriehoek
gebruiken. Je legt dan je vinger op het gedeelte dat je moet uitrekenen,
de driehoek laat je zien hoe je de formule moet gebruiken.
Wil je R weten?
Leg je vinger op R, er blijft

over.

Wil je U weten?
Leg je vinger op U, er blijft I x R over.

Alle verschillende voorbeeldsommen kun je HIER vinden in de
samenvatting.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E1 via Teletop.

E2 – Ohm & lampje.
29

Dagelijks komen we lampen tegen. Grote lampen, zoals in een
voetbalstadion of kleine lampen in de kerstboom. Er zijn heel veel
verschillende soorten lampen of lampjes.
Wanneer je ieder lampje apart gaat bekijken,
zul je zien dat er op ieder lampje iets geschreven
staat. Bijvoorbeeld een autolamp.
Daar zou 12V/1,5A op kunnen staan.
Dit betekent dat wanneer je 12Volt over dit
lampje heen zou zetten, er een stroomsterkte van
1,5A doorheen gaan en brand het lampje op volle sterkte.

12V/1,5A

Kun je over dit lampje:
2Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zeer zwak.
6Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zwak.
12,5Volt zetten?
Ja, het lampje brandt fel.
25Volt zetten?
Ja, het lampje zal doorbranden.
Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken. In de video
wordt een proef gedemonstreerd om spanning en stroomsterkte te
meten. Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

E2 – Ohm & lampje.
30

De weerstand van een lampje is te meten en zal constant zijn wanneer er
een andere hoeveelheid spanning over het lampje wordt gezet. Echter
wanneer een gloeidraadje in een lampje zeer heet wordt, dan zal zijn
weerstandwaarde gaan veranderen door de hitte. Dat is het beste
zichtbaar wanneer een meting wordt uitgezet in een grafiek.
In de grafiek hiernaast zie je wat er
gebeurt wanneer je steeds meer spanning
(U) over een lampje zet. In eerste instantie
zal de grafiek lineair blijven, omdat de
weerstand constant is. Maar wanneer er
teveel spanning over een lampje wordt
gezet, wordt hij warm en zal hij uiteindelijk
doorbranden. Bij dit oververhitten van het
lampje zal de weerstand verhogen.

Wanneer je een voorbeeldsom wil zien, kijk dan in de samenvatting.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E2 via Teletop.

F – Serieschakeling.
31

Wanneer we een schakeling bekijken, kunnen we een schakeling onder
verdelen in 2 hoofdcategorieën. De Serieschakeling en de
Parallelschakeling.
Dit hebben we al heel kort bekeken bij paragraaf D met een filmpje. In
deze paragraaf gaan we het hebben over de Serieschakeling. De
Parallelschakeling zal in de volgende paragraaf worden besproken.
Een Serieschakeling is een schakeling waarbij alle geschakelde
componenten in serie staan. Dat wil zeggen; wanneer de stroom gaat
lopen kan deze maar 1 richting uit en komt dan alle componenten tegen.
De stroom kan zich nergens splitsen, splitsen is namelijk parallel.

+
-

+
-

Serie

Parallel

In het linkerplaatje zijn 3 lampjes in serie geschakeld. De stroom moet
door alle 3 de lampjes heen. In het rechterplaatje zijn 3 lampjes parallel
getekend, de stroom zal zich splitsen voordat het door een lampje gaat.

F – Serieschakeling.
32

Wanneer er in een serieschakeling een lampje uitvalt dan gaan de
andere lampjes ook uit, omdat de stroom niet meer door kan. De
stroomkring is dan niet meer gesloten. Wanneer er een lampje uitvalt bij
een Parallelschakeling, dan is de stroomkring nog steeds gesloten en kan
de stroom nog steeds door de andere lampjes. Deze zullen dan gewoon
blijven branden.

Stroomsterkte in een Serieschakeling.
Wanneer we een stroom laten lopen door een Serieschakeling dan is de
stroomsterkte in de hele stroomkring gelijk. Het maakt niet uit waar je
stroomsterkte gaat meten, overal is deze even groot.
In Natuurkundige termen zeggen we;
de stroomsterkte is constant.
I
1

I
2

I
3

I totaal

I = constant

Itotaal= I1= I2= I3

Itotaal wordt ook wel Ibron genoemd

F – Serieschakeling.
33

Spanning bij Serieschakeling.
De spanning die over de componenten staat kan wel verschillen, dit is
afhankelijk van de weerstand van ieder component. De spanning van
alle componenten bij elkaar opgeteld is de totale spanning.

U
1

U
2

U
3

U totaal

Utotaal = U1+U2+U3+…
Bekijk onderstaand filmpje over het oplossen van sommen met
serieschakelingen (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun het ook HIER bekijken.

F – Serieschakeling.
34

Weerstanden in serieschakeling.
Wanneer we weerstanden bekijken bij serieschakeling dan kun de totale
weerstand heel gemakkelijk berekenen. Je mag namelijk alle
weerstanden in de schakelingen bij elkaar optellen dan heb je de totale
weerstand.
R1

R2

R3

Rtot=R1+R2+R3
Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6F via Teletop.

G – Parallelschakeling.
35

In de vorige paragraaf hebben we gezien wanneer een schakeling
‘serie’ wordt genoemd en wanneer ‘parallel’. In deze paragraaf gaan
we kijken naar de stroomsterkte en spanning bij een parallelschakeling,
net zoals we dat in de vorige paragraaf hebben gedaan bij een
serieschakeling.
Het grote verschil van een parallelschakeling met een serieschakeling is
dat er bij een parallelschakeling meerdere stroomkringen zijn te
onderscheiden.
Hieronder zijn de verschillende stroomkringen weergegeven. Iedere
stroomkring is apart gekleurd. De stroom door het bovenste lampje volgt
de roze route, de stroom door het onderste lampje de groene route en
de stroom door de weerstand (component in het midden) de bruine route.

G – Parallelschakeling.
36

Wanneer we in een parallelschakeling ieder component gaan bekijken
zijn er een aantal eigenschappen heel belangrijk.
Omdat er meerdere stroomkringen zijn, is:


De stroomsterkte in de stroomkringen verschillend.



De spanning over ieder component hetzelfde.



Als er één onderdeel uitvalt of kapot gaat werkt de rest nog steeds.
U1

U2

U3
Utotaal

Spanning bij een parallelschakeling.
Met een voltmeter meet je de spanning over ieder component en zul je
zien dat over ieder component dezelfde spanning staat. Ook de totale
spanning (Utotaal) is hetzelfde.
Utotaal = U1 = U2 = U3

G – Parallelschakeling.
37

Stroomsterkte bij parallelschakeling.
De stroomsterkte kan verschillen per component in een
parallelschakeling. Om deze uit te rekenen moet je voor iedere
component de wet van Ohm gaan gebruiken. Wanneer je de totale
stroomsterkte wil weten, mag je de stroomsterktes van alle losse
componenten bij elkaar optellen.
I1

I2

I3

It

Itotaal = I1+I2+I3+…
Bekijk onderstaande film om te zien hoe je berekeningen aanpakt bij een
parallelschakeling (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

G – Parallelschakeling.
38

Weerstand bij parallelschakeling.
Om een totale weerstand te berekenen bij een parallelschakeling zul je
meer moeite moeten doen dan bij een serieschakeling.
Bij een serieschakeling hoefde je alle weerstanden maar bij elkaar op te
tellen, bij een parallelschakeling gaan we “omgekeerd” optellen.
Om omgekeerd op te tellen krijg je deze formule gegeven:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1
Je vult hierbij R1, R2, R3 etc. in de formule in en je houdt breuken over.
Als je niet meer weet hoe je Rv kunt uitrekenen wanneer je deze breuken
hebt kun je dat opzoeken in de samenvatting.

Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6G via Teletop.

H – Gecombineerde schakeling.
39

Tot nu toe zijn serieschakelingen en parallelschakelingen altijd apart
bekeken. Maar de meeste schakelingen die worden gebruikt bestaan
niet uit alleen serie of parallel geschakelde componenten maar uit een
mix hiervan. We noemen dit een gecombineerde schakeling.
Hier rechts is een gecombineerde schakeling
weergegeven. Het zijn 2 lampjes (nr. 1+2) die
parallel geschakeld zijn. Samen staan deze
lampjes in serie met de weerstand hier rechts.

1

Om aan een gecombineerde schakeling te
kunnen rekenen, moet je eerst gaan kijken welke
componenten in serie met elkaar staan en welke componenten een
parallelschakeling met elkaar vormen.
Wanneer je dat gelukt is kun je een parallelschakeling in gedachte
vervangen door een vervangingscomponent (vaak wel
vervangingsweerstand genoemd).
Dan hou je een schakeling over waarbij alle onderdelen in serie met
elkaar staan. Deze zou je zonder problemen moeten kunnen oplossen.

1
1 en 2

2

2

H – Gecombineerde schakeling.
40

Om een vervanging te vinden moet je een aantal zaken onthouden:
Alleen weerstanden mag je vervangen, je zult dus altijd eerst de
weerstand moeten uitrekenen.


Weerstanden in serie mag je optellen.



Weerstand parallel moet je “omgekeerd optellen” .



Serie:

(RV = R1+R2+R3+enz.)

Parallel:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1

Om goed te zien hoe je bij een parallelschakeling een
vervangingsweerstand uitrekent kun je het onderstaand filmpje bekijken.
(klik in het zwarte vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
41

Voorbeeldsom.
Geef bij elk component van onderstaande afbeelding de spanning,
stroomsterkte en weerstand.
9V
6V
10 Ω
0,2 A

Dit lijkt erg moeilijk, zeker omdat je bij zo een opgave “door het bomen
het bos niet meer ziet”. Je moet hiervoor iedere keer bij het begin
beginnen en de basisregels toepassen die je de afgelopen paragrafen
hebt geleerd.
De som wordt uitgewerkt in het onderstaand filmpje. (klik in het zwarte
vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
42

Je zou nu aan het laatste huiswerk van deze module kunnen beginnen.
Wanneer je graag nog een extra uitleg wil hebben over het oplossen
van een gecombineerde schakeling, dan kun je eerst onderstaand filmpje
bekijken. (klik in het zwarte vlak)
Ook zijn in de samenvatting meerdere sommen geheel uitgewerkt.
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Samenvatting kun je HIER vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6H via Teletop.

Extra: Relais.
43

Deze paragraaf is voor de mensen die nog geïnteresseerd zijn om wat
extra te weten te komen. Deze paragraaf zal NIET worden getoetst op
het proefwerk.
Tijdens deze extra stof gaan we het hebben over een Relais en zullen
stap voor stap gaan bekijken wat een Relais is.
Wat is een Relais?
Een Relais is een door een elektromagneet bediende schakelaar.
Het is een eenvoudige maar zeer veelgebruikte component in elektrische
schakelingen.
Hoe werkt een relais?
In een relais is koperdraad om een ijzeren staafje gedraaid. Wanneer
er door de draad stroom gaat lopen zal het ijzeren staafje magnetisch
worden. Aan het uiteinde van dit ijzeren staafje zit een ijzeren plaatje
wat aangetrokken wordt als het staafje magnetisch wordt.
Hierdoor worden er onder het plaatje 2 contacten met elkaar verbonden
net zoals bij een schakelaar.

Extra: Relais.
44

Welk symbool is een Relais?

Aan de linkerkant (bij de spoel) sluit je stroomkring A aan. Wanneer
deze stroomkring sluit, zal deze de elektromagneet activeren en trekt
aan het schakelaartje in stroomkring B (stippellijn).
Hoe werkt een Relais in een schakeling?

A

Als er een relais gebruikt wordt, zijn er
S1
altijd 2 stroomkringen,
S2
de “stuurkring” B en de
“verbruikerskring” A. Als de
schakelaar 1 (S1) gesloten wordt dan
B
wordt het ijzer in de het relais
M
magnetisch. Hierdoor trekt hij
schakelaar 2 (S2) automatisch
dicht. De 2e stroomkring wordt dus gesloten en in dit voorbeeld gaat dan
de motor (M) werken.

Extra: Relais.
45

Waarom dan niet de hiernaast staande schakeling?
Een motor (b.v. ruitenwissermotor auto) heeft
meestal een groot vermogen, het gevolg hiervan
is dat er een grote stroom doorheen gaat.
De meeste schakelaars aan het stuur zijn klein
en daar kan geen grote stroom doorheen,
anders branden deze door.

S

M

Een relais bied de oplossing, door
schakelaar S1 gaat een “kleine stuurstroom” waardoor S2 gesloten wordt
en de motor gaat werken. S2 is een schakelaar waar wel veel stroom
doorheen kan.
Deze relais bevinden zich vaak onder de motorkap of onder het
dashboard en je hoort ze vaak “klikken”.

Extra: Relais.
46

Hoe gebruiken we een Relais in een schakeling?
Een Relais gebruiken we zoals al gezien om met schakeling A schakeling
B te doen openen of sluiten. Wanneer we gaan kijken kom je het Relais
vaak tegen bij schakelingen waarbij je met een kleine stroomsterkte een
stroomkring wil (de)activeren met een grote stroomsterkte.
Het beste voorbeeld hiervan is een startrelais van de auto. Wanneer je
de auto probeert te starten draai je aan de sleutel. In deze schakeling is
dan ook een relais opgenomen die vervolgens alle andere systemen in
de auto uitzet, zodat de startmotor het volle vermogen van de accu kan
benutten.
In het schakelschema hieronder wordt een Relais gebruikt om een bel te
doen bellen. De bel werkt op een spanning van 230V, maar wordt
aangestuurd met een schakelaar die maar 12V aan spanning nodig
heeft.

Practica.
47

Hieronder zijn een aantal practica te vinden die goed aansluiten bij
deze module. Wanneer er een practicum wordt uitgevoerd, zal dit van
tevoren duidelijk worden aangegeven en kun je deze hier vinden:
Practicum 1:

Water als geleider.

Practicum 2:

De volta-batterij.

Practicum 3:

De citroen-batterij.

Practicum 4:

De hand-batterij.

Practicum 5:

Schakelingen tekenen en bouwen.

Practicum 6:

Wet van Ohm.


Slide 29

1

MODULE 6
ELEKTRICITEIT.

Door: S.

Habets.

Inhoudsopgave.
2

Hier vind u het overzicht van deze module.
Om snel naar een onderdeel toe te gaan kan erop geklikt worden.
Voorwoord

3

Legenda

4

A.

Introductie

5

B.

Statische elektriciteit

10

C.

Elektrische symbolen

18

D.

Grootheden

22

E1.

Wet van Ohm

26

E2.

Ohm & lampje

29

F.

Serieschakeling

31

G.

Parallelschakeling

35

H.

Gecombineerde schakeling

39

Extra:

Transistor

43

Practica

47

Voorwoord.
3

Welkom bij de module Elektriciteit door S. Habets.
Deze module is gemaakt voor leerlingen van 2 Atheneum.
De opzet van deze module is dat een leerling deze module geheel
zelfstandig door kan werken. Daar waar dat niet mogelijk is, zal er
tijdens de les hier nog aandacht aan besteed worden. Bij vragen kan
altijd de docent worden geraadpleegd. Dat kan tijdens de les, maar dat
kan ook online. Je krijgt dan in de meeste gevallen reactie per email.
Te vinden op: www.stagesmc.weebly.com
Verder is op de website nog aanvullende informatie te vinden.
Het is verstandig om tijdens de les naast je laptop ook te
zorgen voor een koptelefoon of oordopjes. Dit omdat er
regelmatig filmpjes met geluid zijn verwerkt in dit lesmateriaal.
Opdrachten/huiswerk.
De opdrachten die bij deze module horen zijn op teletop te vinden.
Wanneer er opdrachten gemaakt moeten worden zal dat worden
aangegeven in de module. Wanneer je score lager is dan 65% mag je
niet verder met de volgende paragraaf maar moet je de opdrachten
nogmaals maken.
Aanvullende informatie zal worden gegeven in de les.
Heel veel succes en plezier!
S. Habets

Legenda.
4

Soms kom je logo’s tegen op de groene balk zoals deze hierboven staan.
Wanneer je op sommige logo’s klikt zit er een hyperlink achter. Deze zal
je dan direct naar de juiste locatie verwijzen.
Hier beneden wordt uitgelegd wat het betekend wanneer er een van
deze logo’s in de groene balk staan vermeld.
Er zit geluid bij deze pagina of bij de bijbehorende film.
In de klas zijn oordopjes of een koptelefoon verplicht.
Er bevindt zich een video op deze pagina.

Aanvullende informatie is te vinden op de website van Dhr.
Habets.
Er bevinden zich opdrachten via TeleTop op deze pagina.

Er bevindt zich een samenvatting op deze pagina.

A – Introductie.
5

Elektriciteit komen we dagelijks tegen in ons leven. Dan denk je natuurlijk
meteen aan het stopcontact en aan batterijen met alle apparaten die
daarbij horen. Maar niet alleen kunstmatig opgewekte elektriciteit kom
je in je dagelijks leven tegen, ook in de natuur kom je elektriciteit tegen.
Vaak denk je niet aan deze vormen, maar toch hebben ze alles met
elektriciteit te maken.

In de natuur kom je bliksem tegen, heb je de sidderaal en gaan je haren
rechtovereind staan met behulp van elektriciteit. Zelfs in ons lichaam
gaan er continu elektrische stroompjes als je kijkt naar ons zenuwstelsel.

Tegenwoordig maken wij onze eigen elektriciteit. Maar waarom
gebruiken wij mensen eigenlijk zo graag elektriciteit?
Elektriciteit is een vorm van energie die veel voordelen heeft.




Elektriciteit is gemakkelijk te transporteren door de infrastructuur van
(koper)draden die inmiddels overal in ons land zijn aangebracht.
Elektriciteit is gemakkelijk om te zetten in andere vormen van energie
zoals:
Warmte
(vb: een soldeerbout of elektrische verwarming)
Licht
(vb: een gloeilamp of LED)
Beweging
(vb: een elektromotor)

A – Introductie.
6

Elektriciteit heeft ook grote nadelen.
Dat is namelijk dat elektriciteit duur is en zeer moeilijk te maken is. Het
proces van elektriciteit opwekken is ook erg milieubelastend.
(d.w.z. dat het milieu er flink onder lijdt)
Hoe komen we vandaag de dag eigenlijk aan de benodigde
elektriciteit? Dat wordt uitgelegd in het volgend filmpje.
(klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Historie van Elektriciteit.
Volgens historische documenten is de eerste bekende ontdekking van
statische elektriciteit eigenlijk in de 6e eeuw. Hier werd ontdekt dat het
wrijven van een bont met een ander voorwerp andere voorwerpen laat
aantrekken.

A – Introductie.
7

De eerste moderne toepassing van elektriciteit was in 1660, de eerste
elektrostatische generator. Deze baande de weg voor de leer van de
elektriciteit. Men ontdekte dat er materialen zijn die als geleiders dienst
doen en anderen die als isolator dienst doen en dat er twee soorten
ladingen bestaan (positief en negatief).
In 1700 werd de eerste condensator uitgevonden en men kon zo
statische elektriciteit in een elektrische stroom omzetten.
In de vroege 19e eeuw deed men nog meer verbazende ontdekkingen
op het gebied van elektriciteit.
Er kwamen bedrijven die erop gericht waren om elektriciteit te
onderzoeken om zo het leven voor de mensen gemakkelijker te maken.
Zo kwamen er de meest ongelooflijke uitvindingen, zoals de
inductiemotor, de gloeilamp, de lange afstand telegraaf, de telefoon, de
eerste elektrische aangedreven locomotief.
Deze uitvindingen kwamen van mensen zoals:
- Georg Simon Ohm
1787 - 1854

- Graaf Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta
1745 - 1827

- André-Marie Ampère
1775 – 1836
Natuurlijk zijn er nog vele andere uitvinders geweest die zich met
elektriciteit bezig hebben gehouden zoals:
Thomas Edison, Alexander Graham Bell, Michael Faraday, Benjamin
Franklin, Samuel Morse, James Watt, James Clerk Maxwell

A – Introductie.
8

Na de tweede wereldoorlog zijn de ontwikkelingen zeer snel gegaan.
Heden ten dage is elektriciteit niet meer weg te denken uit onze
maatschappij.
Toepassingen.
Om maar een paar voorbeelden te noemen waarbij elektriciteit een
belangrijke rol speelt:
Televisie, Stereo, Gsm, Computer, Airco, Klokken, Elektrische
gereedschappen, Lasers, Verlichting, Pompen, Meetapparatuur,
Afstandbedieningen, Ovens, Magnetron, Koffiezetapparaten,
Fototoestellen, Kopieerapparaten, Projectoren, IJskasten, Diepvriezers,
Snelheidscontroles, Navigatiesystemen, Satellieten, Speelgoed,
Vliegtuigen, Trein, Stofzuigers, Vaatwasmachines, Compressors,
Grasmaaimachines, Liften, Auto’s, Rolluiken, Verwarming, enz.
Zonder elektriciteit zou ons hedendaags bestaan helemaal ontregeld
worden.
Bedrijven, Fabrieken, Ziekenhuizen, Rechtbanken, Scholen, Tv-zenders,
Internet, Banken, Winkels, Treinverkeer, Verkeerslichten, Politie,
Brandweer, Vliegvelden, GSM netwerk zouden allemaal niet goed meer
functioneren.

A – Introductie.
9

Omdat elektriciteit zo een grote rol speelt in ons dagelijks leven,
zijn er ook een hele hoop beroepen gerelateerd aan elektriciteit.
Hieronder zijn een aantal beroepen opgesomd die direct
betrekking hebben op elektriciteit.
Elektrotechnisch ingenieur
-Besturingstechnicus
-Automatiseringsdeskundige
-Onderhoudstechnicus Electro en Instrumentatie
-Elektronicaspecialist
-Productontwerper
-Ingenieur krachtcentrale
-Programmeur robots
-Verwarmingsmonteur
-Audiovisueel medewerker
-Monteur communicatienetwerken
-Monteur laag- en hoogspanningsnetwerken
-

We hebben nu een flink aantal zaken bekeken. Een aanvulling hierop is
een video.
Klik hiernaast op het video logo om de video te bekijken
op het internet. Bij geen werkende link klik HIER.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6A via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

B – Statische elektriciteit.
10

Wanneer we een plasje zuiver water eens goed gaan bekijken, zullen we
zien dat het plasje water uit allemaal waterdeeltjes bestaat. Één zo een
waterdeeltje noemen we een watermolecuul.
Een molecuul kunnen we ook weer goed gaan bekijken. We zullen zien
dat ieder watermolecuul is opgebouwd uit hetzelfde aantal
bouwsteentjes van een soort. Er bestaan heel veel verschillende
bouwsteentjes en die bouwsteentjes noemen we atomen.
Wanneer we kijken naar het watermolecuul zal 1 watermolecuul bestaan
uit 2 waterstofatomen (afgekort: H) en 1 zuurstofatoom (afgekort: O).
De wetenschappelijke naam van water is H2O, bestaat uit 2xH en 1xO.
Samen zorgen deze atomen ervoor dat er de stof ‘water’ gevormd
wordt. De atomen zelf zijn geen water meer. Het kleinste deeltje dat nog
onder water valt, is het watermolecuul.

Ook atomen zijn weer goed te bekijken. Dan zul je zien dat ieder atoom
is opgebouwd uit een kern met daaromheen elektronen.
De kern bestaat uit:
Protonen: Dit zijn positief geladen deeltjes.
Neutronen: Dit zijn neutrale kerndeeltjes.
Om de kern “vliegen” de negatief geladen deeltjes,
de elektronen.

B – Statische elektriciteit.
11

De kernen blijven gemiddeld op hun
plaats. De elektronen bewegen rond de kern. Bij metalen en andere
“geleiders” kunnen deze elektronen hun eigen kern verlaten. Er is dan
sprake van “vrije elektronen”.
Zie ook het filmpje dat uitlegt hoe een molecuul in
elkaar zit.
(Klik in het zwarte vlak)op het video logo.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

B – Statische elektriciteit.
12

Als een atoom en/of molecuul elektronen teveel of te weinig heeft dan
krijgt deze een lading. Men noemt dit atoom en/of molecuul dan een ion.
We zullen in het vervolg niet praten over een ion maar over een geladen
stof (deze bestaat immers uit ionen)
Heb je evenveel positieve deeltjes als negatieve dan heb je een neutrale
stof.
Heb je een tekort aan elektronen  positief geladen stof (+)
Heb je een overschot aan elektronen negatief geladen stof (-)
Je kunt een stof alleen een lading geven door elektronen erbij of eraf te
doen.
2 gelijknamige stoffen (+) en (+) en (-) en (-) zullen ze elkaar afstoten.
Uiteraard geld dit niet voor neutrale stoffen onderling

2 ongelijknamige stoffen (-) en (+) zullen ze elkaar aantrekken.
Hierbij moet opgemerkt worden dat een neutrale stof ook door een
geladen stof aangetrokken wordt.

B – Statische elektriciteit.
13

Elektroscoop.
Met een elektroscoop kun je het effect van positief en
negatief geladen deeltjes zichtbaar maken. Het bestaat
meestal uit twee bladen lichte metalen folie.
De folie is verbonden met geleiders. De aan te tonen
lading vloeit langs de geleiders naar de bladen.
Daardoor gaan de twee bladen elkaar afstoten.
Hoe groter de lading, hoe verder de bladen zich van elkaar
verwijderen.
De elektroscoop die op school gebruikt wordt
staat hiernaast afgebeeld. Hoe groter de lading
hoe groter de uitslag.
Het is belangrijk bij een elektroscoop om te
onthouden dat de positieve deeltjes zich in de kern bevinden.
In een vaste stof (elektroscoop) zitten deze op een vaste plaats en
kunnen niet van hun plaats af. Bij stoffen met veel vrije elektronen zoals
bijna alle metalen zullen deze elektronen (negatieve deeltjes) wel willen
gaan bewegen.
Bepaalde stoffen worden bij wrijving:
-negatief geladen zoals: plastic koper
-positief geladen zoals: lucht, wol, glas

B – Statische elektriciteit.
14

Bij het in de buurt komen (niet aanraken!) van een elektroscoop gebeurt
het volgende:

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

De positief geladen staaf komt in de buurt en trekt de negatieve
deeltjes in de elektroscoop aan. Omdat er een verplaatsing van
negatieve elektronen in de elektroscoop plaats vindt, zullen er onderaan
alleen nog maar positief geladen deeltjes overblijven. En 2 positief
geladen plaatjes stoten elkaar af.
Dit effect wordt veroorzaakt door het feit dat gelijknamige ladingen
elkaar afstoten en ongelijknamige ladingen elkaar aantrekken.
Wanneer je dit verschijnsel moet gaan uitleggen kun je het beste dit
tekenen. Gebruik dan altijd deze volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen (+) op een vaste plaats.

3.

Teken de elektronen (-).

B – Statische elektriciteit.
15

Bij aanraking zal dit alles een hele andere wending nemen.
De elektronen (-) kunnen dan overspringen van het ene object naar het
andere. Hierdoor zal de elektroscoop uiteindelijk een positieve lading
krijgen, en de staaf wordt iets minder positief omdat er elektronen (-)
zijn bijgekomen. De plaatjes blijven dan ook uitelkaar staan.
Bij aanraking van de PVC buis gebeurt het volgende:
Er springen elektronen over

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Wanneer je dit verschijnsel moet gaan tekenen gebruik dan altijd deze
volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen op een vaste plaats. (+)

3.

Teken de elektronen. (-)

B – Statische elektriciteit.
16

Je kunt de elektroscoop weer neutraal maken door hem aan te raken, het
tekort aan elektronen wordt dan door jou aangevuld. Jij bent “geaard”
(verbonden met de aarde) en deze zal altijd neutraal blijven, vanwege
het enorme aantal deeltjes wat de aarde bezit.
Het in de buurt komen en aanraken met een negatieve staaf kun je
bekijken in de samenvatting. Let op: Er gebeurt met de plaatjes precies
hetzelfde, echter bewegen de elektronen (-) heel anders !

B – Statische elektriciteit.
17

Op de website staat een applet klaar waarmee je zelf een
ballon statisch kunt laden, probeer het eens en maak dan
eerst onderstaande opdrachten.
Laadt 1 ballon eerst negatief door hem langs de trui te wrijven.
1.
2.

Zal de trui nu positief of negatief zijn?
Wat zal er tussen de ballon en trui te zien zijn? Trekken deze elkaar
aan of stoten ze elkaar af?

Ga nu met de ballon naar de neutrale muur.
3.

Wat zal er met de negatieve elektronen in de muur gebeuren?

4.

Wat zal er met de positieve ionen in de muur gebeuren?

Herstel nu de simulatie en klik aan dat je 2 ballonnen wil gebruiken.
Wrijf met beide ballonen langs de trui zodat ze beide genoeg
elektronen opnemen. Hang vervolgens ballon 1 midden in het scherm en
ballon 2 breng je rustig naar ballon 1 toe.
5.

Wat zullen de 2 ballonen voor effect op elkaar hebben, en waarom?
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6B via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

C – Elektrische symbolen.
18

Bij elektriciteit wordt vaak gebruik gemaakt van schema’s waarin zal
worden aangegeven hoe een schakeling is opgebouwd. Een schakeling is
een stroomkring waarin verschillende onderdelen zijn opgenomen. Denk
hierbij aan een spanningsbron, een lampje en nog veel meer
verschillende mogelijke onderdelen. Deze onderdelen noemen we
componenten.

Schema’s worden gebruikt om een schakeling die in werkelijkheid
bestaan eenvoudiger weer te geven. In deze schema’s worden geen
foto’s gebruikt om aan te geven welke componenten in de schakeling
zitten.
Componenten die je veel zal tegenkomen:


Gelijkspanningbron



Wisselspanningbron



Schakelaar (geopend)



Schakelaar (gesloten)





Weerstand
(stroomverbruiker)
Voltmeter

V

C – Elektrische symbolen.
19


Ampèremeter



Lampje



Light-emitting diode (LED)



Draadje

A

Van de meeste componenten weet je waarschijnlijk wel wat ze doen of
waarvoor ze bedoeld zijn. Een diode is een apparaatje dat de stroom
maar in 1 richting doorlaat. Een Light-emitting diode is er eentje die
daarbij ook nog licht uitzendt.
Zoals al eerder aangegeven worden deze symbolen gebruikt om
schema’s te maken. Deze schema’s maken schakelingen overzichtelijker.
Enkele voorbeelden hiervan:

C – Elektrische symbolen.
20

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

Het schema dat er over blijft is veel overzichtelijk dan de oorspronkelijke
tekening.
Van ieder elektrisch apparaat is zo’n schema gemaakt. Zoals hieronder
van een magnetron

Dit maakt het zoeken naar eventuele storingen een stuk makkelijker.

C – Elektrische symbolen.
21

Schema’s zijn niet zo makkelijk te maken vanuit een tekening. Hoe meer
componenten in de tekening zijn, hoe moeilijker het zal zijn om een
schema ervan te maken.

ampèremeter

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Leg de componenten zodanig dat
je er overzichtelijk naar kan kijken.
Stap3:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

A

A

A

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6C via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

D – Grootheden.
22

Bij deze paragraaf gaan we de grootheden en bijbehorende eenheden
bespreken die tijdens deze module van toepassing zijn.
Spanning.
Spanning staat ook wel bekend als potentiaalverschil binnen de
natuurkunde. Met spanning wordt de hoeveelheid energie die nodig is
per ladingseenheid om deze te kunnen verplaatsen door een geleidend
materiaal bedoelt. Simpel gezegd: de energie van de elektronen.
Spanning wordt weergegeven met het symbool U, afgeleid van het
latijnse woord Urgere.
De eenheid waarin spanning wordt uitgedrukt is volt. Afgekort met een
hoofdletter V.
Wanneer je een elektrisch apparaat aansluit op het lichtnet door de
stekker in het stopcontact te steken, komt er een spanning van 230volt
naar dit apparaat. (Vroeger was dit 220volt, tegenwoordig 230volt)
Je noteert dit als: Ustopcontact = 230V.
Stroomsterkte.
Een lampje gaat branden als de kring gesloten is. Dit komt doordat er
een stroom van vrije elektriciteitsdeeltjes (elektronen) loopt door de
kring. Deze wordt verwekt door de batterij. De batterij werkt net als een
ventilator. Bij een ventilator is er voor en achter een andere druk en het
drukverschil veroorzaakt de luchtstroom. De batterij veroorzaakt dus een
drukverschil en hierdoor ontstaat een stroom. Deze stroom loopt van plus
naar min.
Kortom: stroomsterkte is het aantal elektronen dat per seconde door een
geleider stromen.

D – Grootheden.
23

Stroomsterkte wordt doorgaans weergegeven met de letter I, afkomstig
van intensiteit. De stroomsterkte die per seconde door een draad
passeert heeft de eenheid Ampère (A).
Stel dat er door een elektromotor een stroomsterkte van 3 Ampère gaat.
Je noteert dit als: Imotor = 3A
Om de stroomsterkte te meten plaats je een ampèremeter in serie (dus
tussen lampje en spanningsbron).
Weerstand.
Ieder elektrisch apparaat zorgt voor een weerstand van de
stroomsterkte. Een weerstand is wanneer de doorgang van een
elektrische stroom wordt bemoeilijkt.
Je zou weerstand kunnen vergelijken met een kraan die maar half
opengedraaid is.
Weerstand geven we aan met de letter R, afkomstig van resistance.
Weerstand wordt gemeten in de eenheid Ohm. Ohm wordt afgekort met
het Griekse symbool voor omega, Ω.
Stel dat een lampje een weerstand heeft van 25 Ohm.
Je noteer dit als: Rlampje = 25Ω.

D – Grootheden.
24

Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

Wanneer je spanning, stroomsterkte en weerstand wil gaan meten zijn er
een aantal dingen erg belangrijk om uit elkaar te houden.
Spanning over een lampje meten.
Wanneer je spanning wil meten heb je een spanningsmeter nodig. Deze
spanningsmeter sluit je parallel over het lampje aan.
Stroomsterkte door een lampje meten.
Wanneer je stroomsterkte wil gaan meten heb je een ampèremeter
nodig. Deze sluit je in serie voor of na het lampje aan. Deze zal het
aantal elektronen die per seconde door het lampje gaan meten.

D – Grootheden.
25

Wanneer je nog niet goed het verschil weet tussen serie en parallel is
dat geen probleem, want dat wordt later deze module nog behandeld.
Maar om je toch alvast een idee te geven kun je onderstaand filmpje
bekijken door erop te klikken. Het filmpje is ook HIER te vinden.

Weerstand van een lampje meten.
De weerstand is te meten maar dat wordt niet in deze module
behandeld. In deze module leer je wel de weerstand te berekenen met
behulp van de stroomsterkte en de spanning. Dit volgt nog in de
komende paragrafen.
Samenvatting kun je HIER te vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6D via Teletop.

E1 - Wet van Ohm.
26

Bij elektriciteit is er 1 formule de basis van alle andere formules. Deze
formule zal bij ieder onderdeeltje van elektriciteit, waarbij elektriciteit
een rol speelt, terugkomen. Deze wet is vernoemd naar de Duitse
natuurkundige George Ohm, die als eerste de relatie legde tussen
stroomsterkte, spanning en weerstand.
Voordat je de wet van Ohm goed kan begrijpen, moet je een aantal
basisdingen goed helder hebben.








Er kan pas een elektrische stroom lopen wanneer de stroomkring
gesloten is.
Stroomsterkte (I) wordt gemeten in Ampère (A).
Je kunt stroomsterkte meten met een Ampèremeter die je in serie
plaatst met het te meten component.
Spanning (U) wordt gemeten in Volt (V).
Je kunt spanning meten met een voltmeter die je parallel over het te
meten component plaatst.
Geef je de elektronen meer energie (spanning) dan zullen de aantal
elektronen die per seconde (stroomsterkte) door de stroomkring gaan
toenemen.

Deze voorwaarden zijn van belang bij de wet van Ohm. Wanneer er niet
aan deze voorwaarden wordt voldaan zal de wet van Ohm niet gelden.

E1 - Wet van Ohm.
27

We gaan nu bekijken hoe de wet van Ohm er uitziet.
We gaan de spanning en stroomsterkte meten van een
component (in dit geval hiernaast een weerstandje).
We zetten er eerst 0 volt op. De stroomsterkte is dan ook
0 ampère.
Wanneer we de spanning gaan verhogen naar 1volt,
zal de stroomsterkte omhoog gaan naar 0,5 ampère.
We verhogen de spanning naar 2 volt, stroomsterkte wordt 1 ampère.
Iedere keer wanneer de spanning met 1 volt verhoogd wordt, zal de
stroomsterkte verhogen met 0,5. Dat kunnen we uitzetten in een tabel
zoals hierbeneden is gedaan. Vanuit deze tabel kun je een grafiek
tekenen zoals ernaast gebeurd is. Bekijk deze en kijk of je begrijpt wat
er staat.

I (A)

0
0

1
0,5

2
1

3 4
1,5 2

U/I

2

2

2

2

U (V)

U (V)

3
2
1

0,5 1 1,5 2 I (A)
Zoals je in de kolom onderaan de tabel kunt
zien, komt er een constante waarde uit wanneer je spanning deelt door
de stroomsterkte. Vanuit de wiskunde weet je dat bij een rechte lijn een
hellingsgetal hoort.

Deze waarde is de weerstand.

R=

spanning
stroomsterkte

=

U(V)
I(A)

=

2
3
4
1
= 2Ω
=
=
=
1
1,5
0,5
2

E1 - Wet van Ohm.
28

De wet van Ohm luidt als volgt:

weerstand =
R(Ω) =

In symbolen:

spanning
stroomsterkte
U(V)
I(A)

Om erachter te komen hoe je de formule moet invullen wanneer er iets
anders gevraagd wordt dan de weerstand, kun je de formuledriehoek
gebruiken. Je legt dan je vinger op het gedeelte dat je moet uitrekenen,
de driehoek laat je zien hoe je de formule moet gebruiken.
Wil je R weten?
Leg je vinger op R, er blijft

over.

Wil je U weten?
Leg je vinger op U, er blijft I x R over.

Alle verschillende voorbeeldsommen kun je HIER vinden in de
samenvatting.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E1 via Teletop.

E2 – Ohm & lampje.
29

Dagelijks komen we lampen tegen. Grote lampen, zoals in een
voetbalstadion of kleine lampen in de kerstboom. Er zijn heel veel
verschillende soorten lampen of lampjes.
Wanneer je ieder lampje apart gaat bekijken,
zul je zien dat er op ieder lampje iets geschreven
staat. Bijvoorbeeld een autolamp.
Daar zou 12V/1,5A op kunnen staan.
Dit betekent dat wanneer je 12Volt over dit
lampje heen zou zetten, er een stroomsterkte van
1,5A doorheen gaan en brand het lampje op volle sterkte.

12V/1,5A

Kun je over dit lampje:
2Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zeer zwak.
6Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zwak.
12,5Volt zetten?
Ja, het lampje brandt fel.
25Volt zetten?
Ja, het lampje zal doorbranden.
Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken. In de video
wordt een proef gedemonstreerd om spanning en stroomsterkte te
meten. Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

E2 – Ohm & lampje.
30

De weerstand van een lampje is te meten en zal constant zijn wanneer er
een andere hoeveelheid spanning over het lampje wordt gezet. Echter
wanneer een gloeidraadje in een lampje zeer heet wordt, dan zal zijn
weerstandwaarde gaan veranderen door de hitte. Dat is het beste
zichtbaar wanneer een meting wordt uitgezet in een grafiek.
In de grafiek hiernaast zie je wat er
gebeurt wanneer je steeds meer spanning
(U) over een lampje zet. In eerste instantie
zal de grafiek lineair blijven, omdat de
weerstand constant is. Maar wanneer er
teveel spanning over een lampje wordt
gezet, wordt hij warm en zal hij uiteindelijk
doorbranden. Bij dit oververhitten van het
lampje zal de weerstand verhogen.

Wanneer je een voorbeeldsom wil zien, kijk dan in de samenvatting.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E2 via Teletop.

F – Serieschakeling.
31

Wanneer we een schakeling bekijken, kunnen we een schakeling onder
verdelen in 2 hoofdcategorieën. De Serieschakeling en de
Parallelschakeling.
Dit hebben we al heel kort bekeken bij paragraaf D met een filmpje. In
deze paragraaf gaan we het hebben over de Serieschakeling. De
Parallelschakeling zal in de volgende paragraaf worden besproken.
Een Serieschakeling is een schakeling waarbij alle geschakelde
componenten in serie staan. Dat wil zeggen; wanneer de stroom gaat
lopen kan deze maar 1 richting uit en komt dan alle componenten tegen.
De stroom kan zich nergens splitsen, splitsen is namelijk parallel.

+
-

+
-

Serie

Parallel

In het linkerplaatje zijn 3 lampjes in serie geschakeld. De stroom moet
door alle 3 de lampjes heen. In het rechterplaatje zijn 3 lampjes parallel
getekend, de stroom zal zich splitsen voordat het door een lampje gaat.

F – Serieschakeling.
32

Wanneer er in een serieschakeling een lampje uitvalt dan gaan de
andere lampjes ook uit, omdat de stroom niet meer door kan. De
stroomkring is dan niet meer gesloten. Wanneer er een lampje uitvalt bij
een Parallelschakeling, dan is de stroomkring nog steeds gesloten en kan
de stroom nog steeds door de andere lampjes. Deze zullen dan gewoon
blijven branden.

Stroomsterkte in een Serieschakeling.
Wanneer we een stroom laten lopen door een Serieschakeling dan is de
stroomsterkte in de hele stroomkring gelijk. Het maakt niet uit waar je
stroomsterkte gaat meten, overal is deze even groot.
In Natuurkundige termen zeggen we;
de stroomsterkte is constant.
I
1

I
2

I
3

I totaal

I = constant

Itotaal= I1= I2= I3

Itotaal wordt ook wel Ibron genoemd

F – Serieschakeling.
33

Spanning bij Serieschakeling.
De spanning die over de componenten staat kan wel verschillen, dit is
afhankelijk van de weerstand van ieder component. De spanning van
alle componenten bij elkaar opgeteld is de totale spanning.

U
1

U
2

U
3

U totaal

Utotaal = U1+U2+U3+…
Bekijk onderstaand filmpje over het oplossen van sommen met
serieschakelingen (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun het ook HIER bekijken.

F – Serieschakeling.
34

Weerstanden in serieschakeling.
Wanneer we weerstanden bekijken bij serieschakeling dan kun de totale
weerstand heel gemakkelijk berekenen. Je mag namelijk alle
weerstanden in de schakelingen bij elkaar optellen dan heb je de totale
weerstand.
R1

R2

R3

Rtot=R1+R2+R3
Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6F via Teletop.

G – Parallelschakeling.
35

In de vorige paragraaf hebben we gezien wanneer een schakeling
‘serie’ wordt genoemd en wanneer ‘parallel’. In deze paragraaf gaan
we kijken naar de stroomsterkte en spanning bij een parallelschakeling,
net zoals we dat in de vorige paragraaf hebben gedaan bij een
serieschakeling.
Het grote verschil van een parallelschakeling met een serieschakeling is
dat er bij een parallelschakeling meerdere stroomkringen zijn te
onderscheiden.
Hieronder zijn de verschillende stroomkringen weergegeven. Iedere
stroomkring is apart gekleurd. De stroom door het bovenste lampje volgt
de roze route, de stroom door het onderste lampje de groene route en
de stroom door de weerstand (component in het midden) de bruine route.

G – Parallelschakeling.
36

Wanneer we in een parallelschakeling ieder component gaan bekijken
zijn er een aantal eigenschappen heel belangrijk.
Omdat er meerdere stroomkringen zijn, is:


De stroomsterkte in de stroomkringen verschillend.



De spanning over ieder component hetzelfde.



Als er één onderdeel uitvalt of kapot gaat werkt de rest nog steeds.
U1

U2

U3
Utotaal

Spanning bij een parallelschakeling.
Met een voltmeter meet je de spanning over ieder component en zul je
zien dat over ieder component dezelfde spanning staat. Ook de totale
spanning (Utotaal) is hetzelfde.
Utotaal = U1 = U2 = U3

G – Parallelschakeling.
37

Stroomsterkte bij parallelschakeling.
De stroomsterkte kan verschillen per component in een
parallelschakeling. Om deze uit te rekenen moet je voor iedere
component de wet van Ohm gaan gebruiken. Wanneer je de totale
stroomsterkte wil weten, mag je de stroomsterktes van alle losse
componenten bij elkaar optellen.
I1

I2

I3

It

Itotaal = I1+I2+I3+…
Bekijk onderstaande film om te zien hoe je berekeningen aanpakt bij een
parallelschakeling (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

G – Parallelschakeling.
38

Weerstand bij parallelschakeling.
Om een totale weerstand te berekenen bij een parallelschakeling zul je
meer moeite moeten doen dan bij een serieschakeling.
Bij een serieschakeling hoefde je alle weerstanden maar bij elkaar op te
tellen, bij een parallelschakeling gaan we “omgekeerd” optellen.
Om omgekeerd op te tellen krijg je deze formule gegeven:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1
Je vult hierbij R1, R2, R3 etc. in de formule in en je houdt breuken over.
Als je niet meer weet hoe je Rv kunt uitrekenen wanneer je deze breuken
hebt kun je dat opzoeken in de samenvatting.

Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6G via Teletop.

H – Gecombineerde schakeling.
39

Tot nu toe zijn serieschakelingen en parallelschakelingen altijd apart
bekeken. Maar de meeste schakelingen die worden gebruikt bestaan
niet uit alleen serie of parallel geschakelde componenten maar uit een
mix hiervan. We noemen dit een gecombineerde schakeling.
Hier rechts is een gecombineerde schakeling
weergegeven. Het zijn 2 lampjes (nr. 1+2) die
parallel geschakeld zijn. Samen staan deze
lampjes in serie met de weerstand hier rechts.

1

Om aan een gecombineerde schakeling te
kunnen rekenen, moet je eerst gaan kijken welke
componenten in serie met elkaar staan en welke componenten een
parallelschakeling met elkaar vormen.
Wanneer je dat gelukt is kun je een parallelschakeling in gedachte
vervangen door een vervangingscomponent (vaak wel
vervangingsweerstand genoemd).
Dan hou je een schakeling over waarbij alle onderdelen in serie met
elkaar staan. Deze zou je zonder problemen moeten kunnen oplossen.

1
1 en 2

2

2

H – Gecombineerde schakeling.
40

Om een vervanging te vinden moet je een aantal zaken onthouden:
Alleen weerstanden mag je vervangen, je zult dus altijd eerst de
weerstand moeten uitrekenen.


Weerstanden in serie mag je optellen.



Weerstand parallel moet je “omgekeerd optellen” .



Serie:

(RV = R1+R2+R3+enz.)

Parallel:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1

Om goed te zien hoe je bij een parallelschakeling een
vervangingsweerstand uitrekent kun je het onderstaand filmpje bekijken.
(klik in het zwarte vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
41

Voorbeeldsom.
Geef bij elk component van onderstaande afbeelding de spanning,
stroomsterkte en weerstand.
9V
6V
10 Ω
0,2 A

Dit lijkt erg moeilijk, zeker omdat je bij zo een opgave “door het bomen
het bos niet meer ziet”. Je moet hiervoor iedere keer bij het begin
beginnen en de basisregels toepassen die je de afgelopen paragrafen
hebt geleerd.
De som wordt uitgewerkt in het onderstaand filmpje. (klik in het zwarte
vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
42

Je zou nu aan het laatste huiswerk van deze module kunnen beginnen.
Wanneer je graag nog een extra uitleg wil hebben over het oplossen
van een gecombineerde schakeling, dan kun je eerst onderstaand filmpje
bekijken. (klik in het zwarte vlak)
Ook zijn in de samenvatting meerdere sommen geheel uitgewerkt.
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Samenvatting kun je HIER vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6H via Teletop.

Extra: Relais.
43

Deze paragraaf is voor de mensen die nog geïnteresseerd zijn om wat
extra te weten te komen. Deze paragraaf zal NIET worden getoetst op
het proefwerk.
Tijdens deze extra stof gaan we het hebben over een Relais en zullen
stap voor stap gaan bekijken wat een Relais is.
Wat is een Relais?
Een Relais is een door een elektromagneet bediende schakelaar.
Het is een eenvoudige maar zeer veelgebruikte component in elektrische
schakelingen.
Hoe werkt een relais?
In een relais is koperdraad om een ijzeren staafje gedraaid. Wanneer
er door de draad stroom gaat lopen zal het ijzeren staafje magnetisch
worden. Aan het uiteinde van dit ijzeren staafje zit een ijzeren plaatje
wat aangetrokken wordt als het staafje magnetisch wordt.
Hierdoor worden er onder het plaatje 2 contacten met elkaar verbonden
net zoals bij een schakelaar.

Extra: Relais.
44

Welk symbool is een Relais?

Aan de linkerkant (bij de spoel) sluit je stroomkring A aan. Wanneer
deze stroomkring sluit, zal deze de elektromagneet activeren en trekt
aan het schakelaartje in stroomkring B (stippellijn).
Hoe werkt een Relais in een schakeling?

A

Als er een relais gebruikt wordt, zijn er
S1
altijd 2 stroomkringen,
S2
de “stuurkring” B en de
“verbruikerskring” A. Als de
schakelaar 1 (S1) gesloten wordt dan
B
wordt het ijzer in de het relais
M
magnetisch. Hierdoor trekt hij
schakelaar 2 (S2) automatisch
dicht. De 2e stroomkring wordt dus gesloten en in dit voorbeeld gaat dan
de motor (M) werken.

Extra: Relais.
45

Waarom dan niet de hiernaast staande schakeling?
Een motor (b.v. ruitenwissermotor auto) heeft
meestal een groot vermogen, het gevolg hiervan
is dat er een grote stroom doorheen gaat.
De meeste schakelaars aan het stuur zijn klein
en daar kan geen grote stroom doorheen,
anders branden deze door.

S

M

Een relais bied de oplossing, door
schakelaar S1 gaat een “kleine stuurstroom” waardoor S2 gesloten wordt
en de motor gaat werken. S2 is een schakelaar waar wel veel stroom
doorheen kan.
Deze relais bevinden zich vaak onder de motorkap of onder het
dashboard en je hoort ze vaak “klikken”.

Extra: Relais.
46

Hoe gebruiken we een Relais in een schakeling?
Een Relais gebruiken we zoals al gezien om met schakeling A schakeling
B te doen openen of sluiten. Wanneer we gaan kijken kom je het Relais
vaak tegen bij schakelingen waarbij je met een kleine stroomsterkte een
stroomkring wil (de)activeren met een grote stroomsterkte.
Het beste voorbeeld hiervan is een startrelais van de auto. Wanneer je
de auto probeert te starten draai je aan de sleutel. In deze schakeling is
dan ook een relais opgenomen die vervolgens alle andere systemen in
de auto uitzet, zodat de startmotor het volle vermogen van de accu kan
benutten.
In het schakelschema hieronder wordt een Relais gebruikt om een bel te
doen bellen. De bel werkt op een spanning van 230V, maar wordt
aangestuurd met een schakelaar die maar 12V aan spanning nodig
heeft.

Practica.
47

Hieronder zijn een aantal practica te vinden die goed aansluiten bij
deze module. Wanneer er een practicum wordt uitgevoerd, zal dit van
tevoren duidelijk worden aangegeven en kun je deze hier vinden:
Practicum 1:

Water als geleider.

Practicum 2:

De volta-batterij.

Practicum 3:

De citroen-batterij.

Practicum 4:

De hand-batterij.

Practicum 5:

Schakelingen tekenen en bouwen.

Practicum 6:

Wet van Ohm.


Slide 30

1

MODULE 6
ELEKTRICITEIT.

Door: S.

Habets.

Inhoudsopgave.
2

Hier vind u het overzicht van deze module.
Om snel naar een onderdeel toe te gaan kan erop geklikt worden.
Voorwoord

3

Legenda

4

A.

Introductie

5

B.

Statische elektriciteit

10

C.

Elektrische symbolen

18

D.

Grootheden

22

E1.

Wet van Ohm

26

E2.

Ohm & lampje

29

F.

Serieschakeling

31

G.

Parallelschakeling

35

H.

Gecombineerde schakeling

39

Extra:

Transistor

43

Practica

47

Voorwoord.
3

Welkom bij de module Elektriciteit door S. Habets.
Deze module is gemaakt voor leerlingen van 2 Atheneum.
De opzet van deze module is dat een leerling deze module geheel
zelfstandig door kan werken. Daar waar dat niet mogelijk is, zal er
tijdens de les hier nog aandacht aan besteed worden. Bij vragen kan
altijd de docent worden geraadpleegd. Dat kan tijdens de les, maar dat
kan ook online. Je krijgt dan in de meeste gevallen reactie per email.
Te vinden op: www.stagesmc.weebly.com
Verder is op de website nog aanvullende informatie te vinden.
Het is verstandig om tijdens de les naast je laptop ook te
zorgen voor een koptelefoon of oordopjes. Dit omdat er
regelmatig filmpjes met geluid zijn verwerkt in dit lesmateriaal.
Opdrachten/huiswerk.
De opdrachten die bij deze module horen zijn op teletop te vinden.
Wanneer er opdrachten gemaakt moeten worden zal dat worden
aangegeven in de module. Wanneer je score lager is dan 65% mag je
niet verder met de volgende paragraaf maar moet je de opdrachten
nogmaals maken.
Aanvullende informatie zal worden gegeven in de les.
Heel veel succes en plezier!
S. Habets

Legenda.
4

Soms kom je logo’s tegen op de groene balk zoals deze hierboven staan.
Wanneer je op sommige logo’s klikt zit er een hyperlink achter. Deze zal
je dan direct naar de juiste locatie verwijzen.
Hier beneden wordt uitgelegd wat het betekend wanneer er een van
deze logo’s in de groene balk staan vermeld.
Er zit geluid bij deze pagina of bij de bijbehorende film.
In de klas zijn oordopjes of een koptelefoon verplicht.
Er bevindt zich een video op deze pagina.

Aanvullende informatie is te vinden op de website van Dhr.
Habets.
Er bevinden zich opdrachten via TeleTop op deze pagina.

Er bevindt zich een samenvatting op deze pagina.

A – Introductie.
5

Elektriciteit komen we dagelijks tegen in ons leven. Dan denk je natuurlijk
meteen aan het stopcontact en aan batterijen met alle apparaten die
daarbij horen. Maar niet alleen kunstmatig opgewekte elektriciteit kom
je in je dagelijks leven tegen, ook in de natuur kom je elektriciteit tegen.
Vaak denk je niet aan deze vormen, maar toch hebben ze alles met
elektriciteit te maken.

In de natuur kom je bliksem tegen, heb je de sidderaal en gaan je haren
rechtovereind staan met behulp van elektriciteit. Zelfs in ons lichaam
gaan er continu elektrische stroompjes als je kijkt naar ons zenuwstelsel.

Tegenwoordig maken wij onze eigen elektriciteit. Maar waarom
gebruiken wij mensen eigenlijk zo graag elektriciteit?
Elektriciteit is een vorm van energie die veel voordelen heeft.




Elektriciteit is gemakkelijk te transporteren door de infrastructuur van
(koper)draden die inmiddels overal in ons land zijn aangebracht.
Elektriciteit is gemakkelijk om te zetten in andere vormen van energie
zoals:
Warmte
(vb: een soldeerbout of elektrische verwarming)
Licht
(vb: een gloeilamp of LED)
Beweging
(vb: een elektromotor)

A – Introductie.
6

Elektriciteit heeft ook grote nadelen.
Dat is namelijk dat elektriciteit duur is en zeer moeilijk te maken is. Het
proces van elektriciteit opwekken is ook erg milieubelastend.
(d.w.z. dat het milieu er flink onder lijdt)
Hoe komen we vandaag de dag eigenlijk aan de benodigde
elektriciteit? Dat wordt uitgelegd in het volgend filmpje.
(klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Historie van Elektriciteit.
Volgens historische documenten is de eerste bekende ontdekking van
statische elektriciteit eigenlijk in de 6e eeuw. Hier werd ontdekt dat het
wrijven van een bont met een ander voorwerp andere voorwerpen laat
aantrekken.

A – Introductie.
7

De eerste moderne toepassing van elektriciteit was in 1660, de eerste
elektrostatische generator. Deze baande de weg voor de leer van de
elektriciteit. Men ontdekte dat er materialen zijn die als geleiders dienst
doen en anderen die als isolator dienst doen en dat er twee soorten
ladingen bestaan (positief en negatief).
In 1700 werd de eerste condensator uitgevonden en men kon zo
statische elektriciteit in een elektrische stroom omzetten.
In de vroege 19e eeuw deed men nog meer verbazende ontdekkingen
op het gebied van elektriciteit.
Er kwamen bedrijven die erop gericht waren om elektriciteit te
onderzoeken om zo het leven voor de mensen gemakkelijker te maken.
Zo kwamen er de meest ongelooflijke uitvindingen, zoals de
inductiemotor, de gloeilamp, de lange afstand telegraaf, de telefoon, de
eerste elektrische aangedreven locomotief.
Deze uitvindingen kwamen van mensen zoals:
- Georg Simon Ohm
1787 - 1854

- Graaf Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta
1745 - 1827

- André-Marie Ampère
1775 – 1836
Natuurlijk zijn er nog vele andere uitvinders geweest die zich met
elektriciteit bezig hebben gehouden zoals:
Thomas Edison, Alexander Graham Bell, Michael Faraday, Benjamin
Franklin, Samuel Morse, James Watt, James Clerk Maxwell

A – Introductie.
8

Na de tweede wereldoorlog zijn de ontwikkelingen zeer snel gegaan.
Heden ten dage is elektriciteit niet meer weg te denken uit onze
maatschappij.
Toepassingen.
Om maar een paar voorbeelden te noemen waarbij elektriciteit een
belangrijke rol speelt:
Televisie, Stereo, Gsm, Computer, Airco, Klokken, Elektrische
gereedschappen, Lasers, Verlichting, Pompen, Meetapparatuur,
Afstandbedieningen, Ovens, Magnetron, Koffiezetapparaten,
Fototoestellen, Kopieerapparaten, Projectoren, IJskasten, Diepvriezers,
Snelheidscontroles, Navigatiesystemen, Satellieten, Speelgoed,
Vliegtuigen, Trein, Stofzuigers, Vaatwasmachines, Compressors,
Grasmaaimachines, Liften, Auto’s, Rolluiken, Verwarming, enz.
Zonder elektriciteit zou ons hedendaags bestaan helemaal ontregeld
worden.
Bedrijven, Fabrieken, Ziekenhuizen, Rechtbanken, Scholen, Tv-zenders,
Internet, Banken, Winkels, Treinverkeer, Verkeerslichten, Politie,
Brandweer, Vliegvelden, GSM netwerk zouden allemaal niet goed meer
functioneren.

A – Introductie.
9

Omdat elektriciteit zo een grote rol speelt in ons dagelijks leven,
zijn er ook een hele hoop beroepen gerelateerd aan elektriciteit.
Hieronder zijn een aantal beroepen opgesomd die direct
betrekking hebben op elektriciteit.
Elektrotechnisch ingenieur
-Besturingstechnicus
-Automatiseringsdeskundige
-Onderhoudstechnicus Electro en Instrumentatie
-Elektronicaspecialist
-Productontwerper
-Ingenieur krachtcentrale
-Programmeur robots
-Verwarmingsmonteur
-Audiovisueel medewerker
-Monteur communicatienetwerken
-Monteur laag- en hoogspanningsnetwerken
-

We hebben nu een flink aantal zaken bekeken. Een aanvulling hierop is
een video.
Klik hiernaast op het video logo om de video te bekijken
op het internet. Bij geen werkende link klik HIER.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6A via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

B – Statische elektriciteit.
10

Wanneer we een plasje zuiver water eens goed gaan bekijken, zullen we
zien dat het plasje water uit allemaal waterdeeltjes bestaat. Één zo een
waterdeeltje noemen we een watermolecuul.
Een molecuul kunnen we ook weer goed gaan bekijken. We zullen zien
dat ieder watermolecuul is opgebouwd uit hetzelfde aantal
bouwsteentjes van een soort. Er bestaan heel veel verschillende
bouwsteentjes en die bouwsteentjes noemen we atomen.
Wanneer we kijken naar het watermolecuul zal 1 watermolecuul bestaan
uit 2 waterstofatomen (afgekort: H) en 1 zuurstofatoom (afgekort: O).
De wetenschappelijke naam van water is H2O, bestaat uit 2xH en 1xO.
Samen zorgen deze atomen ervoor dat er de stof ‘water’ gevormd
wordt. De atomen zelf zijn geen water meer. Het kleinste deeltje dat nog
onder water valt, is het watermolecuul.

Ook atomen zijn weer goed te bekijken. Dan zul je zien dat ieder atoom
is opgebouwd uit een kern met daaromheen elektronen.
De kern bestaat uit:
Protonen: Dit zijn positief geladen deeltjes.
Neutronen: Dit zijn neutrale kerndeeltjes.
Om de kern “vliegen” de negatief geladen deeltjes,
de elektronen.

B – Statische elektriciteit.
11

De kernen blijven gemiddeld op hun
plaats. De elektronen bewegen rond de kern. Bij metalen en andere
“geleiders” kunnen deze elektronen hun eigen kern verlaten. Er is dan
sprake van “vrije elektronen”.
Zie ook het filmpje dat uitlegt hoe een molecuul in
elkaar zit.
(Klik in het zwarte vlak)op het video logo.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

B – Statische elektriciteit.
12

Als een atoom en/of molecuul elektronen teveel of te weinig heeft dan
krijgt deze een lading. Men noemt dit atoom en/of molecuul dan een ion.
We zullen in het vervolg niet praten over een ion maar over een geladen
stof (deze bestaat immers uit ionen)
Heb je evenveel positieve deeltjes als negatieve dan heb je een neutrale
stof.
Heb je een tekort aan elektronen  positief geladen stof (+)
Heb je een overschot aan elektronen negatief geladen stof (-)
Je kunt een stof alleen een lading geven door elektronen erbij of eraf te
doen.
2 gelijknamige stoffen (+) en (+) en (-) en (-) zullen ze elkaar afstoten.
Uiteraard geld dit niet voor neutrale stoffen onderling

2 ongelijknamige stoffen (-) en (+) zullen ze elkaar aantrekken.
Hierbij moet opgemerkt worden dat een neutrale stof ook door een
geladen stof aangetrokken wordt.

B – Statische elektriciteit.
13

Elektroscoop.
Met een elektroscoop kun je het effect van positief en
negatief geladen deeltjes zichtbaar maken. Het bestaat
meestal uit twee bladen lichte metalen folie.
De folie is verbonden met geleiders. De aan te tonen
lading vloeit langs de geleiders naar de bladen.
Daardoor gaan de twee bladen elkaar afstoten.
Hoe groter de lading, hoe verder de bladen zich van elkaar
verwijderen.
De elektroscoop die op school gebruikt wordt
staat hiernaast afgebeeld. Hoe groter de lading
hoe groter de uitslag.
Het is belangrijk bij een elektroscoop om te
onthouden dat de positieve deeltjes zich in de kern bevinden.
In een vaste stof (elektroscoop) zitten deze op een vaste plaats en
kunnen niet van hun plaats af. Bij stoffen met veel vrije elektronen zoals
bijna alle metalen zullen deze elektronen (negatieve deeltjes) wel willen
gaan bewegen.
Bepaalde stoffen worden bij wrijving:
-negatief geladen zoals: plastic koper
-positief geladen zoals: lucht, wol, glas

B – Statische elektriciteit.
14

Bij het in de buurt komen (niet aanraken!) van een elektroscoop gebeurt
het volgende:

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

De positief geladen staaf komt in de buurt en trekt de negatieve
deeltjes in de elektroscoop aan. Omdat er een verplaatsing van
negatieve elektronen in de elektroscoop plaats vindt, zullen er onderaan
alleen nog maar positief geladen deeltjes overblijven. En 2 positief
geladen plaatjes stoten elkaar af.
Dit effect wordt veroorzaakt door het feit dat gelijknamige ladingen
elkaar afstoten en ongelijknamige ladingen elkaar aantrekken.
Wanneer je dit verschijnsel moet gaan uitleggen kun je het beste dit
tekenen. Gebruik dan altijd deze volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen (+) op een vaste plaats.

3.

Teken de elektronen (-).

B – Statische elektriciteit.
15

Bij aanraking zal dit alles een hele andere wending nemen.
De elektronen (-) kunnen dan overspringen van het ene object naar het
andere. Hierdoor zal de elektroscoop uiteindelijk een positieve lading
krijgen, en de staaf wordt iets minder positief omdat er elektronen (-)
zijn bijgekomen. De plaatjes blijven dan ook uitelkaar staan.
Bij aanraking van de PVC buis gebeurt het volgende:
Er springen elektronen over

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Wanneer je dit verschijnsel moet gaan tekenen gebruik dan altijd deze
volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen op een vaste plaats. (+)

3.

Teken de elektronen. (-)

B – Statische elektriciteit.
16

Je kunt de elektroscoop weer neutraal maken door hem aan te raken, het
tekort aan elektronen wordt dan door jou aangevuld. Jij bent “geaard”
(verbonden met de aarde) en deze zal altijd neutraal blijven, vanwege
het enorme aantal deeltjes wat de aarde bezit.
Het in de buurt komen en aanraken met een negatieve staaf kun je
bekijken in de samenvatting. Let op: Er gebeurt met de plaatjes precies
hetzelfde, echter bewegen de elektronen (-) heel anders !

B – Statische elektriciteit.
17

Op de website staat een applet klaar waarmee je zelf een
ballon statisch kunt laden, probeer het eens en maak dan
eerst onderstaande opdrachten.
Laadt 1 ballon eerst negatief door hem langs de trui te wrijven.
1.
2.

Zal de trui nu positief of negatief zijn?
Wat zal er tussen de ballon en trui te zien zijn? Trekken deze elkaar
aan of stoten ze elkaar af?

Ga nu met de ballon naar de neutrale muur.
3.

Wat zal er met de negatieve elektronen in de muur gebeuren?

4.

Wat zal er met de positieve ionen in de muur gebeuren?

Herstel nu de simulatie en klik aan dat je 2 ballonnen wil gebruiken.
Wrijf met beide ballonen langs de trui zodat ze beide genoeg
elektronen opnemen. Hang vervolgens ballon 1 midden in het scherm en
ballon 2 breng je rustig naar ballon 1 toe.
5.

Wat zullen de 2 ballonen voor effect op elkaar hebben, en waarom?
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6B via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

C – Elektrische symbolen.
18

Bij elektriciteit wordt vaak gebruik gemaakt van schema’s waarin zal
worden aangegeven hoe een schakeling is opgebouwd. Een schakeling is
een stroomkring waarin verschillende onderdelen zijn opgenomen. Denk
hierbij aan een spanningsbron, een lampje en nog veel meer
verschillende mogelijke onderdelen. Deze onderdelen noemen we
componenten.

Schema’s worden gebruikt om een schakeling die in werkelijkheid
bestaan eenvoudiger weer te geven. In deze schema’s worden geen
foto’s gebruikt om aan te geven welke componenten in de schakeling
zitten.
Componenten die je veel zal tegenkomen:


Gelijkspanningbron



Wisselspanningbron



Schakelaar (geopend)



Schakelaar (gesloten)





Weerstand
(stroomverbruiker)
Voltmeter

V

C – Elektrische symbolen.
19


Ampèremeter



Lampje



Light-emitting diode (LED)



Draadje

A

Van de meeste componenten weet je waarschijnlijk wel wat ze doen of
waarvoor ze bedoeld zijn. Een diode is een apparaatje dat de stroom
maar in 1 richting doorlaat. Een Light-emitting diode is er eentje die
daarbij ook nog licht uitzendt.
Zoals al eerder aangegeven worden deze symbolen gebruikt om
schema’s te maken. Deze schema’s maken schakelingen overzichtelijker.
Enkele voorbeelden hiervan:

C – Elektrische symbolen.
20

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

Het schema dat er over blijft is veel overzichtelijk dan de oorspronkelijke
tekening.
Van ieder elektrisch apparaat is zo’n schema gemaakt. Zoals hieronder
van een magnetron

Dit maakt het zoeken naar eventuele storingen een stuk makkelijker.

C – Elektrische symbolen.
21

Schema’s zijn niet zo makkelijk te maken vanuit een tekening. Hoe meer
componenten in de tekening zijn, hoe moeilijker het zal zijn om een
schema ervan te maken.

ampèremeter

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Leg de componenten zodanig dat
je er overzichtelijk naar kan kijken.
Stap3:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

A

A

A

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6C via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

D – Grootheden.
22

Bij deze paragraaf gaan we de grootheden en bijbehorende eenheden
bespreken die tijdens deze module van toepassing zijn.
Spanning.
Spanning staat ook wel bekend als potentiaalverschil binnen de
natuurkunde. Met spanning wordt de hoeveelheid energie die nodig is
per ladingseenheid om deze te kunnen verplaatsen door een geleidend
materiaal bedoelt. Simpel gezegd: de energie van de elektronen.
Spanning wordt weergegeven met het symbool U, afgeleid van het
latijnse woord Urgere.
De eenheid waarin spanning wordt uitgedrukt is volt. Afgekort met een
hoofdletter V.
Wanneer je een elektrisch apparaat aansluit op het lichtnet door de
stekker in het stopcontact te steken, komt er een spanning van 230volt
naar dit apparaat. (Vroeger was dit 220volt, tegenwoordig 230volt)
Je noteert dit als: Ustopcontact = 230V.
Stroomsterkte.
Een lampje gaat branden als de kring gesloten is. Dit komt doordat er
een stroom van vrije elektriciteitsdeeltjes (elektronen) loopt door de
kring. Deze wordt verwekt door de batterij. De batterij werkt net als een
ventilator. Bij een ventilator is er voor en achter een andere druk en het
drukverschil veroorzaakt de luchtstroom. De batterij veroorzaakt dus een
drukverschil en hierdoor ontstaat een stroom. Deze stroom loopt van plus
naar min.
Kortom: stroomsterkte is het aantal elektronen dat per seconde door een
geleider stromen.

D – Grootheden.
23

Stroomsterkte wordt doorgaans weergegeven met de letter I, afkomstig
van intensiteit. De stroomsterkte die per seconde door een draad
passeert heeft de eenheid Ampère (A).
Stel dat er door een elektromotor een stroomsterkte van 3 Ampère gaat.
Je noteert dit als: Imotor = 3A
Om de stroomsterkte te meten plaats je een ampèremeter in serie (dus
tussen lampje en spanningsbron).
Weerstand.
Ieder elektrisch apparaat zorgt voor een weerstand van de
stroomsterkte. Een weerstand is wanneer de doorgang van een
elektrische stroom wordt bemoeilijkt.
Je zou weerstand kunnen vergelijken met een kraan die maar half
opengedraaid is.
Weerstand geven we aan met de letter R, afkomstig van resistance.
Weerstand wordt gemeten in de eenheid Ohm. Ohm wordt afgekort met
het Griekse symbool voor omega, Ω.
Stel dat een lampje een weerstand heeft van 25 Ohm.
Je noteer dit als: Rlampje = 25Ω.

D – Grootheden.
24

Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

Wanneer je spanning, stroomsterkte en weerstand wil gaan meten zijn er
een aantal dingen erg belangrijk om uit elkaar te houden.
Spanning over een lampje meten.
Wanneer je spanning wil meten heb je een spanningsmeter nodig. Deze
spanningsmeter sluit je parallel over het lampje aan.
Stroomsterkte door een lampje meten.
Wanneer je stroomsterkte wil gaan meten heb je een ampèremeter
nodig. Deze sluit je in serie voor of na het lampje aan. Deze zal het
aantal elektronen die per seconde door het lampje gaan meten.

D – Grootheden.
25

Wanneer je nog niet goed het verschil weet tussen serie en parallel is
dat geen probleem, want dat wordt later deze module nog behandeld.
Maar om je toch alvast een idee te geven kun je onderstaand filmpje
bekijken door erop te klikken. Het filmpje is ook HIER te vinden.

Weerstand van een lampje meten.
De weerstand is te meten maar dat wordt niet in deze module
behandeld. In deze module leer je wel de weerstand te berekenen met
behulp van de stroomsterkte en de spanning. Dit volgt nog in de
komende paragrafen.
Samenvatting kun je HIER te vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6D via Teletop.

E1 - Wet van Ohm.
26

Bij elektriciteit is er 1 formule de basis van alle andere formules. Deze
formule zal bij ieder onderdeeltje van elektriciteit, waarbij elektriciteit
een rol speelt, terugkomen. Deze wet is vernoemd naar de Duitse
natuurkundige George Ohm, die als eerste de relatie legde tussen
stroomsterkte, spanning en weerstand.
Voordat je de wet van Ohm goed kan begrijpen, moet je een aantal
basisdingen goed helder hebben.








Er kan pas een elektrische stroom lopen wanneer de stroomkring
gesloten is.
Stroomsterkte (I) wordt gemeten in Ampère (A).
Je kunt stroomsterkte meten met een Ampèremeter die je in serie
plaatst met het te meten component.
Spanning (U) wordt gemeten in Volt (V).
Je kunt spanning meten met een voltmeter die je parallel over het te
meten component plaatst.
Geef je de elektronen meer energie (spanning) dan zullen de aantal
elektronen die per seconde (stroomsterkte) door de stroomkring gaan
toenemen.

Deze voorwaarden zijn van belang bij de wet van Ohm. Wanneer er niet
aan deze voorwaarden wordt voldaan zal de wet van Ohm niet gelden.

E1 - Wet van Ohm.
27

We gaan nu bekijken hoe de wet van Ohm er uitziet.
We gaan de spanning en stroomsterkte meten van een
component (in dit geval hiernaast een weerstandje).
We zetten er eerst 0 volt op. De stroomsterkte is dan ook
0 ampère.
Wanneer we de spanning gaan verhogen naar 1volt,
zal de stroomsterkte omhoog gaan naar 0,5 ampère.
We verhogen de spanning naar 2 volt, stroomsterkte wordt 1 ampère.
Iedere keer wanneer de spanning met 1 volt verhoogd wordt, zal de
stroomsterkte verhogen met 0,5. Dat kunnen we uitzetten in een tabel
zoals hierbeneden is gedaan. Vanuit deze tabel kun je een grafiek
tekenen zoals ernaast gebeurd is. Bekijk deze en kijk of je begrijpt wat
er staat.

I (A)

0
0

1
0,5

2
1

3 4
1,5 2

U/I

2

2

2

2

U (V)

U (V)

3
2
1

0,5 1 1,5 2 I (A)
Zoals je in de kolom onderaan de tabel kunt
zien, komt er een constante waarde uit wanneer je spanning deelt door
de stroomsterkte. Vanuit de wiskunde weet je dat bij een rechte lijn een
hellingsgetal hoort.

Deze waarde is de weerstand.

R=

spanning
stroomsterkte

=

U(V)
I(A)

=

2
3
4
1
= 2Ω
=
=
=
1
1,5
0,5
2

E1 - Wet van Ohm.
28

De wet van Ohm luidt als volgt:

weerstand =
R(Ω) =

In symbolen:

spanning
stroomsterkte
U(V)
I(A)

Om erachter te komen hoe je de formule moet invullen wanneer er iets
anders gevraagd wordt dan de weerstand, kun je de formuledriehoek
gebruiken. Je legt dan je vinger op het gedeelte dat je moet uitrekenen,
de driehoek laat je zien hoe je de formule moet gebruiken.
Wil je R weten?
Leg je vinger op R, er blijft

over.

Wil je U weten?
Leg je vinger op U, er blijft I x R over.

Alle verschillende voorbeeldsommen kun je HIER vinden in de
samenvatting.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E1 via Teletop.

E2 – Ohm & lampje.
29

Dagelijks komen we lampen tegen. Grote lampen, zoals in een
voetbalstadion of kleine lampen in de kerstboom. Er zijn heel veel
verschillende soorten lampen of lampjes.
Wanneer je ieder lampje apart gaat bekijken,
zul je zien dat er op ieder lampje iets geschreven
staat. Bijvoorbeeld een autolamp.
Daar zou 12V/1,5A op kunnen staan.
Dit betekent dat wanneer je 12Volt over dit
lampje heen zou zetten, er een stroomsterkte van
1,5A doorheen gaan en brand het lampje op volle sterkte.

12V/1,5A

Kun je over dit lampje:
2Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zeer zwak.
6Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zwak.
12,5Volt zetten?
Ja, het lampje brandt fel.
25Volt zetten?
Ja, het lampje zal doorbranden.
Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken. In de video
wordt een proef gedemonstreerd om spanning en stroomsterkte te
meten. Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

E2 – Ohm & lampje.
30

De weerstand van een lampje is te meten en zal constant zijn wanneer er
een andere hoeveelheid spanning over het lampje wordt gezet. Echter
wanneer een gloeidraadje in een lampje zeer heet wordt, dan zal zijn
weerstandwaarde gaan veranderen door de hitte. Dat is het beste
zichtbaar wanneer een meting wordt uitgezet in een grafiek.
In de grafiek hiernaast zie je wat er
gebeurt wanneer je steeds meer spanning
(U) over een lampje zet. In eerste instantie
zal de grafiek lineair blijven, omdat de
weerstand constant is. Maar wanneer er
teveel spanning over een lampje wordt
gezet, wordt hij warm en zal hij uiteindelijk
doorbranden. Bij dit oververhitten van het
lampje zal de weerstand verhogen.

Wanneer je een voorbeeldsom wil zien, kijk dan in de samenvatting.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E2 via Teletop.

F – Serieschakeling.
31

Wanneer we een schakeling bekijken, kunnen we een schakeling onder
verdelen in 2 hoofdcategorieën. De Serieschakeling en de
Parallelschakeling.
Dit hebben we al heel kort bekeken bij paragraaf D met een filmpje. In
deze paragraaf gaan we het hebben over de Serieschakeling. De
Parallelschakeling zal in de volgende paragraaf worden besproken.
Een Serieschakeling is een schakeling waarbij alle geschakelde
componenten in serie staan. Dat wil zeggen; wanneer de stroom gaat
lopen kan deze maar 1 richting uit en komt dan alle componenten tegen.
De stroom kan zich nergens splitsen, splitsen is namelijk parallel.

+
-

+
-

Serie

Parallel

In het linkerplaatje zijn 3 lampjes in serie geschakeld. De stroom moet
door alle 3 de lampjes heen. In het rechterplaatje zijn 3 lampjes parallel
getekend, de stroom zal zich splitsen voordat het door een lampje gaat.

F – Serieschakeling.
32

Wanneer er in een serieschakeling een lampje uitvalt dan gaan de
andere lampjes ook uit, omdat de stroom niet meer door kan. De
stroomkring is dan niet meer gesloten. Wanneer er een lampje uitvalt bij
een Parallelschakeling, dan is de stroomkring nog steeds gesloten en kan
de stroom nog steeds door de andere lampjes. Deze zullen dan gewoon
blijven branden.

Stroomsterkte in een Serieschakeling.
Wanneer we een stroom laten lopen door een Serieschakeling dan is de
stroomsterkte in de hele stroomkring gelijk. Het maakt niet uit waar je
stroomsterkte gaat meten, overal is deze even groot.
In Natuurkundige termen zeggen we;
de stroomsterkte is constant.
I
1

I
2

I
3

I totaal

I = constant

Itotaal= I1= I2= I3

Itotaal wordt ook wel Ibron genoemd

F – Serieschakeling.
33

Spanning bij Serieschakeling.
De spanning die over de componenten staat kan wel verschillen, dit is
afhankelijk van de weerstand van ieder component. De spanning van
alle componenten bij elkaar opgeteld is de totale spanning.

U
1

U
2

U
3

U totaal

Utotaal = U1+U2+U3+…
Bekijk onderstaand filmpje over het oplossen van sommen met
serieschakelingen (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun het ook HIER bekijken.

F – Serieschakeling.
34

Weerstanden in serieschakeling.
Wanneer we weerstanden bekijken bij serieschakeling dan kun de totale
weerstand heel gemakkelijk berekenen. Je mag namelijk alle
weerstanden in de schakelingen bij elkaar optellen dan heb je de totale
weerstand.
R1

R2

R3

Rtot=R1+R2+R3
Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6F via Teletop.

G – Parallelschakeling.
35

In de vorige paragraaf hebben we gezien wanneer een schakeling
‘serie’ wordt genoemd en wanneer ‘parallel’. In deze paragraaf gaan
we kijken naar de stroomsterkte en spanning bij een parallelschakeling,
net zoals we dat in de vorige paragraaf hebben gedaan bij een
serieschakeling.
Het grote verschil van een parallelschakeling met een serieschakeling is
dat er bij een parallelschakeling meerdere stroomkringen zijn te
onderscheiden.
Hieronder zijn de verschillende stroomkringen weergegeven. Iedere
stroomkring is apart gekleurd. De stroom door het bovenste lampje volgt
de roze route, de stroom door het onderste lampje de groene route en
de stroom door de weerstand (component in het midden) de bruine route.

G – Parallelschakeling.
36

Wanneer we in een parallelschakeling ieder component gaan bekijken
zijn er een aantal eigenschappen heel belangrijk.
Omdat er meerdere stroomkringen zijn, is:


De stroomsterkte in de stroomkringen verschillend.



De spanning over ieder component hetzelfde.



Als er één onderdeel uitvalt of kapot gaat werkt de rest nog steeds.
U1

U2

U3
Utotaal

Spanning bij een parallelschakeling.
Met een voltmeter meet je de spanning over ieder component en zul je
zien dat over ieder component dezelfde spanning staat. Ook de totale
spanning (Utotaal) is hetzelfde.
Utotaal = U1 = U2 = U3

G – Parallelschakeling.
37

Stroomsterkte bij parallelschakeling.
De stroomsterkte kan verschillen per component in een
parallelschakeling. Om deze uit te rekenen moet je voor iedere
component de wet van Ohm gaan gebruiken. Wanneer je de totale
stroomsterkte wil weten, mag je de stroomsterktes van alle losse
componenten bij elkaar optellen.
I1

I2

I3

It

Itotaal = I1+I2+I3+…
Bekijk onderstaande film om te zien hoe je berekeningen aanpakt bij een
parallelschakeling (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

G – Parallelschakeling.
38

Weerstand bij parallelschakeling.
Om een totale weerstand te berekenen bij een parallelschakeling zul je
meer moeite moeten doen dan bij een serieschakeling.
Bij een serieschakeling hoefde je alle weerstanden maar bij elkaar op te
tellen, bij een parallelschakeling gaan we “omgekeerd” optellen.
Om omgekeerd op te tellen krijg je deze formule gegeven:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1
Je vult hierbij R1, R2, R3 etc. in de formule in en je houdt breuken over.
Als je niet meer weet hoe je Rv kunt uitrekenen wanneer je deze breuken
hebt kun je dat opzoeken in de samenvatting.

Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6G via Teletop.

H – Gecombineerde schakeling.
39

Tot nu toe zijn serieschakelingen en parallelschakelingen altijd apart
bekeken. Maar de meeste schakelingen die worden gebruikt bestaan
niet uit alleen serie of parallel geschakelde componenten maar uit een
mix hiervan. We noemen dit een gecombineerde schakeling.
Hier rechts is een gecombineerde schakeling
weergegeven. Het zijn 2 lampjes (nr. 1+2) die
parallel geschakeld zijn. Samen staan deze
lampjes in serie met de weerstand hier rechts.

1

Om aan een gecombineerde schakeling te
kunnen rekenen, moet je eerst gaan kijken welke
componenten in serie met elkaar staan en welke componenten een
parallelschakeling met elkaar vormen.
Wanneer je dat gelukt is kun je een parallelschakeling in gedachte
vervangen door een vervangingscomponent (vaak wel
vervangingsweerstand genoemd).
Dan hou je een schakeling over waarbij alle onderdelen in serie met
elkaar staan. Deze zou je zonder problemen moeten kunnen oplossen.

1
1 en 2

2

2

H – Gecombineerde schakeling.
40

Om een vervanging te vinden moet je een aantal zaken onthouden:
Alleen weerstanden mag je vervangen, je zult dus altijd eerst de
weerstand moeten uitrekenen.


Weerstanden in serie mag je optellen.



Weerstand parallel moet je “omgekeerd optellen” .



Serie:

(RV = R1+R2+R3+enz.)

Parallel:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1

Om goed te zien hoe je bij een parallelschakeling een
vervangingsweerstand uitrekent kun je het onderstaand filmpje bekijken.
(klik in het zwarte vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
41

Voorbeeldsom.
Geef bij elk component van onderstaande afbeelding de spanning,
stroomsterkte en weerstand.
9V
6V
10 Ω
0,2 A

Dit lijkt erg moeilijk, zeker omdat je bij zo een opgave “door het bomen
het bos niet meer ziet”. Je moet hiervoor iedere keer bij het begin
beginnen en de basisregels toepassen die je de afgelopen paragrafen
hebt geleerd.
De som wordt uitgewerkt in het onderstaand filmpje. (klik in het zwarte
vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
42

Je zou nu aan het laatste huiswerk van deze module kunnen beginnen.
Wanneer je graag nog een extra uitleg wil hebben over het oplossen
van een gecombineerde schakeling, dan kun je eerst onderstaand filmpje
bekijken. (klik in het zwarte vlak)
Ook zijn in de samenvatting meerdere sommen geheel uitgewerkt.
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Samenvatting kun je HIER vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6H via Teletop.

Extra: Relais.
43

Deze paragraaf is voor de mensen die nog geïnteresseerd zijn om wat
extra te weten te komen. Deze paragraaf zal NIET worden getoetst op
het proefwerk.
Tijdens deze extra stof gaan we het hebben over een Relais en zullen
stap voor stap gaan bekijken wat een Relais is.
Wat is een Relais?
Een Relais is een door een elektromagneet bediende schakelaar.
Het is een eenvoudige maar zeer veelgebruikte component in elektrische
schakelingen.
Hoe werkt een relais?
In een relais is koperdraad om een ijzeren staafje gedraaid. Wanneer
er door de draad stroom gaat lopen zal het ijzeren staafje magnetisch
worden. Aan het uiteinde van dit ijzeren staafje zit een ijzeren plaatje
wat aangetrokken wordt als het staafje magnetisch wordt.
Hierdoor worden er onder het plaatje 2 contacten met elkaar verbonden
net zoals bij een schakelaar.

Extra: Relais.
44

Welk symbool is een Relais?

Aan de linkerkant (bij de spoel) sluit je stroomkring A aan. Wanneer
deze stroomkring sluit, zal deze de elektromagneet activeren en trekt
aan het schakelaartje in stroomkring B (stippellijn).
Hoe werkt een Relais in een schakeling?

A

Als er een relais gebruikt wordt, zijn er
S1
altijd 2 stroomkringen,
S2
de “stuurkring” B en de
“verbruikerskring” A. Als de
schakelaar 1 (S1) gesloten wordt dan
B
wordt het ijzer in de het relais
M
magnetisch. Hierdoor trekt hij
schakelaar 2 (S2) automatisch
dicht. De 2e stroomkring wordt dus gesloten en in dit voorbeeld gaat dan
de motor (M) werken.

Extra: Relais.
45

Waarom dan niet de hiernaast staande schakeling?
Een motor (b.v. ruitenwissermotor auto) heeft
meestal een groot vermogen, het gevolg hiervan
is dat er een grote stroom doorheen gaat.
De meeste schakelaars aan het stuur zijn klein
en daar kan geen grote stroom doorheen,
anders branden deze door.

S

M

Een relais bied de oplossing, door
schakelaar S1 gaat een “kleine stuurstroom” waardoor S2 gesloten wordt
en de motor gaat werken. S2 is een schakelaar waar wel veel stroom
doorheen kan.
Deze relais bevinden zich vaak onder de motorkap of onder het
dashboard en je hoort ze vaak “klikken”.

Extra: Relais.
46

Hoe gebruiken we een Relais in een schakeling?
Een Relais gebruiken we zoals al gezien om met schakeling A schakeling
B te doen openen of sluiten. Wanneer we gaan kijken kom je het Relais
vaak tegen bij schakelingen waarbij je met een kleine stroomsterkte een
stroomkring wil (de)activeren met een grote stroomsterkte.
Het beste voorbeeld hiervan is een startrelais van de auto. Wanneer je
de auto probeert te starten draai je aan de sleutel. In deze schakeling is
dan ook een relais opgenomen die vervolgens alle andere systemen in
de auto uitzet, zodat de startmotor het volle vermogen van de accu kan
benutten.
In het schakelschema hieronder wordt een Relais gebruikt om een bel te
doen bellen. De bel werkt op een spanning van 230V, maar wordt
aangestuurd met een schakelaar die maar 12V aan spanning nodig
heeft.

Practica.
47

Hieronder zijn een aantal practica te vinden die goed aansluiten bij
deze module. Wanneer er een practicum wordt uitgevoerd, zal dit van
tevoren duidelijk worden aangegeven en kun je deze hier vinden:
Practicum 1:

Water als geleider.

Practicum 2:

De volta-batterij.

Practicum 3:

De citroen-batterij.

Practicum 4:

De hand-batterij.

Practicum 5:

Schakelingen tekenen en bouwen.

Practicum 6:

Wet van Ohm.


Slide 31

1

MODULE 6
ELEKTRICITEIT.

Door: S.

Habets.

Inhoudsopgave.
2

Hier vind u het overzicht van deze module.
Om snel naar een onderdeel toe te gaan kan erop geklikt worden.
Voorwoord

3

Legenda

4

A.

Introductie

5

B.

Statische elektriciteit

10

C.

Elektrische symbolen

18

D.

Grootheden

22

E1.

Wet van Ohm

26

E2.

Ohm & lampje

29

F.

Serieschakeling

31

G.

Parallelschakeling

35

H.

Gecombineerde schakeling

39

Extra:

Transistor

43

Practica

47

Voorwoord.
3

Welkom bij de module Elektriciteit door S. Habets.
Deze module is gemaakt voor leerlingen van 2 Atheneum.
De opzet van deze module is dat een leerling deze module geheel
zelfstandig door kan werken. Daar waar dat niet mogelijk is, zal er
tijdens de les hier nog aandacht aan besteed worden. Bij vragen kan
altijd de docent worden geraadpleegd. Dat kan tijdens de les, maar dat
kan ook online. Je krijgt dan in de meeste gevallen reactie per email.
Te vinden op: www.stagesmc.weebly.com
Verder is op de website nog aanvullende informatie te vinden.
Het is verstandig om tijdens de les naast je laptop ook te
zorgen voor een koptelefoon of oordopjes. Dit omdat er
regelmatig filmpjes met geluid zijn verwerkt in dit lesmateriaal.
Opdrachten/huiswerk.
De opdrachten die bij deze module horen zijn op teletop te vinden.
Wanneer er opdrachten gemaakt moeten worden zal dat worden
aangegeven in de module. Wanneer je score lager is dan 65% mag je
niet verder met de volgende paragraaf maar moet je de opdrachten
nogmaals maken.
Aanvullende informatie zal worden gegeven in de les.
Heel veel succes en plezier!
S. Habets

Legenda.
4

Soms kom je logo’s tegen op de groene balk zoals deze hierboven staan.
Wanneer je op sommige logo’s klikt zit er een hyperlink achter. Deze zal
je dan direct naar de juiste locatie verwijzen.
Hier beneden wordt uitgelegd wat het betekend wanneer er een van
deze logo’s in de groene balk staan vermeld.
Er zit geluid bij deze pagina of bij de bijbehorende film.
In de klas zijn oordopjes of een koptelefoon verplicht.
Er bevindt zich een video op deze pagina.

Aanvullende informatie is te vinden op de website van Dhr.
Habets.
Er bevinden zich opdrachten via TeleTop op deze pagina.

Er bevindt zich een samenvatting op deze pagina.

A – Introductie.
5

Elektriciteit komen we dagelijks tegen in ons leven. Dan denk je natuurlijk
meteen aan het stopcontact en aan batterijen met alle apparaten die
daarbij horen. Maar niet alleen kunstmatig opgewekte elektriciteit kom
je in je dagelijks leven tegen, ook in de natuur kom je elektriciteit tegen.
Vaak denk je niet aan deze vormen, maar toch hebben ze alles met
elektriciteit te maken.

In de natuur kom je bliksem tegen, heb je de sidderaal en gaan je haren
rechtovereind staan met behulp van elektriciteit. Zelfs in ons lichaam
gaan er continu elektrische stroompjes als je kijkt naar ons zenuwstelsel.

Tegenwoordig maken wij onze eigen elektriciteit. Maar waarom
gebruiken wij mensen eigenlijk zo graag elektriciteit?
Elektriciteit is een vorm van energie die veel voordelen heeft.




Elektriciteit is gemakkelijk te transporteren door de infrastructuur van
(koper)draden die inmiddels overal in ons land zijn aangebracht.
Elektriciteit is gemakkelijk om te zetten in andere vormen van energie
zoals:
Warmte
(vb: een soldeerbout of elektrische verwarming)
Licht
(vb: een gloeilamp of LED)
Beweging
(vb: een elektromotor)

A – Introductie.
6

Elektriciteit heeft ook grote nadelen.
Dat is namelijk dat elektriciteit duur is en zeer moeilijk te maken is. Het
proces van elektriciteit opwekken is ook erg milieubelastend.
(d.w.z. dat het milieu er flink onder lijdt)
Hoe komen we vandaag de dag eigenlijk aan de benodigde
elektriciteit? Dat wordt uitgelegd in het volgend filmpje.
(klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Historie van Elektriciteit.
Volgens historische documenten is de eerste bekende ontdekking van
statische elektriciteit eigenlijk in de 6e eeuw. Hier werd ontdekt dat het
wrijven van een bont met een ander voorwerp andere voorwerpen laat
aantrekken.

A – Introductie.
7

De eerste moderne toepassing van elektriciteit was in 1660, de eerste
elektrostatische generator. Deze baande de weg voor de leer van de
elektriciteit. Men ontdekte dat er materialen zijn die als geleiders dienst
doen en anderen die als isolator dienst doen en dat er twee soorten
ladingen bestaan (positief en negatief).
In 1700 werd de eerste condensator uitgevonden en men kon zo
statische elektriciteit in een elektrische stroom omzetten.
In de vroege 19e eeuw deed men nog meer verbazende ontdekkingen
op het gebied van elektriciteit.
Er kwamen bedrijven die erop gericht waren om elektriciteit te
onderzoeken om zo het leven voor de mensen gemakkelijker te maken.
Zo kwamen er de meest ongelooflijke uitvindingen, zoals de
inductiemotor, de gloeilamp, de lange afstand telegraaf, de telefoon, de
eerste elektrische aangedreven locomotief.
Deze uitvindingen kwamen van mensen zoals:
- Georg Simon Ohm
1787 - 1854

- Graaf Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta
1745 - 1827

- André-Marie Ampère
1775 – 1836
Natuurlijk zijn er nog vele andere uitvinders geweest die zich met
elektriciteit bezig hebben gehouden zoals:
Thomas Edison, Alexander Graham Bell, Michael Faraday, Benjamin
Franklin, Samuel Morse, James Watt, James Clerk Maxwell

A – Introductie.
8

Na de tweede wereldoorlog zijn de ontwikkelingen zeer snel gegaan.
Heden ten dage is elektriciteit niet meer weg te denken uit onze
maatschappij.
Toepassingen.
Om maar een paar voorbeelden te noemen waarbij elektriciteit een
belangrijke rol speelt:
Televisie, Stereo, Gsm, Computer, Airco, Klokken, Elektrische
gereedschappen, Lasers, Verlichting, Pompen, Meetapparatuur,
Afstandbedieningen, Ovens, Magnetron, Koffiezetapparaten,
Fototoestellen, Kopieerapparaten, Projectoren, IJskasten, Diepvriezers,
Snelheidscontroles, Navigatiesystemen, Satellieten, Speelgoed,
Vliegtuigen, Trein, Stofzuigers, Vaatwasmachines, Compressors,
Grasmaaimachines, Liften, Auto’s, Rolluiken, Verwarming, enz.
Zonder elektriciteit zou ons hedendaags bestaan helemaal ontregeld
worden.
Bedrijven, Fabrieken, Ziekenhuizen, Rechtbanken, Scholen, Tv-zenders,
Internet, Banken, Winkels, Treinverkeer, Verkeerslichten, Politie,
Brandweer, Vliegvelden, GSM netwerk zouden allemaal niet goed meer
functioneren.

A – Introductie.
9

Omdat elektriciteit zo een grote rol speelt in ons dagelijks leven,
zijn er ook een hele hoop beroepen gerelateerd aan elektriciteit.
Hieronder zijn een aantal beroepen opgesomd die direct
betrekking hebben op elektriciteit.
Elektrotechnisch ingenieur
-Besturingstechnicus
-Automatiseringsdeskundige
-Onderhoudstechnicus Electro en Instrumentatie
-Elektronicaspecialist
-Productontwerper
-Ingenieur krachtcentrale
-Programmeur robots
-Verwarmingsmonteur
-Audiovisueel medewerker
-Monteur communicatienetwerken
-Monteur laag- en hoogspanningsnetwerken
-

We hebben nu een flink aantal zaken bekeken. Een aanvulling hierop is
een video.
Klik hiernaast op het video logo om de video te bekijken
op het internet. Bij geen werkende link klik HIER.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6A via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

B – Statische elektriciteit.
10

Wanneer we een plasje zuiver water eens goed gaan bekijken, zullen we
zien dat het plasje water uit allemaal waterdeeltjes bestaat. Één zo een
waterdeeltje noemen we een watermolecuul.
Een molecuul kunnen we ook weer goed gaan bekijken. We zullen zien
dat ieder watermolecuul is opgebouwd uit hetzelfde aantal
bouwsteentjes van een soort. Er bestaan heel veel verschillende
bouwsteentjes en die bouwsteentjes noemen we atomen.
Wanneer we kijken naar het watermolecuul zal 1 watermolecuul bestaan
uit 2 waterstofatomen (afgekort: H) en 1 zuurstofatoom (afgekort: O).
De wetenschappelijke naam van water is H2O, bestaat uit 2xH en 1xO.
Samen zorgen deze atomen ervoor dat er de stof ‘water’ gevormd
wordt. De atomen zelf zijn geen water meer. Het kleinste deeltje dat nog
onder water valt, is het watermolecuul.

Ook atomen zijn weer goed te bekijken. Dan zul je zien dat ieder atoom
is opgebouwd uit een kern met daaromheen elektronen.
De kern bestaat uit:
Protonen: Dit zijn positief geladen deeltjes.
Neutronen: Dit zijn neutrale kerndeeltjes.
Om de kern “vliegen” de negatief geladen deeltjes,
de elektronen.

B – Statische elektriciteit.
11

De kernen blijven gemiddeld op hun
plaats. De elektronen bewegen rond de kern. Bij metalen en andere
“geleiders” kunnen deze elektronen hun eigen kern verlaten. Er is dan
sprake van “vrije elektronen”.
Zie ook het filmpje dat uitlegt hoe een molecuul in
elkaar zit.
(Klik in het zwarte vlak)op het video logo.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

B – Statische elektriciteit.
12

Als een atoom en/of molecuul elektronen teveel of te weinig heeft dan
krijgt deze een lading. Men noemt dit atoom en/of molecuul dan een ion.
We zullen in het vervolg niet praten over een ion maar over een geladen
stof (deze bestaat immers uit ionen)
Heb je evenveel positieve deeltjes als negatieve dan heb je een neutrale
stof.
Heb je een tekort aan elektronen  positief geladen stof (+)
Heb je een overschot aan elektronen negatief geladen stof (-)
Je kunt een stof alleen een lading geven door elektronen erbij of eraf te
doen.
2 gelijknamige stoffen (+) en (+) en (-) en (-) zullen ze elkaar afstoten.
Uiteraard geld dit niet voor neutrale stoffen onderling

2 ongelijknamige stoffen (-) en (+) zullen ze elkaar aantrekken.
Hierbij moet opgemerkt worden dat een neutrale stof ook door een
geladen stof aangetrokken wordt.

B – Statische elektriciteit.
13

Elektroscoop.
Met een elektroscoop kun je het effect van positief en
negatief geladen deeltjes zichtbaar maken. Het bestaat
meestal uit twee bladen lichte metalen folie.
De folie is verbonden met geleiders. De aan te tonen
lading vloeit langs de geleiders naar de bladen.
Daardoor gaan de twee bladen elkaar afstoten.
Hoe groter de lading, hoe verder de bladen zich van elkaar
verwijderen.
De elektroscoop die op school gebruikt wordt
staat hiernaast afgebeeld. Hoe groter de lading
hoe groter de uitslag.
Het is belangrijk bij een elektroscoop om te
onthouden dat de positieve deeltjes zich in de kern bevinden.
In een vaste stof (elektroscoop) zitten deze op een vaste plaats en
kunnen niet van hun plaats af. Bij stoffen met veel vrije elektronen zoals
bijna alle metalen zullen deze elektronen (negatieve deeltjes) wel willen
gaan bewegen.
Bepaalde stoffen worden bij wrijving:
-negatief geladen zoals: plastic koper
-positief geladen zoals: lucht, wol, glas

B – Statische elektriciteit.
14

Bij het in de buurt komen (niet aanraken!) van een elektroscoop gebeurt
het volgende:

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

De positief geladen staaf komt in de buurt en trekt de negatieve
deeltjes in de elektroscoop aan. Omdat er een verplaatsing van
negatieve elektronen in de elektroscoop plaats vindt, zullen er onderaan
alleen nog maar positief geladen deeltjes overblijven. En 2 positief
geladen plaatjes stoten elkaar af.
Dit effect wordt veroorzaakt door het feit dat gelijknamige ladingen
elkaar afstoten en ongelijknamige ladingen elkaar aantrekken.
Wanneer je dit verschijnsel moet gaan uitleggen kun je het beste dit
tekenen. Gebruik dan altijd deze volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen (+) op een vaste plaats.

3.

Teken de elektronen (-).

B – Statische elektriciteit.
15

Bij aanraking zal dit alles een hele andere wending nemen.
De elektronen (-) kunnen dan overspringen van het ene object naar het
andere. Hierdoor zal de elektroscoop uiteindelijk een positieve lading
krijgen, en de staaf wordt iets minder positief omdat er elektronen (-)
zijn bijgekomen. De plaatjes blijven dan ook uitelkaar staan.
Bij aanraking van de PVC buis gebeurt het volgende:
Er springen elektronen over

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Wanneer je dit verschijnsel moet gaan tekenen gebruik dan altijd deze
volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen op een vaste plaats. (+)

3.

Teken de elektronen. (-)

B – Statische elektriciteit.
16

Je kunt de elektroscoop weer neutraal maken door hem aan te raken, het
tekort aan elektronen wordt dan door jou aangevuld. Jij bent “geaard”
(verbonden met de aarde) en deze zal altijd neutraal blijven, vanwege
het enorme aantal deeltjes wat de aarde bezit.
Het in de buurt komen en aanraken met een negatieve staaf kun je
bekijken in de samenvatting. Let op: Er gebeurt met de plaatjes precies
hetzelfde, echter bewegen de elektronen (-) heel anders !

B – Statische elektriciteit.
17

Op de website staat een applet klaar waarmee je zelf een
ballon statisch kunt laden, probeer het eens en maak dan
eerst onderstaande opdrachten.
Laadt 1 ballon eerst negatief door hem langs de trui te wrijven.
1.
2.

Zal de trui nu positief of negatief zijn?
Wat zal er tussen de ballon en trui te zien zijn? Trekken deze elkaar
aan of stoten ze elkaar af?

Ga nu met de ballon naar de neutrale muur.
3.

Wat zal er met de negatieve elektronen in de muur gebeuren?

4.

Wat zal er met de positieve ionen in de muur gebeuren?

Herstel nu de simulatie en klik aan dat je 2 ballonnen wil gebruiken.
Wrijf met beide ballonen langs de trui zodat ze beide genoeg
elektronen opnemen. Hang vervolgens ballon 1 midden in het scherm en
ballon 2 breng je rustig naar ballon 1 toe.
5.

Wat zullen de 2 ballonen voor effect op elkaar hebben, en waarom?
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6B via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

C – Elektrische symbolen.
18

Bij elektriciteit wordt vaak gebruik gemaakt van schema’s waarin zal
worden aangegeven hoe een schakeling is opgebouwd. Een schakeling is
een stroomkring waarin verschillende onderdelen zijn opgenomen. Denk
hierbij aan een spanningsbron, een lampje en nog veel meer
verschillende mogelijke onderdelen. Deze onderdelen noemen we
componenten.

Schema’s worden gebruikt om een schakeling die in werkelijkheid
bestaan eenvoudiger weer te geven. In deze schema’s worden geen
foto’s gebruikt om aan te geven welke componenten in de schakeling
zitten.
Componenten die je veel zal tegenkomen:


Gelijkspanningbron



Wisselspanningbron



Schakelaar (geopend)



Schakelaar (gesloten)





Weerstand
(stroomverbruiker)
Voltmeter

V

C – Elektrische symbolen.
19


Ampèremeter



Lampje



Light-emitting diode (LED)



Draadje

A

Van de meeste componenten weet je waarschijnlijk wel wat ze doen of
waarvoor ze bedoeld zijn. Een diode is een apparaatje dat de stroom
maar in 1 richting doorlaat. Een Light-emitting diode is er eentje die
daarbij ook nog licht uitzendt.
Zoals al eerder aangegeven worden deze symbolen gebruikt om
schema’s te maken. Deze schema’s maken schakelingen overzichtelijker.
Enkele voorbeelden hiervan:

C – Elektrische symbolen.
20

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

Het schema dat er over blijft is veel overzichtelijk dan de oorspronkelijke
tekening.
Van ieder elektrisch apparaat is zo’n schema gemaakt. Zoals hieronder
van een magnetron

Dit maakt het zoeken naar eventuele storingen een stuk makkelijker.

C – Elektrische symbolen.
21

Schema’s zijn niet zo makkelijk te maken vanuit een tekening. Hoe meer
componenten in de tekening zijn, hoe moeilijker het zal zijn om een
schema ervan te maken.

ampèremeter

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Leg de componenten zodanig dat
je er overzichtelijk naar kan kijken.
Stap3:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

A

A

A

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6C via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

D – Grootheden.
22

Bij deze paragraaf gaan we de grootheden en bijbehorende eenheden
bespreken die tijdens deze module van toepassing zijn.
Spanning.
Spanning staat ook wel bekend als potentiaalverschil binnen de
natuurkunde. Met spanning wordt de hoeveelheid energie die nodig is
per ladingseenheid om deze te kunnen verplaatsen door een geleidend
materiaal bedoelt. Simpel gezegd: de energie van de elektronen.
Spanning wordt weergegeven met het symbool U, afgeleid van het
latijnse woord Urgere.
De eenheid waarin spanning wordt uitgedrukt is volt. Afgekort met een
hoofdletter V.
Wanneer je een elektrisch apparaat aansluit op het lichtnet door de
stekker in het stopcontact te steken, komt er een spanning van 230volt
naar dit apparaat. (Vroeger was dit 220volt, tegenwoordig 230volt)
Je noteert dit als: Ustopcontact = 230V.
Stroomsterkte.
Een lampje gaat branden als de kring gesloten is. Dit komt doordat er
een stroom van vrije elektriciteitsdeeltjes (elektronen) loopt door de
kring. Deze wordt verwekt door de batterij. De batterij werkt net als een
ventilator. Bij een ventilator is er voor en achter een andere druk en het
drukverschil veroorzaakt de luchtstroom. De batterij veroorzaakt dus een
drukverschil en hierdoor ontstaat een stroom. Deze stroom loopt van plus
naar min.
Kortom: stroomsterkte is het aantal elektronen dat per seconde door een
geleider stromen.

D – Grootheden.
23

Stroomsterkte wordt doorgaans weergegeven met de letter I, afkomstig
van intensiteit. De stroomsterkte die per seconde door een draad
passeert heeft de eenheid Ampère (A).
Stel dat er door een elektromotor een stroomsterkte van 3 Ampère gaat.
Je noteert dit als: Imotor = 3A
Om de stroomsterkte te meten plaats je een ampèremeter in serie (dus
tussen lampje en spanningsbron).
Weerstand.
Ieder elektrisch apparaat zorgt voor een weerstand van de
stroomsterkte. Een weerstand is wanneer de doorgang van een
elektrische stroom wordt bemoeilijkt.
Je zou weerstand kunnen vergelijken met een kraan die maar half
opengedraaid is.
Weerstand geven we aan met de letter R, afkomstig van resistance.
Weerstand wordt gemeten in de eenheid Ohm. Ohm wordt afgekort met
het Griekse symbool voor omega, Ω.
Stel dat een lampje een weerstand heeft van 25 Ohm.
Je noteer dit als: Rlampje = 25Ω.

D – Grootheden.
24

Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

Wanneer je spanning, stroomsterkte en weerstand wil gaan meten zijn er
een aantal dingen erg belangrijk om uit elkaar te houden.
Spanning over een lampje meten.
Wanneer je spanning wil meten heb je een spanningsmeter nodig. Deze
spanningsmeter sluit je parallel over het lampje aan.
Stroomsterkte door een lampje meten.
Wanneer je stroomsterkte wil gaan meten heb je een ampèremeter
nodig. Deze sluit je in serie voor of na het lampje aan. Deze zal het
aantal elektronen die per seconde door het lampje gaan meten.

D – Grootheden.
25

Wanneer je nog niet goed het verschil weet tussen serie en parallel is
dat geen probleem, want dat wordt later deze module nog behandeld.
Maar om je toch alvast een idee te geven kun je onderstaand filmpje
bekijken door erop te klikken. Het filmpje is ook HIER te vinden.

Weerstand van een lampje meten.
De weerstand is te meten maar dat wordt niet in deze module
behandeld. In deze module leer je wel de weerstand te berekenen met
behulp van de stroomsterkte en de spanning. Dit volgt nog in de
komende paragrafen.
Samenvatting kun je HIER te vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6D via Teletop.

E1 - Wet van Ohm.
26

Bij elektriciteit is er 1 formule de basis van alle andere formules. Deze
formule zal bij ieder onderdeeltje van elektriciteit, waarbij elektriciteit
een rol speelt, terugkomen. Deze wet is vernoemd naar de Duitse
natuurkundige George Ohm, die als eerste de relatie legde tussen
stroomsterkte, spanning en weerstand.
Voordat je de wet van Ohm goed kan begrijpen, moet je een aantal
basisdingen goed helder hebben.








Er kan pas een elektrische stroom lopen wanneer de stroomkring
gesloten is.
Stroomsterkte (I) wordt gemeten in Ampère (A).
Je kunt stroomsterkte meten met een Ampèremeter die je in serie
plaatst met het te meten component.
Spanning (U) wordt gemeten in Volt (V).
Je kunt spanning meten met een voltmeter die je parallel over het te
meten component plaatst.
Geef je de elektronen meer energie (spanning) dan zullen de aantal
elektronen die per seconde (stroomsterkte) door de stroomkring gaan
toenemen.

Deze voorwaarden zijn van belang bij de wet van Ohm. Wanneer er niet
aan deze voorwaarden wordt voldaan zal de wet van Ohm niet gelden.

E1 - Wet van Ohm.
27

We gaan nu bekijken hoe de wet van Ohm er uitziet.
We gaan de spanning en stroomsterkte meten van een
component (in dit geval hiernaast een weerstandje).
We zetten er eerst 0 volt op. De stroomsterkte is dan ook
0 ampère.
Wanneer we de spanning gaan verhogen naar 1volt,
zal de stroomsterkte omhoog gaan naar 0,5 ampère.
We verhogen de spanning naar 2 volt, stroomsterkte wordt 1 ampère.
Iedere keer wanneer de spanning met 1 volt verhoogd wordt, zal de
stroomsterkte verhogen met 0,5. Dat kunnen we uitzetten in een tabel
zoals hierbeneden is gedaan. Vanuit deze tabel kun je een grafiek
tekenen zoals ernaast gebeurd is. Bekijk deze en kijk of je begrijpt wat
er staat.

I (A)

0
0

1
0,5

2
1

3 4
1,5 2

U/I

2

2

2

2

U (V)

U (V)

3
2
1

0,5 1 1,5 2 I (A)
Zoals je in de kolom onderaan de tabel kunt
zien, komt er een constante waarde uit wanneer je spanning deelt door
de stroomsterkte. Vanuit de wiskunde weet je dat bij een rechte lijn een
hellingsgetal hoort.

Deze waarde is de weerstand.

R=

spanning
stroomsterkte

=

U(V)
I(A)

=

2
3
4
1
= 2Ω
=
=
=
1
1,5
0,5
2

E1 - Wet van Ohm.
28

De wet van Ohm luidt als volgt:

weerstand =
R(Ω) =

In symbolen:

spanning
stroomsterkte
U(V)
I(A)

Om erachter te komen hoe je de formule moet invullen wanneer er iets
anders gevraagd wordt dan de weerstand, kun je de formuledriehoek
gebruiken. Je legt dan je vinger op het gedeelte dat je moet uitrekenen,
de driehoek laat je zien hoe je de formule moet gebruiken.
Wil je R weten?
Leg je vinger op R, er blijft

over.

Wil je U weten?
Leg je vinger op U, er blijft I x R over.

Alle verschillende voorbeeldsommen kun je HIER vinden in de
samenvatting.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E1 via Teletop.

E2 – Ohm & lampje.
29

Dagelijks komen we lampen tegen. Grote lampen, zoals in een
voetbalstadion of kleine lampen in de kerstboom. Er zijn heel veel
verschillende soorten lampen of lampjes.
Wanneer je ieder lampje apart gaat bekijken,
zul je zien dat er op ieder lampje iets geschreven
staat. Bijvoorbeeld een autolamp.
Daar zou 12V/1,5A op kunnen staan.
Dit betekent dat wanneer je 12Volt over dit
lampje heen zou zetten, er een stroomsterkte van
1,5A doorheen gaan en brand het lampje op volle sterkte.

12V/1,5A

Kun je over dit lampje:
2Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zeer zwak.
6Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zwak.
12,5Volt zetten?
Ja, het lampje brandt fel.
25Volt zetten?
Ja, het lampje zal doorbranden.
Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken. In de video
wordt een proef gedemonstreerd om spanning en stroomsterkte te
meten. Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

E2 – Ohm & lampje.
30

De weerstand van een lampje is te meten en zal constant zijn wanneer er
een andere hoeveelheid spanning over het lampje wordt gezet. Echter
wanneer een gloeidraadje in een lampje zeer heet wordt, dan zal zijn
weerstandwaarde gaan veranderen door de hitte. Dat is het beste
zichtbaar wanneer een meting wordt uitgezet in een grafiek.
In de grafiek hiernaast zie je wat er
gebeurt wanneer je steeds meer spanning
(U) over een lampje zet. In eerste instantie
zal de grafiek lineair blijven, omdat de
weerstand constant is. Maar wanneer er
teveel spanning over een lampje wordt
gezet, wordt hij warm en zal hij uiteindelijk
doorbranden. Bij dit oververhitten van het
lampje zal de weerstand verhogen.

Wanneer je een voorbeeldsom wil zien, kijk dan in de samenvatting.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E2 via Teletop.

F – Serieschakeling.
31

Wanneer we een schakeling bekijken, kunnen we een schakeling onder
verdelen in 2 hoofdcategorieën. De Serieschakeling en de
Parallelschakeling.
Dit hebben we al heel kort bekeken bij paragraaf D met een filmpje. In
deze paragraaf gaan we het hebben over de Serieschakeling. De
Parallelschakeling zal in de volgende paragraaf worden besproken.
Een Serieschakeling is een schakeling waarbij alle geschakelde
componenten in serie staan. Dat wil zeggen; wanneer de stroom gaat
lopen kan deze maar 1 richting uit en komt dan alle componenten tegen.
De stroom kan zich nergens splitsen, splitsen is namelijk parallel.

+
-

+
-

Serie

Parallel

In het linkerplaatje zijn 3 lampjes in serie geschakeld. De stroom moet
door alle 3 de lampjes heen. In het rechterplaatje zijn 3 lampjes parallel
getekend, de stroom zal zich splitsen voordat het door een lampje gaat.

F – Serieschakeling.
32

Wanneer er in een serieschakeling een lampje uitvalt dan gaan de
andere lampjes ook uit, omdat de stroom niet meer door kan. De
stroomkring is dan niet meer gesloten. Wanneer er een lampje uitvalt bij
een Parallelschakeling, dan is de stroomkring nog steeds gesloten en kan
de stroom nog steeds door de andere lampjes. Deze zullen dan gewoon
blijven branden.

Stroomsterkte in een Serieschakeling.
Wanneer we een stroom laten lopen door een Serieschakeling dan is de
stroomsterkte in de hele stroomkring gelijk. Het maakt niet uit waar je
stroomsterkte gaat meten, overal is deze even groot.
In Natuurkundige termen zeggen we;
de stroomsterkte is constant.
I
1

I
2

I
3

I totaal

I = constant

Itotaal= I1= I2= I3

Itotaal wordt ook wel Ibron genoemd

F – Serieschakeling.
33

Spanning bij Serieschakeling.
De spanning die over de componenten staat kan wel verschillen, dit is
afhankelijk van de weerstand van ieder component. De spanning van
alle componenten bij elkaar opgeteld is de totale spanning.

U
1

U
2

U
3

U totaal

Utotaal = U1+U2+U3+…
Bekijk onderstaand filmpje over het oplossen van sommen met
serieschakelingen (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun het ook HIER bekijken.

F – Serieschakeling.
34

Weerstanden in serieschakeling.
Wanneer we weerstanden bekijken bij serieschakeling dan kun de totale
weerstand heel gemakkelijk berekenen. Je mag namelijk alle
weerstanden in de schakelingen bij elkaar optellen dan heb je de totale
weerstand.
R1

R2

R3

Rtot=R1+R2+R3
Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6F via Teletop.

G – Parallelschakeling.
35

In de vorige paragraaf hebben we gezien wanneer een schakeling
‘serie’ wordt genoemd en wanneer ‘parallel’. In deze paragraaf gaan
we kijken naar de stroomsterkte en spanning bij een parallelschakeling,
net zoals we dat in de vorige paragraaf hebben gedaan bij een
serieschakeling.
Het grote verschil van een parallelschakeling met een serieschakeling is
dat er bij een parallelschakeling meerdere stroomkringen zijn te
onderscheiden.
Hieronder zijn de verschillende stroomkringen weergegeven. Iedere
stroomkring is apart gekleurd. De stroom door het bovenste lampje volgt
de roze route, de stroom door het onderste lampje de groene route en
de stroom door de weerstand (component in het midden) de bruine route.

G – Parallelschakeling.
36

Wanneer we in een parallelschakeling ieder component gaan bekijken
zijn er een aantal eigenschappen heel belangrijk.
Omdat er meerdere stroomkringen zijn, is:


De stroomsterkte in de stroomkringen verschillend.



De spanning over ieder component hetzelfde.



Als er één onderdeel uitvalt of kapot gaat werkt de rest nog steeds.
U1

U2

U3
Utotaal

Spanning bij een parallelschakeling.
Met een voltmeter meet je de spanning over ieder component en zul je
zien dat over ieder component dezelfde spanning staat. Ook de totale
spanning (Utotaal) is hetzelfde.
Utotaal = U1 = U2 = U3

G – Parallelschakeling.
37

Stroomsterkte bij parallelschakeling.
De stroomsterkte kan verschillen per component in een
parallelschakeling. Om deze uit te rekenen moet je voor iedere
component de wet van Ohm gaan gebruiken. Wanneer je de totale
stroomsterkte wil weten, mag je de stroomsterktes van alle losse
componenten bij elkaar optellen.
I1

I2

I3

It

Itotaal = I1+I2+I3+…
Bekijk onderstaande film om te zien hoe je berekeningen aanpakt bij een
parallelschakeling (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

G – Parallelschakeling.
38

Weerstand bij parallelschakeling.
Om een totale weerstand te berekenen bij een parallelschakeling zul je
meer moeite moeten doen dan bij een serieschakeling.
Bij een serieschakeling hoefde je alle weerstanden maar bij elkaar op te
tellen, bij een parallelschakeling gaan we “omgekeerd” optellen.
Om omgekeerd op te tellen krijg je deze formule gegeven:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1
Je vult hierbij R1, R2, R3 etc. in de formule in en je houdt breuken over.
Als je niet meer weet hoe je Rv kunt uitrekenen wanneer je deze breuken
hebt kun je dat opzoeken in de samenvatting.

Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6G via Teletop.

H – Gecombineerde schakeling.
39

Tot nu toe zijn serieschakelingen en parallelschakelingen altijd apart
bekeken. Maar de meeste schakelingen die worden gebruikt bestaan
niet uit alleen serie of parallel geschakelde componenten maar uit een
mix hiervan. We noemen dit een gecombineerde schakeling.
Hier rechts is een gecombineerde schakeling
weergegeven. Het zijn 2 lampjes (nr. 1+2) die
parallel geschakeld zijn. Samen staan deze
lampjes in serie met de weerstand hier rechts.

1

Om aan een gecombineerde schakeling te
kunnen rekenen, moet je eerst gaan kijken welke
componenten in serie met elkaar staan en welke componenten een
parallelschakeling met elkaar vormen.
Wanneer je dat gelukt is kun je een parallelschakeling in gedachte
vervangen door een vervangingscomponent (vaak wel
vervangingsweerstand genoemd).
Dan hou je een schakeling over waarbij alle onderdelen in serie met
elkaar staan. Deze zou je zonder problemen moeten kunnen oplossen.

1
1 en 2

2

2

H – Gecombineerde schakeling.
40

Om een vervanging te vinden moet je een aantal zaken onthouden:
Alleen weerstanden mag je vervangen, je zult dus altijd eerst de
weerstand moeten uitrekenen.


Weerstanden in serie mag je optellen.



Weerstand parallel moet je “omgekeerd optellen” .



Serie:

(RV = R1+R2+R3+enz.)

Parallel:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1

Om goed te zien hoe je bij een parallelschakeling een
vervangingsweerstand uitrekent kun je het onderstaand filmpje bekijken.
(klik in het zwarte vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
41

Voorbeeldsom.
Geef bij elk component van onderstaande afbeelding de spanning,
stroomsterkte en weerstand.
9V
6V
10 Ω
0,2 A

Dit lijkt erg moeilijk, zeker omdat je bij zo een opgave “door het bomen
het bos niet meer ziet”. Je moet hiervoor iedere keer bij het begin
beginnen en de basisregels toepassen die je de afgelopen paragrafen
hebt geleerd.
De som wordt uitgewerkt in het onderstaand filmpje. (klik in het zwarte
vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
42

Je zou nu aan het laatste huiswerk van deze module kunnen beginnen.
Wanneer je graag nog een extra uitleg wil hebben over het oplossen
van een gecombineerde schakeling, dan kun je eerst onderstaand filmpje
bekijken. (klik in het zwarte vlak)
Ook zijn in de samenvatting meerdere sommen geheel uitgewerkt.
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Samenvatting kun je HIER vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6H via Teletop.

Extra: Relais.
43

Deze paragraaf is voor de mensen die nog geïnteresseerd zijn om wat
extra te weten te komen. Deze paragraaf zal NIET worden getoetst op
het proefwerk.
Tijdens deze extra stof gaan we het hebben over een Relais en zullen
stap voor stap gaan bekijken wat een Relais is.
Wat is een Relais?
Een Relais is een door een elektromagneet bediende schakelaar.
Het is een eenvoudige maar zeer veelgebruikte component in elektrische
schakelingen.
Hoe werkt een relais?
In een relais is koperdraad om een ijzeren staafje gedraaid. Wanneer
er door de draad stroom gaat lopen zal het ijzeren staafje magnetisch
worden. Aan het uiteinde van dit ijzeren staafje zit een ijzeren plaatje
wat aangetrokken wordt als het staafje magnetisch wordt.
Hierdoor worden er onder het plaatje 2 contacten met elkaar verbonden
net zoals bij een schakelaar.

Extra: Relais.
44

Welk symbool is een Relais?

Aan de linkerkant (bij de spoel) sluit je stroomkring A aan. Wanneer
deze stroomkring sluit, zal deze de elektromagneet activeren en trekt
aan het schakelaartje in stroomkring B (stippellijn).
Hoe werkt een Relais in een schakeling?

A

Als er een relais gebruikt wordt, zijn er
S1
altijd 2 stroomkringen,
S2
de “stuurkring” B en de
“verbruikerskring” A. Als de
schakelaar 1 (S1) gesloten wordt dan
B
wordt het ijzer in de het relais
M
magnetisch. Hierdoor trekt hij
schakelaar 2 (S2) automatisch
dicht. De 2e stroomkring wordt dus gesloten en in dit voorbeeld gaat dan
de motor (M) werken.

Extra: Relais.
45

Waarom dan niet de hiernaast staande schakeling?
Een motor (b.v. ruitenwissermotor auto) heeft
meestal een groot vermogen, het gevolg hiervan
is dat er een grote stroom doorheen gaat.
De meeste schakelaars aan het stuur zijn klein
en daar kan geen grote stroom doorheen,
anders branden deze door.

S

M

Een relais bied de oplossing, door
schakelaar S1 gaat een “kleine stuurstroom” waardoor S2 gesloten wordt
en de motor gaat werken. S2 is een schakelaar waar wel veel stroom
doorheen kan.
Deze relais bevinden zich vaak onder de motorkap of onder het
dashboard en je hoort ze vaak “klikken”.

Extra: Relais.
46

Hoe gebruiken we een Relais in een schakeling?
Een Relais gebruiken we zoals al gezien om met schakeling A schakeling
B te doen openen of sluiten. Wanneer we gaan kijken kom je het Relais
vaak tegen bij schakelingen waarbij je met een kleine stroomsterkte een
stroomkring wil (de)activeren met een grote stroomsterkte.
Het beste voorbeeld hiervan is een startrelais van de auto. Wanneer je
de auto probeert te starten draai je aan de sleutel. In deze schakeling is
dan ook een relais opgenomen die vervolgens alle andere systemen in
de auto uitzet, zodat de startmotor het volle vermogen van de accu kan
benutten.
In het schakelschema hieronder wordt een Relais gebruikt om een bel te
doen bellen. De bel werkt op een spanning van 230V, maar wordt
aangestuurd met een schakelaar die maar 12V aan spanning nodig
heeft.

Practica.
47

Hieronder zijn een aantal practica te vinden die goed aansluiten bij
deze module. Wanneer er een practicum wordt uitgevoerd, zal dit van
tevoren duidelijk worden aangegeven en kun je deze hier vinden:
Practicum 1:

Water als geleider.

Practicum 2:

De volta-batterij.

Practicum 3:

De citroen-batterij.

Practicum 4:

De hand-batterij.

Practicum 5:

Schakelingen tekenen en bouwen.

Practicum 6:

Wet van Ohm.


Slide 32

1

MODULE 6
ELEKTRICITEIT.

Door: S.

Habets.

Inhoudsopgave.
2

Hier vind u het overzicht van deze module.
Om snel naar een onderdeel toe te gaan kan erop geklikt worden.
Voorwoord

3

Legenda

4

A.

Introductie

5

B.

Statische elektriciteit

10

C.

Elektrische symbolen

18

D.

Grootheden

22

E1.

Wet van Ohm

26

E2.

Ohm & lampje

29

F.

Serieschakeling

31

G.

Parallelschakeling

35

H.

Gecombineerde schakeling

39

Extra:

Transistor

43

Practica

47

Voorwoord.
3

Welkom bij de module Elektriciteit door S. Habets.
Deze module is gemaakt voor leerlingen van 2 Atheneum.
De opzet van deze module is dat een leerling deze module geheel
zelfstandig door kan werken. Daar waar dat niet mogelijk is, zal er
tijdens de les hier nog aandacht aan besteed worden. Bij vragen kan
altijd de docent worden geraadpleegd. Dat kan tijdens de les, maar dat
kan ook online. Je krijgt dan in de meeste gevallen reactie per email.
Te vinden op: www.stagesmc.weebly.com
Verder is op de website nog aanvullende informatie te vinden.
Het is verstandig om tijdens de les naast je laptop ook te
zorgen voor een koptelefoon of oordopjes. Dit omdat er
regelmatig filmpjes met geluid zijn verwerkt in dit lesmateriaal.
Opdrachten/huiswerk.
De opdrachten die bij deze module horen zijn op teletop te vinden.
Wanneer er opdrachten gemaakt moeten worden zal dat worden
aangegeven in de module. Wanneer je score lager is dan 65% mag je
niet verder met de volgende paragraaf maar moet je de opdrachten
nogmaals maken.
Aanvullende informatie zal worden gegeven in de les.
Heel veel succes en plezier!
S. Habets

Legenda.
4

Soms kom je logo’s tegen op de groene balk zoals deze hierboven staan.
Wanneer je op sommige logo’s klikt zit er een hyperlink achter. Deze zal
je dan direct naar de juiste locatie verwijzen.
Hier beneden wordt uitgelegd wat het betekend wanneer er een van
deze logo’s in de groene balk staan vermeld.
Er zit geluid bij deze pagina of bij de bijbehorende film.
In de klas zijn oordopjes of een koptelefoon verplicht.
Er bevindt zich een video op deze pagina.

Aanvullende informatie is te vinden op de website van Dhr.
Habets.
Er bevinden zich opdrachten via TeleTop op deze pagina.

Er bevindt zich een samenvatting op deze pagina.

A – Introductie.
5

Elektriciteit komen we dagelijks tegen in ons leven. Dan denk je natuurlijk
meteen aan het stopcontact en aan batterijen met alle apparaten die
daarbij horen. Maar niet alleen kunstmatig opgewekte elektriciteit kom
je in je dagelijks leven tegen, ook in de natuur kom je elektriciteit tegen.
Vaak denk je niet aan deze vormen, maar toch hebben ze alles met
elektriciteit te maken.

In de natuur kom je bliksem tegen, heb je de sidderaal en gaan je haren
rechtovereind staan met behulp van elektriciteit. Zelfs in ons lichaam
gaan er continu elektrische stroompjes als je kijkt naar ons zenuwstelsel.

Tegenwoordig maken wij onze eigen elektriciteit. Maar waarom
gebruiken wij mensen eigenlijk zo graag elektriciteit?
Elektriciteit is een vorm van energie die veel voordelen heeft.




Elektriciteit is gemakkelijk te transporteren door de infrastructuur van
(koper)draden die inmiddels overal in ons land zijn aangebracht.
Elektriciteit is gemakkelijk om te zetten in andere vormen van energie
zoals:
Warmte
(vb: een soldeerbout of elektrische verwarming)
Licht
(vb: een gloeilamp of LED)
Beweging
(vb: een elektromotor)

A – Introductie.
6

Elektriciteit heeft ook grote nadelen.
Dat is namelijk dat elektriciteit duur is en zeer moeilijk te maken is. Het
proces van elektriciteit opwekken is ook erg milieubelastend.
(d.w.z. dat het milieu er flink onder lijdt)
Hoe komen we vandaag de dag eigenlijk aan de benodigde
elektriciteit? Dat wordt uitgelegd in het volgend filmpje.
(klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Historie van Elektriciteit.
Volgens historische documenten is de eerste bekende ontdekking van
statische elektriciteit eigenlijk in de 6e eeuw. Hier werd ontdekt dat het
wrijven van een bont met een ander voorwerp andere voorwerpen laat
aantrekken.

A – Introductie.
7

De eerste moderne toepassing van elektriciteit was in 1660, de eerste
elektrostatische generator. Deze baande de weg voor de leer van de
elektriciteit. Men ontdekte dat er materialen zijn die als geleiders dienst
doen en anderen die als isolator dienst doen en dat er twee soorten
ladingen bestaan (positief en negatief).
In 1700 werd de eerste condensator uitgevonden en men kon zo
statische elektriciteit in een elektrische stroom omzetten.
In de vroege 19e eeuw deed men nog meer verbazende ontdekkingen
op het gebied van elektriciteit.
Er kwamen bedrijven die erop gericht waren om elektriciteit te
onderzoeken om zo het leven voor de mensen gemakkelijker te maken.
Zo kwamen er de meest ongelooflijke uitvindingen, zoals de
inductiemotor, de gloeilamp, de lange afstand telegraaf, de telefoon, de
eerste elektrische aangedreven locomotief.
Deze uitvindingen kwamen van mensen zoals:
- Georg Simon Ohm
1787 - 1854

- Graaf Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta
1745 - 1827

- André-Marie Ampère
1775 – 1836
Natuurlijk zijn er nog vele andere uitvinders geweest die zich met
elektriciteit bezig hebben gehouden zoals:
Thomas Edison, Alexander Graham Bell, Michael Faraday, Benjamin
Franklin, Samuel Morse, James Watt, James Clerk Maxwell

A – Introductie.
8

Na de tweede wereldoorlog zijn de ontwikkelingen zeer snel gegaan.
Heden ten dage is elektriciteit niet meer weg te denken uit onze
maatschappij.
Toepassingen.
Om maar een paar voorbeelden te noemen waarbij elektriciteit een
belangrijke rol speelt:
Televisie, Stereo, Gsm, Computer, Airco, Klokken, Elektrische
gereedschappen, Lasers, Verlichting, Pompen, Meetapparatuur,
Afstandbedieningen, Ovens, Magnetron, Koffiezetapparaten,
Fototoestellen, Kopieerapparaten, Projectoren, IJskasten, Diepvriezers,
Snelheidscontroles, Navigatiesystemen, Satellieten, Speelgoed,
Vliegtuigen, Trein, Stofzuigers, Vaatwasmachines, Compressors,
Grasmaaimachines, Liften, Auto’s, Rolluiken, Verwarming, enz.
Zonder elektriciteit zou ons hedendaags bestaan helemaal ontregeld
worden.
Bedrijven, Fabrieken, Ziekenhuizen, Rechtbanken, Scholen, Tv-zenders,
Internet, Banken, Winkels, Treinverkeer, Verkeerslichten, Politie,
Brandweer, Vliegvelden, GSM netwerk zouden allemaal niet goed meer
functioneren.

A – Introductie.
9

Omdat elektriciteit zo een grote rol speelt in ons dagelijks leven,
zijn er ook een hele hoop beroepen gerelateerd aan elektriciteit.
Hieronder zijn een aantal beroepen opgesomd die direct
betrekking hebben op elektriciteit.
Elektrotechnisch ingenieur
-Besturingstechnicus
-Automatiseringsdeskundige
-Onderhoudstechnicus Electro en Instrumentatie
-Elektronicaspecialist
-Productontwerper
-Ingenieur krachtcentrale
-Programmeur robots
-Verwarmingsmonteur
-Audiovisueel medewerker
-Monteur communicatienetwerken
-Monteur laag- en hoogspanningsnetwerken
-

We hebben nu een flink aantal zaken bekeken. Een aanvulling hierop is
een video.
Klik hiernaast op het video logo om de video te bekijken
op het internet. Bij geen werkende link klik HIER.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6A via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

B – Statische elektriciteit.
10

Wanneer we een plasje zuiver water eens goed gaan bekijken, zullen we
zien dat het plasje water uit allemaal waterdeeltjes bestaat. Één zo een
waterdeeltje noemen we een watermolecuul.
Een molecuul kunnen we ook weer goed gaan bekijken. We zullen zien
dat ieder watermolecuul is opgebouwd uit hetzelfde aantal
bouwsteentjes van een soort. Er bestaan heel veel verschillende
bouwsteentjes en die bouwsteentjes noemen we atomen.
Wanneer we kijken naar het watermolecuul zal 1 watermolecuul bestaan
uit 2 waterstofatomen (afgekort: H) en 1 zuurstofatoom (afgekort: O).
De wetenschappelijke naam van water is H2O, bestaat uit 2xH en 1xO.
Samen zorgen deze atomen ervoor dat er de stof ‘water’ gevormd
wordt. De atomen zelf zijn geen water meer. Het kleinste deeltje dat nog
onder water valt, is het watermolecuul.

Ook atomen zijn weer goed te bekijken. Dan zul je zien dat ieder atoom
is opgebouwd uit een kern met daaromheen elektronen.
De kern bestaat uit:
Protonen: Dit zijn positief geladen deeltjes.
Neutronen: Dit zijn neutrale kerndeeltjes.
Om de kern “vliegen” de negatief geladen deeltjes,
de elektronen.

B – Statische elektriciteit.
11

De kernen blijven gemiddeld op hun
plaats. De elektronen bewegen rond de kern. Bij metalen en andere
“geleiders” kunnen deze elektronen hun eigen kern verlaten. Er is dan
sprake van “vrije elektronen”.
Zie ook het filmpje dat uitlegt hoe een molecuul in
elkaar zit.
(Klik in het zwarte vlak)op het video logo.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

B – Statische elektriciteit.
12

Als een atoom en/of molecuul elektronen teveel of te weinig heeft dan
krijgt deze een lading. Men noemt dit atoom en/of molecuul dan een ion.
We zullen in het vervolg niet praten over een ion maar over een geladen
stof (deze bestaat immers uit ionen)
Heb je evenveel positieve deeltjes als negatieve dan heb je een neutrale
stof.
Heb je een tekort aan elektronen  positief geladen stof (+)
Heb je een overschot aan elektronen negatief geladen stof (-)
Je kunt een stof alleen een lading geven door elektronen erbij of eraf te
doen.
2 gelijknamige stoffen (+) en (+) en (-) en (-) zullen ze elkaar afstoten.
Uiteraard geld dit niet voor neutrale stoffen onderling

2 ongelijknamige stoffen (-) en (+) zullen ze elkaar aantrekken.
Hierbij moet opgemerkt worden dat een neutrale stof ook door een
geladen stof aangetrokken wordt.

B – Statische elektriciteit.
13

Elektroscoop.
Met een elektroscoop kun je het effect van positief en
negatief geladen deeltjes zichtbaar maken. Het bestaat
meestal uit twee bladen lichte metalen folie.
De folie is verbonden met geleiders. De aan te tonen
lading vloeit langs de geleiders naar de bladen.
Daardoor gaan de twee bladen elkaar afstoten.
Hoe groter de lading, hoe verder de bladen zich van elkaar
verwijderen.
De elektroscoop die op school gebruikt wordt
staat hiernaast afgebeeld. Hoe groter de lading
hoe groter de uitslag.
Het is belangrijk bij een elektroscoop om te
onthouden dat de positieve deeltjes zich in de kern bevinden.
In een vaste stof (elektroscoop) zitten deze op een vaste plaats en
kunnen niet van hun plaats af. Bij stoffen met veel vrije elektronen zoals
bijna alle metalen zullen deze elektronen (negatieve deeltjes) wel willen
gaan bewegen.
Bepaalde stoffen worden bij wrijving:
-negatief geladen zoals: plastic koper
-positief geladen zoals: lucht, wol, glas

B – Statische elektriciteit.
14

Bij het in de buurt komen (niet aanraken!) van een elektroscoop gebeurt
het volgende:

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

De positief geladen staaf komt in de buurt en trekt de negatieve
deeltjes in de elektroscoop aan. Omdat er een verplaatsing van
negatieve elektronen in de elektroscoop plaats vindt, zullen er onderaan
alleen nog maar positief geladen deeltjes overblijven. En 2 positief
geladen plaatjes stoten elkaar af.
Dit effect wordt veroorzaakt door het feit dat gelijknamige ladingen
elkaar afstoten en ongelijknamige ladingen elkaar aantrekken.
Wanneer je dit verschijnsel moet gaan uitleggen kun je het beste dit
tekenen. Gebruik dan altijd deze volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen (+) op een vaste plaats.

3.

Teken de elektronen (-).

B – Statische elektriciteit.
15

Bij aanraking zal dit alles een hele andere wending nemen.
De elektronen (-) kunnen dan overspringen van het ene object naar het
andere. Hierdoor zal de elektroscoop uiteindelijk een positieve lading
krijgen, en de staaf wordt iets minder positief omdat er elektronen (-)
zijn bijgekomen. De plaatjes blijven dan ook uitelkaar staan.
Bij aanraking van de PVC buis gebeurt het volgende:
Er springen elektronen over

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Wanneer je dit verschijnsel moet gaan tekenen gebruik dan altijd deze
volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen op een vaste plaats. (+)

3.

Teken de elektronen. (-)

B – Statische elektriciteit.
16

Je kunt de elektroscoop weer neutraal maken door hem aan te raken, het
tekort aan elektronen wordt dan door jou aangevuld. Jij bent “geaard”
(verbonden met de aarde) en deze zal altijd neutraal blijven, vanwege
het enorme aantal deeltjes wat de aarde bezit.
Het in de buurt komen en aanraken met een negatieve staaf kun je
bekijken in de samenvatting. Let op: Er gebeurt met de plaatjes precies
hetzelfde, echter bewegen de elektronen (-) heel anders !

B – Statische elektriciteit.
17

Op de website staat een applet klaar waarmee je zelf een
ballon statisch kunt laden, probeer het eens en maak dan
eerst onderstaande opdrachten.
Laadt 1 ballon eerst negatief door hem langs de trui te wrijven.
1.
2.

Zal de trui nu positief of negatief zijn?
Wat zal er tussen de ballon en trui te zien zijn? Trekken deze elkaar
aan of stoten ze elkaar af?

Ga nu met de ballon naar de neutrale muur.
3.

Wat zal er met de negatieve elektronen in de muur gebeuren?

4.

Wat zal er met de positieve ionen in de muur gebeuren?

Herstel nu de simulatie en klik aan dat je 2 ballonnen wil gebruiken.
Wrijf met beide ballonen langs de trui zodat ze beide genoeg
elektronen opnemen. Hang vervolgens ballon 1 midden in het scherm en
ballon 2 breng je rustig naar ballon 1 toe.
5.

Wat zullen de 2 ballonen voor effect op elkaar hebben, en waarom?
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6B via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

C – Elektrische symbolen.
18

Bij elektriciteit wordt vaak gebruik gemaakt van schema’s waarin zal
worden aangegeven hoe een schakeling is opgebouwd. Een schakeling is
een stroomkring waarin verschillende onderdelen zijn opgenomen. Denk
hierbij aan een spanningsbron, een lampje en nog veel meer
verschillende mogelijke onderdelen. Deze onderdelen noemen we
componenten.

Schema’s worden gebruikt om een schakeling die in werkelijkheid
bestaan eenvoudiger weer te geven. In deze schema’s worden geen
foto’s gebruikt om aan te geven welke componenten in de schakeling
zitten.
Componenten die je veel zal tegenkomen:


Gelijkspanningbron



Wisselspanningbron



Schakelaar (geopend)



Schakelaar (gesloten)





Weerstand
(stroomverbruiker)
Voltmeter

V

C – Elektrische symbolen.
19


Ampèremeter



Lampje



Light-emitting diode (LED)



Draadje

A

Van de meeste componenten weet je waarschijnlijk wel wat ze doen of
waarvoor ze bedoeld zijn. Een diode is een apparaatje dat de stroom
maar in 1 richting doorlaat. Een Light-emitting diode is er eentje die
daarbij ook nog licht uitzendt.
Zoals al eerder aangegeven worden deze symbolen gebruikt om
schema’s te maken. Deze schema’s maken schakelingen overzichtelijker.
Enkele voorbeelden hiervan:

C – Elektrische symbolen.
20

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

Het schema dat er over blijft is veel overzichtelijk dan de oorspronkelijke
tekening.
Van ieder elektrisch apparaat is zo’n schema gemaakt. Zoals hieronder
van een magnetron

Dit maakt het zoeken naar eventuele storingen een stuk makkelijker.

C – Elektrische symbolen.
21

Schema’s zijn niet zo makkelijk te maken vanuit een tekening. Hoe meer
componenten in de tekening zijn, hoe moeilijker het zal zijn om een
schema ervan te maken.

ampèremeter

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Leg de componenten zodanig dat
je er overzichtelijk naar kan kijken.
Stap3:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

A

A

A

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6C via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

D – Grootheden.
22

Bij deze paragraaf gaan we de grootheden en bijbehorende eenheden
bespreken die tijdens deze module van toepassing zijn.
Spanning.
Spanning staat ook wel bekend als potentiaalverschil binnen de
natuurkunde. Met spanning wordt de hoeveelheid energie die nodig is
per ladingseenheid om deze te kunnen verplaatsen door een geleidend
materiaal bedoelt. Simpel gezegd: de energie van de elektronen.
Spanning wordt weergegeven met het symbool U, afgeleid van het
latijnse woord Urgere.
De eenheid waarin spanning wordt uitgedrukt is volt. Afgekort met een
hoofdletter V.
Wanneer je een elektrisch apparaat aansluit op het lichtnet door de
stekker in het stopcontact te steken, komt er een spanning van 230volt
naar dit apparaat. (Vroeger was dit 220volt, tegenwoordig 230volt)
Je noteert dit als: Ustopcontact = 230V.
Stroomsterkte.
Een lampje gaat branden als de kring gesloten is. Dit komt doordat er
een stroom van vrije elektriciteitsdeeltjes (elektronen) loopt door de
kring. Deze wordt verwekt door de batterij. De batterij werkt net als een
ventilator. Bij een ventilator is er voor en achter een andere druk en het
drukverschil veroorzaakt de luchtstroom. De batterij veroorzaakt dus een
drukverschil en hierdoor ontstaat een stroom. Deze stroom loopt van plus
naar min.
Kortom: stroomsterkte is het aantal elektronen dat per seconde door een
geleider stromen.

D – Grootheden.
23

Stroomsterkte wordt doorgaans weergegeven met de letter I, afkomstig
van intensiteit. De stroomsterkte die per seconde door een draad
passeert heeft de eenheid Ampère (A).
Stel dat er door een elektromotor een stroomsterkte van 3 Ampère gaat.
Je noteert dit als: Imotor = 3A
Om de stroomsterkte te meten plaats je een ampèremeter in serie (dus
tussen lampje en spanningsbron).
Weerstand.
Ieder elektrisch apparaat zorgt voor een weerstand van de
stroomsterkte. Een weerstand is wanneer de doorgang van een
elektrische stroom wordt bemoeilijkt.
Je zou weerstand kunnen vergelijken met een kraan die maar half
opengedraaid is.
Weerstand geven we aan met de letter R, afkomstig van resistance.
Weerstand wordt gemeten in de eenheid Ohm. Ohm wordt afgekort met
het Griekse symbool voor omega, Ω.
Stel dat een lampje een weerstand heeft van 25 Ohm.
Je noteer dit als: Rlampje = 25Ω.

D – Grootheden.
24

Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

Wanneer je spanning, stroomsterkte en weerstand wil gaan meten zijn er
een aantal dingen erg belangrijk om uit elkaar te houden.
Spanning over een lampje meten.
Wanneer je spanning wil meten heb je een spanningsmeter nodig. Deze
spanningsmeter sluit je parallel over het lampje aan.
Stroomsterkte door een lampje meten.
Wanneer je stroomsterkte wil gaan meten heb je een ampèremeter
nodig. Deze sluit je in serie voor of na het lampje aan. Deze zal het
aantal elektronen die per seconde door het lampje gaan meten.

D – Grootheden.
25

Wanneer je nog niet goed het verschil weet tussen serie en parallel is
dat geen probleem, want dat wordt later deze module nog behandeld.
Maar om je toch alvast een idee te geven kun je onderstaand filmpje
bekijken door erop te klikken. Het filmpje is ook HIER te vinden.

Weerstand van een lampje meten.
De weerstand is te meten maar dat wordt niet in deze module
behandeld. In deze module leer je wel de weerstand te berekenen met
behulp van de stroomsterkte en de spanning. Dit volgt nog in de
komende paragrafen.
Samenvatting kun je HIER te vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6D via Teletop.

E1 - Wet van Ohm.
26

Bij elektriciteit is er 1 formule de basis van alle andere formules. Deze
formule zal bij ieder onderdeeltje van elektriciteit, waarbij elektriciteit
een rol speelt, terugkomen. Deze wet is vernoemd naar de Duitse
natuurkundige George Ohm, die als eerste de relatie legde tussen
stroomsterkte, spanning en weerstand.
Voordat je de wet van Ohm goed kan begrijpen, moet je een aantal
basisdingen goed helder hebben.








Er kan pas een elektrische stroom lopen wanneer de stroomkring
gesloten is.
Stroomsterkte (I) wordt gemeten in Ampère (A).
Je kunt stroomsterkte meten met een Ampèremeter die je in serie
plaatst met het te meten component.
Spanning (U) wordt gemeten in Volt (V).
Je kunt spanning meten met een voltmeter die je parallel over het te
meten component plaatst.
Geef je de elektronen meer energie (spanning) dan zullen de aantal
elektronen die per seconde (stroomsterkte) door de stroomkring gaan
toenemen.

Deze voorwaarden zijn van belang bij de wet van Ohm. Wanneer er niet
aan deze voorwaarden wordt voldaan zal de wet van Ohm niet gelden.

E1 - Wet van Ohm.
27

We gaan nu bekijken hoe de wet van Ohm er uitziet.
We gaan de spanning en stroomsterkte meten van een
component (in dit geval hiernaast een weerstandje).
We zetten er eerst 0 volt op. De stroomsterkte is dan ook
0 ampère.
Wanneer we de spanning gaan verhogen naar 1volt,
zal de stroomsterkte omhoog gaan naar 0,5 ampère.
We verhogen de spanning naar 2 volt, stroomsterkte wordt 1 ampère.
Iedere keer wanneer de spanning met 1 volt verhoogd wordt, zal de
stroomsterkte verhogen met 0,5. Dat kunnen we uitzetten in een tabel
zoals hierbeneden is gedaan. Vanuit deze tabel kun je een grafiek
tekenen zoals ernaast gebeurd is. Bekijk deze en kijk of je begrijpt wat
er staat.

I (A)

0
0

1
0,5

2
1

3 4
1,5 2

U/I

2

2

2

2

U (V)

U (V)

3
2
1

0,5 1 1,5 2 I (A)
Zoals je in de kolom onderaan de tabel kunt
zien, komt er een constante waarde uit wanneer je spanning deelt door
de stroomsterkte. Vanuit de wiskunde weet je dat bij een rechte lijn een
hellingsgetal hoort.

Deze waarde is de weerstand.

R=

spanning
stroomsterkte

=

U(V)
I(A)

=

2
3
4
1
= 2Ω
=
=
=
1
1,5
0,5
2

E1 - Wet van Ohm.
28

De wet van Ohm luidt als volgt:

weerstand =
R(Ω) =

In symbolen:

spanning
stroomsterkte
U(V)
I(A)

Om erachter te komen hoe je de formule moet invullen wanneer er iets
anders gevraagd wordt dan de weerstand, kun je de formuledriehoek
gebruiken. Je legt dan je vinger op het gedeelte dat je moet uitrekenen,
de driehoek laat je zien hoe je de formule moet gebruiken.
Wil je R weten?
Leg je vinger op R, er blijft

over.

Wil je U weten?
Leg je vinger op U, er blijft I x R over.

Alle verschillende voorbeeldsommen kun je HIER vinden in de
samenvatting.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E1 via Teletop.

E2 – Ohm & lampje.
29

Dagelijks komen we lampen tegen. Grote lampen, zoals in een
voetbalstadion of kleine lampen in de kerstboom. Er zijn heel veel
verschillende soorten lampen of lampjes.
Wanneer je ieder lampje apart gaat bekijken,
zul je zien dat er op ieder lampje iets geschreven
staat. Bijvoorbeeld een autolamp.
Daar zou 12V/1,5A op kunnen staan.
Dit betekent dat wanneer je 12Volt over dit
lampje heen zou zetten, er een stroomsterkte van
1,5A doorheen gaan en brand het lampje op volle sterkte.

12V/1,5A

Kun je over dit lampje:
2Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zeer zwak.
6Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zwak.
12,5Volt zetten?
Ja, het lampje brandt fel.
25Volt zetten?
Ja, het lampje zal doorbranden.
Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken. In de video
wordt een proef gedemonstreerd om spanning en stroomsterkte te
meten. Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

E2 – Ohm & lampje.
30

De weerstand van een lampje is te meten en zal constant zijn wanneer er
een andere hoeveelheid spanning over het lampje wordt gezet. Echter
wanneer een gloeidraadje in een lampje zeer heet wordt, dan zal zijn
weerstandwaarde gaan veranderen door de hitte. Dat is het beste
zichtbaar wanneer een meting wordt uitgezet in een grafiek.
In de grafiek hiernaast zie je wat er
gebeurt wanneer je steeds meer spanning
(U) over een lampje zet. In eerste instantie
zal de grafiek lineair blijven, omdat de
weerstand constant is. Maar wanneer er
teveel spanning over een lampje wordt
gezet, wordt hij warm en zal hij uiteindelijk
doorbranden. Bij dit oververhitten van het
lampje zal de weerstand verhogen.

Wanneer je een voorbeeldsom wil zien, kijk dan in de samenvatting.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E2 via Teletop.

F – Serieschakeling.
31

Wanneer we een schakeling bekijken, kunnen we een schakeling onder
verdelen in 2 hoofdcategorieën. De Serieschakeling en de
Parallelschakeling.
Dit hebben we al heel kort bekeken bij paragraaf D met een filmpje. In
deze paragraaf gaan we het hebben over de Serieschakeling. De
Parallelschakeling zal in de volgende paragraaf worden besproken.
Een Serieschakeling is een schakeling waarbij alle geschakelde
componenten in serie staan. Dat wil zeggen; wanneer de stroom gaat
lopen kan deze maar 1 richting uit en komt dan alle componenten tegen.
De stroom kan zich nergens splitsen, splitsen is namelijk parallel.

+
-

+
-

Serie

Parallel

In het linkerplaatje zijn 3 lampjes in serie geschakeld. De stroom moet
door alle 3 de lampjes heen. In het rechterplaatje zijn 3 lampjes parallel
getekend, de stroom zal zich splitsen voordat het door een lampje gaat.

F – Serieschakeling.
32

Wanneer er in een serieschakeling een lampje uitvalt dan gaan de
andere lampjes ook uit, omdat de stroom niet meer door kan. De
stroomkring is dan niet meer gesloten. Wanneer er een lampje uitvalt bij
een Parallelschakeling, dan is de stroomkring nog steeds gesloten en kan
de stroom nog steeds door de andere lampjes. Deze zullen dan gewoon
blijven branden.

Stroomsterkte in een Serieschakeling.
Wanneer we een stroom laten lopen door een Serieschakeling dan is de
stroomsterkte in de hele stroomkring gelijk. Het maakt niet uit waar je
stroomsterkte gaat meten, overal is deze even groot.
In Natuurkundige termen zeggen we;
de stroomsterkte is constant.
I
1

I
2

I
3

I totaal

I = constant

Itotaal= I1= I2= I3

Itotaal wordt ook wel Ibron genoemd

F – Serieschakeling.
33

Spanning bij Serieschakeling.
De spanning die over de componenten staat kan wel verschillen, dit is
afhankelijk van de weerstand van ieder component. De spanning van
alle componenten bij elkaar opgeteld is de totale spanning.

U
1

U
2

U
3

U totaal

Utotaal = U1+U2+U3+…
Bekijk onderstaand filmpje over het oplossen van sommen met
serieschakelingen (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun het ook HIER bekijken.

F – Serieschakeling.
34

Weerstanden in serieschakeling.
Wanneer we weerstanden bekijken bij serieschakeling dan kun de totale
weerstand heel gemakkelijk berekenen. Je mag namelijk alle
weerstanden in de schakelingen bij elkaar optellen dan heb je de totale
weerstand.
R1

R2

R3

Rtot=R1+R2+R3
Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6F via Teletop.

G – Parallelschakeling.
35

In de vorige paragraaf hebben we gezien wanneer een schakeling
‘serie’ wordt genoemd en wanneer ‘parallel’. In deze paragraaf gaan
we kijken naar de stroomsterkte en spanning bij een parallelschakeling,
net zoals we dat in de vorige paragraaf hebben gedaan bij een
serieschakeling.
Het grote verschil van een parallelschakeling met een serieschakeling is
dat er bij een parallelschakeling meerdere stroomkringen zijn te
onderscheiden.
Hieronder zijn de verschillende stroomkringen weergegeven. Iedere
stroomkring is apart gekleurd. De stroom door het bovenste lampje volgt
de roze route, de stroom door het onderste lampje de groene route en
de stroom door de weerstand (component in het midden) de bruine route.

G – Parallelschakeling.
36

Wanneer we in een parallelschakeling ieder component gaan bekijken
zijn er een aantal eigenschappen heel belangrijk.
Omdat er meerdere stroomkringen zijn, is:


De stroomsterkte in de stroomkringen verschillend.



De spanning over ieder component hetzelfde.



Als er één onderdeel uitvalt of kapot gaat werkt de rest nog steeds.
U1

U2

U3
Utotaal

Spanning bij een parallelschakeling.
Met een voltmeter meet je de spanning over ieder component en zul je
zien dat over ieder component dezelfde spanning staat. Ook de totale
spanning (Utotaal) is hetzelfde.
Utotaal = U1 = U2 = U3

G – Parallelschakeling.
37

Stroomsterkte bij parallelschakeling.
De stroomsterkte kan verschillen per component in een
parallelschakeling. Om deze uit te rekenen moet je voor iedere
component de wet van Ohm gaan gebruiken. Wanneer je de totale
stroomsterkte wil weten, mag je de stroomsterktes van alle losse
componenten bij elkaar optellen.
I1

I2

I3

It

Itotaal = I1+I2+I3+…
Bekijk onderstaande film om te zien hoe je berekeningen aanpakt bij een
parallelschakeling (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

G – Parallelschakeling.
38

Weerstand bij parallelschakeling.
Om een totale weerstand te berekenen bij een parallelschakeling zul je
meer moeite moeten doen dan bij een serieschakeling.
Bij een serieschakeling hoefde je alle weerstanden maar bij elkaar op te
tellen, bij een parallelschakeling gaan we “omgekeerd” optellen.
Om omgekeerd op te tellen krijg je deze formule gegeven:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1
Je vult hierbij R1, R2, R3 etc. in de formule in en je houdt breuken over.
Als je niet meer weet hoe je Rv kunt uitrekenen wanneer je deze breuken
hebt kun je dat opzoeken in de samenvatting.

Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6G via Teletop.

H – Gecombineerde schakeling.
39

Tot nu toe zijn serieschakelingen en parallelschakelingen altijd apart
bekeken. Maar de meeste schakelingen die worden gebruikt bestaan
niet uit alleen serie of parallel geschakelde componenten maar uit een
mix hiervan. We noemen dit een gecombineerde schakeling.
Hier rechts is een gecombineerde schakeling
weergegeven. Het zijn 2 lampjes (nr. 1+2) die
parallel geschakeld zijn. Samen staan deze
lampjes in serie met de weerstand hier rechts.

1

Om aan een gecombineerde schakeling te
kunnen rekenen, moet je eerst gaan kijken welke
componenten in serie met elkaar staan en welke componenten een
parallelschakeling met elkaar vormen.
Wanneer je dat gelukt is kun je een parallelschakeling in gedachte
vervangen door een vervangingscomponent (vaak wel
vervangingsweerstand genoemd).
Dan hou je een schakeling over waarbij alle onderdelen in serie met
elkaar staan. Deze zou je zonder problemen moeten kunnen oplossen.

1
1 en 2

2

2

H – Gecombineerde schakeling.
40

Om een vervanging te vinden moet je een aantal zaken onthouden:
Alleen weerstanden mag je vervangen, je zult dus altijd eerst de
weerstand moeten uitrekenen.


Weerstanden in serie mag je optellen.



Weerstand parallel moet je “omgekeerd optellen” .



Serie:

(RV = R1+R2+R3+enz.)

Parallel:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1

Om goed te zien hoe je bij een parallelschakeling een
vervangingsweerstand uitrekent kun je het onderstaand filmpje bekijken.
(klik in het zwarte vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
41

Voorbeeldsom.
Geef bij elk component van onderstaande afbeelding de spanning,
stroomsterkte en weerstand.
9V
6V
10 Ω
0,2 A

Dit lijkt erg moeilijk, zeker omdat je bij zo een opgave “door het bomen
het bos niet meer ziet”. Je moet hiervoor iedere keer bij het begin
beginnen en de basisregels toepassen die je de afgelopen paragrafen
hebt geleerd.
De som wordt uitgewerkt in het onderstaand filmpje. (klik in het zwarte
vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
42

Je zou nu aan het laatste huiswerk van deze module kunnen beginnen.
Wanneer je graag nog een extra uitleg wil hebben over het oplossen
van een gecombineerde schakeling, dan kun je eerst onderstaand filmpje
bekijken. (klik in het zwarte vlak)
Ook zijn in de samenvatting meerdere sommen geheel uitgewerkt.
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Samenvatting kun je HIER vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6H via Teletop.

Extra: Relais.
43

Deze paragraaf is voor de mensen die nog geïnteresseerd zijn om wat
extra te weten te komen. Deze paragraaf zal NIET worden getoetst op
het proefwerk.
Tijdens deze extra stof gaan we het hebben over een Relais en zullen
stap voor stap gaan bekijken wat een Relais is.
Wat is een Relais?
Een Relais is een door een elektromagneet bediende schakelaar.
Het is een eenvoudige maar zeer veelgebruikte component in elektrische
schakelingen.
Hoe werkt een relais?
In een relais is koperdraad om een ijzeren staafje gedraaid. Wanneer
er door de draad stroom gaat lopen zal het ijzeren staafje magnetisch
worden. Aan het uiteinde van dit ijzeren staafje zit een ijzeren plaatje
wat aangetrokken wordt als het staafje magnetisch wordt.
Hierdoor worden er onder het plaatje 2 contacten met elkaar verbonden
net zoals bij een schakelaar.

Extra: Relais.
44

Welk symbool is een Relais?

Aan de linkerkant (bij de spoel) sluit je stroomkring A aan. Wanneer
deze stroomkring sluit, zal deze de elektromagneet activeren en trekt
aan het schakelaartje in stroomkring B (stippellijn).
Hoe werkt een Relais in een schakeling?

A

Als er een relais gebruikt wordt, zijn er
S1
altijd 2 stroomkringen,
S2
de “stuurkring” B en de
“verbruikerskring” A. Als de
schakelaar 1 (S1) gesloten wordt dan
B
wordt het ijzer in de het relais
M
magnetisch. Hierdoor trekt hij
schakelaar 2 (S2) automatisch
dicht. De 2e stroomkring wordt dus gesloten en in dit voorbeeld gaat dan
de motor (M) werken.

Extra: Relais.
45

Waarom dan niet de hiernaast staande schakeling?
Een motor (b.v. ruitenwissermotor auto) heeft
meestal een groot vermogen, het gevolg hiervan
is dat er een grote stroom doorheen gaat.
De meeste schakelaars aan het stuur zijn klein
en daar kan geen grote stroom doorheen,
anders branden deze door.

S

M

Een relais bied de oplossing, door
schakelaar S1 gaat een “kleine stuurstroom” waardoor S2 gesloten wordt
en de motor gaat werken. S2 is een schakelaar waar wel veel stroom
doorheen kan.
Deze relais bevinden zich vaak onder de motorkap of onder het
dashboard en je hoort ze vaak “klikken”.

Extra: Relais.
46

Hoe gebruiken we een Relais in een schakeling?
Een Relais gebruiken we zoals al gezien om met schakeling A schakeling
B te doen openen of sluiten. Wanneer we gaan kijken kom je het Relais
vaak tegen bij schakelingen waarbij je met een kleine stroomsterkte een
stroomkring wil (de)activeren met een grote stroomsterkte.
Het beste voorbeeld hiervan is een startrelais van de auto. Wanneer je
de auto probeert te starten draai je aan de sleutel. In deze schakeling is
dan ook een relais opgenomen die vervolgens alle andere systemen in
de auto uitzet, zodat de startmotor het volle vermogen van de accu kan
benutten.
In het schakelschema hieronder wordt een Relais gebruikt om een bel te
doen bellen. De bel werkt op een spanning van 230V, maar wordt
aangestuurd met een schakelaar die maar 12V aan spanning nodig
heeft.

Practica.
47

Hieronder zijn een aantal practica te vinden die goed aansluiten bij
deze module. Wanneer er een practicum wordt uitgevoerd, zal dit van
tevoren duidelijk worden aangegeven en kun je deze hier vinden:
Practicum 1:

Water als geleider.

Practicum 2:

De volta-batterij.

Practicum 3:

De citroen-batterij.

Practicum 4:

De hand-batterij.

Practicum 5:

Schakelingen tekenen en bouwen.

Practicum 6:

Wet van Ohm.


Slide 33

1

MODULE 6
ELEKTRICITEIT.

Door: S.

Habets.

Inhoudsopgave.
2

Hier vind u het overzicht van deze module.
Om snel naar een onderdeel toe te gaan kan erop geklikt worden.
Voorwoord

3

Legenda

4

A.

Introductie

5

B.

Statische elektriciteit

10

C.

Elektrische symbolen

18

D.

Grootheden

22

E1.

Wet van Ohm

26

E2.

Ohm & lampje

29

F.

Serieschakeling

31

G.

Parallelschakeling

35

H.

Gecombineerde schakeling

39

Extra:

Transistor

43

Practica

47

Voorwoord.
3

Welkom bij de module Elektriciteit door S. Habets.
Deze module is gemaakt voor leerlingen van 2 Atheneum.
De opzet van deze module is dat een leerling deze module geheel
zelfstandig door kan werken. Daar waar dat niet mogelijk is, zal er
tijdens de les hier nog aandacht aan besteed worden. Bij vragen kan
altijd de docent worden geraadpleegd. Dat kan tijdens de les, maar dat
kan ook online. Je krijgt dan in de meeste gevallen reactie per email.
Te vinden op: www.stagesmc.weebly.com
Verder is op de website nog aanvullende informatie te vinden.
Het is verstandig om tijdens de les naast je laptop ook te
zorgen voor een koptelefoon of oordopjes. Dit omdat er
regelmatig filmpjes met geluid zijn verwerkt in dit lesmateriaal.
Opdrachten/huiswerk.
De opdrachten die bij deze module horen zijn op teletop te vinden.
Wanneer er opdrachten gemaakt moeten worden zal dat worden
aangegeven in de module. Wanneer je score lager is dan 65% mag je
niet verder met de volgende paragraaf maar moet je de opdrachten
nogmaals maken.
Aanvullende informatie zal worden gegeven in de les.
Heel veel succes en plezier!
S. Habets

Legenda.
4

Soms kom je logo’s tegen op de groene balk zoals deze hierboven staan.
Wanneer je op sommige logo’s klikt zit er een hyperlink achter. Deze zal
je dan direct naar de juiste locatie verwijzen.
Hier beneden wordt uitgelegd wat het betekend wanneer er een van
deze logo’s in de groene balk staan vermeld.
Er zit geluid bij deze pagina of bij de bijbehorende film.
In de klas zijn oordopjes of een koptelefoon verplicht.
Er bevindt zich een video op deze pagina.

Aanvullende informatie is te vinden op de website van Dhr.
Habets.
Er bevinden zich opdrachten via TeleTop op deze pagina.

Er bevindt zich een samenvatting op deze pagina.

A – Introductie.
5

Elektriciteit komen we dagelijks tegen in ons leven. Dan denk je natuurlijk
meteen aan het stopcontact en aan batterijen met alle apparaten die
daarbij horen. Maar niet alleen kunstmatig opgewekte elektriciteit kom
je in je dagelijks leven tegen, ook in de natuur kom je elektriciteit tegen.
Vaak denk je niet aan deze vormen, maar toch hebben ze alles met
elektriciteit te maken.

In de natuur kom je bliksem tegen, heb je de sidderaal en gaan je haren
rechtovereind staan met behulp van elektriciteit. Zelfs in ons lichaam
gaan er continu elektrische stroompjes als je kijkt naar ons zenuwstelsel.

Tegenwoordig maken wij onze eigen elektriciteit. Maar waarom
gebruiken wij mensen eigenlijk zo graag elektriciteit?
Elektriciteit is een vorm van energie die veel voordelen heeft.




Elektriciteit is gemakkelijk te transporteren door de infrastructuur van
(koper)draden die inmiddels overal in ons land zijn aangebracht.
Elektriciteit is gemakkelijk om te zetten in andere vormen van energie
zoals:
Warmte
(vb: een soldeerbout of elektrische verwarming)
Licht
(vb: een gloeilamp of LED)
Beweging
(vb: een elektromotor)

A – Introductie.
6

Elektriciteit heeft ook grote nadelen.
Dat is namelijk dat elektriciteit duur is en zeer moeilijk te maken is. Het
proces van elektriciteit opwekken is ook erg milieubelastend.
(d.w.z. dat het milieu er flink onder lijdt)
Hoe komen we vandaag de dag eigenlijk aan de benodigde
elektriciteit? Dat wordt uitgelegd in het volgend filmpje.
(klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Historie van Elektriciteit.
Volgens historische documenten is de eerste bekende ontdekking van
statische elektriciteit eigenlijk in de 6e eeuw. Hier werd ontdekt dat het
wrijven van een bont met een ander voorwerp andere voorwerpen laat
aantrekken.

A – Introductie.
7

De eerste moderne toepassing van elektriciteit was in 1660, de eerste
elektrostatische generator. Deze baande de weg voor de leer van de
elektriciteit. Men ontdekte dat er materialen zijn die als geleiders dienst
doen en anderen die als isolator dienst doen en dat er twee soorten
ladingen bestaan (positief en negatief).
In 1700 werd de eerste condensator uitgevonden en men kon zo
statische elektriciteit in een elektrische stroom omzetten.
In de vroege 19e eeuw deed men nog meer verbazende ontdekkingen
op het gebied van elektriciteit.
Er kwamen bedrijven die erop gericht waren om elektriciteit te
onderzoeken om zo het leven voor de mensen gemakkelijker te maken.
Zo kwamen er de meest ongelooflijke uitvindingen, zoals de
inductiemotor, de gloeilamp, de lange afstand telegraaf, de telefoon, de
eerste elektrische aangedreven locomotief.
Deze uitvindingen kwamen van mensen zoals:
- Georg Simon Ohm
1787 - 1854

- Graaf Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta
1745 - 1827

- André-Marie Ampère
1775 – 1836
Natuurlijk zijn er nog vele andere uitvinders geweest die zich met
elektriciteit bezig hebben gehouden zoals:
Thomas Edison, Alexander Graham Bell, Michael Faraday, Benjamin
Franklin, Samuel Morse, James Watt, James Clerk Maxwell

A – Introductie.
8

Na de tweede wereldoorlog zijn de ontwikkelingen zeer snel gegaan.
Heden ten dage is elektriciteit niet meer weg te denken uit onze
maatschappij.
Toepassingen.
Om maar een paar voorbeelden te noemen waarbij elektriciteit een
belangrijke rol speelt:
Televisie, Stereo, Gsm, Computer, Airco, Klokken, Elektrische
gereedschappen, Lasers, Verlichting, Pompen, Meetapparatuur,
Afstandbedieningen, Ovens, Magnetron, Koffiezetapparaten,
Fototoestellen, Kopieerapparaten, Projectoren, IJskasten, Diepvriezers,
Snelheidscontroles, Navigatiesystemen, Satellieten, Speelgoed,
Vliegtuigen, Trein, Stofzuigers, Vaatwasmachines, Compressors,
Grasmaaimachines, Liften, Auto’s, Rolluiken, Verwarming, enz.
Zonder elektriciteit zou ons hedendaags bestaan helemaal ontregeld
worden.
Bedrijven, Fabrieken, Ziekenhuizen, Rechtbanken, Scholen, Tv-zenders,
Internet, Banken, Winkels, Treinverkeer, Verkeerslichten, Politie,
Brandweer, Vliegvelden, GSM netwerk zouden allemaal niet goed meer
functioneren.

A – Introductie.
9

Omdat elektriciteit zo een grote rol speelt in ons dagelijks leven,
zijn er ook een hele hoop beroepen gerelateerd aan elektriciteit.
Hieronder zijn een aantal beroepen opgesomd die direct
betrekking hebben op elektriciteit.
Elektrotechnisch ingenieur
-Besturingstechnicus
-Automatiseringsdeskundige
-Onderhoudstechnicus Electro en Instrumentatie
-Elektronicaspecialist
-Productontwerper
-Ingenieur krachtcentrale
-Programmeur robots
-Verwarmingsmonteur
-Audiovisueel medewerker
-Monteur communicatienetwerken
-Monteur laag- en hoogspanningsnetwerken
-

We hebben nu een flink aantal zaken bekeken. Een aanvulling hierop is
een video.
Klik hiernaast op het video logo om de video te bekijken
op het internet. Bij geen werkende link klik HIER.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6A via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

B – Statische elektriciteit.
10

Wanneer we een plasje zuiver water eens goed gaan bekijken, zullen we
zien dat het plasje water uit allemaal waterdeeltjes bestaat. Één zo een
waterdeeltje noemen we een watermolecuul.
Een molecuul kunnen we ook weer goed gaan bekijken. We zullen zien
dat ieder watermolecuul is opgebouwd uit hetzelfde aantal
bouwsteentjes van een soort. Er bestaan heel veel verschillende
bouwsteentjes en die bouwsteentjes noemen we atomen.
Wanneer we kijken naar het watermolecuul zal 1 watermolecuul bestaan
uit 2 waterstofatomen (afgekort: H) en 1 zuurstofatoom (afgekort: O).
De wetenschappelijke naam van water is H2O, bestaat uit 2xH en 1xO.
Samen zorgen deze atomen ervoor dat er de stof ‘water’ gevormd
wordt. De atomen zelf zijn geen water meer. Het kleinste deeltje dat nog
onder water valt, is het watermolecuul.

Ook atomen zijn weer goed te bekijken. Dan zul je zien dat ieder atoom
is opgebouwd uit een kern met daaromheen elektronen.
De kern bestaat uit:
Protonen: Dit zijn positief geladen deeltjes.
Neutronen: Dit zijn neutrale kerndeeltjes.
Om de kern “vliegen” de negatief geladen deeltjes,
de elektronen.

B – Statische elektriciteit.
11

De kernen blijven gemiddeld op hun
plaats. De elektronen bewegen rond de kern. Bij metalen en andere
“geleiders” kunnen deze elektronen hun eigen kern verlaten. Er is dan
sprake van “vrije elektronen”.
Zie ook het filmpje dat uitlegt hoe een molecuul in
elkaar zit.
(Klik in het zwarte vlak)op het video logo.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

B – Statische elektriciteit.
12

Als een atoom en/of molecuul elektronen teveel of te weinig heeft dan
krijgt deze een lading. Men noemt dit atoom en/of molecuul dan een ion.
We zullen in het vervolg niet praten over een ion maar over een geladen
stof (deze bestaat immers uit ionen)
Heb je evenveel positieve deeltjes als negatieve dan heb je een neutrale
stof.
Heb je een tekort aan elektronen  positief geladen stof (+)
Heb je een overschot aan elektronen negatief geladen stof (-)
Je kunt een stof alleen een lading geven door elektronen erbij of eraf te
doen.
2 gelijknamige stoffen (+) en (+) en (-) en (-) zullen ze elkaar afstoten.
Uiteraard geld dit niet voor neutrale stoffen onderling

2 ongelijknamige stoffen (-) en (+) zullen ze elkaar aantrekken.
Hierbij moet opgemerkt worden dat een neutrale stof ook door een
geladen stof aangetrokken wordt.

B – Statische elektriciteit.
13

Elektroscoop.
Met een elektroscoop kun je het effect van positief en
negatief geladen deeltjes zichtbaar maken. Het bestaat
meestal uit twee bladen lichte metalen folie.
De folie is verbonden met geleiders. De aan te tonen
lading vloeit langs de geleiders naar de bladen.
Daardoor gaan de twee bladen elkaar afstoten.
Hoe groter de lading, hoe verder de bladen zich van elkaar
verwijderen.
De elektroscoop die op school gebruikt wordt
staat hiernaast afgebeeld. Hoe groter de lading
hoe groter de uitslag.
Het is belangrijk bij een elektroscoop om te
onthouden dat de positieve deeltjes zich in de kern bevinden.
In een vaste stof (elektroscoop) zitten deze op een vaste plaats en
kunnen niet van hun plaats af. Bij stoffen met veel vrije elektronen zoals
bijna alle metalen zullen deze elektronen (negatieve deeltjes) wel willen
gaan bewegen.
Bepaalde stoffen worden bij wrijving:
-negatief geladen zoals: plastic koper
-positief geladen zoals: lucht, wol, glas

B – Statische elektriciteit.
14

Bij het in de buurt komen (niet aanraken!) van een elektroscoop gebeurt
het volgende:

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

De positief geladen staaf komt in de buurt en trekt de negatieve
deeltjes in de elektroscoop aan. Omdat er een verplaatsing van
negatieve elektronen in de elektroscoop plaats vindt, zullen er onderaan
alleen nog maar positief geladen deeltjes overblijven. En 2 positief
geladen plaatjes stoten elkaar af.
Dit effect wordt veroorzaakt door het feit dat gelijknamige ladingen
elkaar afstoten en ongelijknamige ladingen elkaar aantrekken.
Wanneer je dit verschijnsel moet gaan uitleggen kun je het beste dit
tekenen. Gebruik dan altijd deze volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen (+) op een vaste plaats.

3.

Teken de elektronen (-).

B – Statische elektriciteit.
15

Bij aanraking zal dit alles een hele andere wending nemen.
De elektronen (-) kunnen dan overspringen van het ene object naar het
andere. Hierdoor zal de elektroscoop uiteindelijk een positieve lading
krijgen, en de staaf wordt iets minder positief omdat er elektronen (-)
zijn bijgekomen. De plaatjes blijven dan ook uitelkaar staan.
Bij aanraking van de PVC buis gebeurt het volgende:
Er springen elektronen over

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Wanneer je dit verschijnsel moet gaan tekenen gebruik dan altijd deze
volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen op een vaste plaats. (+)

3.

Teken de elektronen. (-)

B – Statische elektriciteit.
16

Je kunt de elektroscoop weer neutraal maken door hem aan te raken, het
tekort aan elektronen wordt dan door jou aangevuld. Jij bent “geaard”
(verbonden met de aarde) en deze zal altijd neutraal blijven, vanwege
het enorme aantal deeltjes wat de aarde bezit.
Het in de buurt komen en aanraken met een negatieve staaf kun je
bekijken in de samenvatting. Let op: Er gebeurt met de plaatjes precies
hetzelfde, echter bewegen de elektronen (-) heel anders !

B – Statische elektriciteit.
17

Op de website staat een applet klaar waarmee je zelf een
ballon statisch kunt laden, probeer het eens en maak dan
eerst onderstaande opdrachten.
Laadt 1 ballon eerst negatief door hem langs de trui te wrijven.
1.
2.

Zal de trui nu positief of negatief zijn?
Wat zal er tussen de ballon en trui te zien zijn? Trekken deze elkaar
aan of stoten ze elkaar af?

Ga nu met de ballon naar de neutrale muur.
3.

Wat zal er met de negatieve elektronen in de muur gebeuren?

4.

Wat zal er met de positieve ionen in de muur gebeuren?

Herstel nu de simulatie en klik aan dat je 2 ballonnen wil gebruiken.
Wrijf met beide ballonen langs de trui zodat ze beide genoeg
elektronen opnemen. Hang vervolgens ballon 1 midden in het scherm en
ballon 2 breng je rustig naar ballon 1 toe.
5.

Wat zullen de 2 ballonen voor effect op elkaar hebben, en waarom?
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6B via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

C – Elektrische symbolen.
18

Bij elektriciteit wordt vaak gebruik gemaakt van schema’s waarin zal
worden aangegeven hoe een schakeling is opgebouwd. Een schakeling is
een stroomkring waarin verschillende onderdelen zijn opgenomen. Denk
hierbij aan een spanningsbron, een lampje en nog veel meer
verschillende mogelijke onderdelen. Deze onderdelen noemen we
componenten.

Schema’s worden gebruikt om een schakeling die in werkelijkheid
bestaan eenvoudiger weer te geven. In deze schema’s worden geen
foto’s gebruikt om aan te geven welke componenten in de schakeling
zitten.
Componenten die je veel zal tegenkomen:


Gelijkspanningbron



Wisselspanningbron



Schakelaar (geopend)



Schakelaar (gesloten)





Weerstand
(stroomverbruiker)
Voltmeter

V

C – Elektrische symbolen.
19


Ampèremeter



Lampje



Light-emitting diode (LED)



Draadje

A

Van de meeste componenten weet je waarschijnlijk wel wat ze doen of
waarvoor ze bedoeld zijn. Een diode is een apparaatje dat de stroom
maar in 1 richting doorlaat. Een Light-emitting diode is er eentje die
daarbij ook nog licht uitzendt.
Zoals al eerder aangegeven worden deze symbolen gebruikt om
schema’s te maken. Deze schema’s maken schakelingen overzichtelijker.
Enkele voorbeelden hiervan:

C – Elektrische symbolen.
20

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

Het schema dat er over blijft is veel overzichtelijk dan de oorspronkelijke
tekening.
Van ieder elektrisch apparaat is zo’n schema gemaakt. Zoals hieronder
van een magnetron

Dit maakt het zoeken naar eventuele storingen een stuk makkelijker.

C – Elektrische symbolen.
21

Schema’s zijn niet zo makkelijk te maken vanuit een tekening. Hoe meer
componenten in de tekening zijn, hoe moeilijker het zal zijn om een
schema ervan te maken.

ampèremeter

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Leg de componenten zodanig dat
je er overzichtelijk naar kan kijken.
Stap3:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

A

A

A

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6C via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

D – Grootheden.
22

Bij deze paragraaf gaan we de grootheden en bijbehorende eenheden
bespreken die tijdens deze module van toepassing zijn.
Spanning.
Spanning staat ook wel bekend als potentiaalverschil binnen de
natuurkunde. Met spanning wordt de hoeveelheid energie die nodig is
per ladingseenheid om deze te kunnen verplaatsen door een geleidend
materiaal bedoelt. Simpel gezegd: de energie van de elektronen.
Spanning wordt weergegeven met het symbool U, afgeleid van het
latijnse woord Urgere.
De eenheid waarin spanning wordt uitgedrukt is volt. Afgekort met een
hoofdletter V.
Wanneer je een elektrisch apparaat aansluit op het lichtnet door de
stekker in het stopcontact te steken, komt er een spanning van 230volt
naar dit apparaat. (Vroeger was dit 220volt, tegenwoordig 230volt)
Je noteert dit als: Ustopcontact = 230V.
Stroomsterkte.
Een lampje gaat branden als de kring gesloten is. Dit komt doordat er
een stroom van vrije elektriciteitsdeeltjes (elektronen) loopt door de
kring. Deze wordt verwekt door de batterij. De batterij werkt net als een
ventilator. Bij een ventilator is er voor en achter een andere druk en het
drukverschil veroorzaakt de luchtstroom. De batterij veroorzaakt dus een
drukverschil en hierdoor ontstaat een stroom. Deze stroom loopt van plus
naar min.
Kortom: stroomsterkte is het aantal elektronen dat per seconde door een
geleider stromen.

D – Grootheden.
23

Stroomsterkte wordt doorgaans weergegeven met de letter I, afkomstig
van intensiteit. De stroomsterkte die per seconde door een draad
passeert heeft de eenheid Ampère (A).
Stel dat er door een elektromotor een stroomsterkte van 3 Ampère gaat.
Je noteert dit als: Imotor = 3A
Om de stroomsterkte te meten plaats je een ampèremeter in serie (dus
tussen lampje en spanningsbron).
Weerstand.
Ieder elektrisch apparaat zorgt voor een weerstand van de
stroomsterkte. Een weerstand is wanneer de doorgang van een
elektrische stroom wordt bemoeilijkt.
Je zou weerstand kunnen vergelijken met een kraan die maar half
opengedraaid is.
Weerstand geven we aan met de letter R, afkomstig van resistance.
Weerstand wordt gemeten in de eenheid Ohm. Ohm wordt afgekort met
het Griekse symbool voor omega, Ω.
Stel dat een lampje een weerstand heeft van 25 Ohm.
Je noteer dit als: Rlampje = 25Ω.

D – Grootheden.
24

Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

Wanneer je spanning, stroomsterkte en weerstand wil gaan meten zijn er
een aantal dingen erg belangrijk om uit elkaar te houden.
Spanning over een lampje meten.
Wanneer je spanning wil meten heb je een spanningsmeter nodig. Deze
spanningsmeter sluit je parallel over het lampje aan.
Stroomsterkte door een lampje meten.
Wanneer je stroomsterkte wil gaan meten heb je een ampèremeter
nodig. Deze sluit je in serie voor of na het lampje aan. Deze zal het
aantal elektronen die per seconde door het lampje gaan meten.

D – Grootheden.
25

Wanneer je nog niet goed het verschil weet tussen serie en parallel is
dat geen probleem, want dat wordt later deze module nog behandeld.
Maar om je toch alvast een idee te geven kun je onderstaand filmpje
bekijken door erop te klikken. Het filmpje is ook HIER te vinden.

Weerstand van een lampje meten.
De weerstand is te meten maar dat wordt niet in deze module
behandeld. In deze module leer je wel de weerstand te berekenen met
behulp van de stroomsterkte en de spanning. Dit volgt nog in de
komende paragrafen.
Samenvatting kun je HIER te vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6D via Teletop.

E1 - Wet van Ohm.
26

Bij elektriciteit is er 1 formule de basis van alle andere formules. Deze
formule zal bij ieder onderdeeltje van elektriciteit, waarbij elektriciteit
een rol speelt, terugkomen. Deze wet is vernoemd naar de Duitse
natuurkundige George Ohm, die als eerste de relatie legde tussen
stroomsterkte, spanning en weerstand.
Voordat je de wet van Ohm goed kan begrijpen, moet je een aantal
basisdingen goed helder hebben.








Er kan pas een elektrische stroom lopen wanneer de stroomkring
gesloten is.
Stroomsterkte (I) wordt gemeten in Ampère (A).
Je kunt stroomsterkte meten met een Ampèremeter die je in serie
plaatst met het te meten component.
Spanning (U) wordt gemeten in Volt (V).
Je kunt spanning meten met een voltmeter die je parallel over het te
meten component plaatst.
Geef je de elektronen meer energie (spanning) dan zullen de aantal
elektronen die per seconde (stroomsterkte) door de stroomkring gaan
toenemen.

Deze voorwaarden zijn van belang bij de wet van Ohm. Wanneer er niet
aan deze voorwaarden wordt voldaan zal de wet van Ohm niet gelden.

E1 - Wet van Ohm.
27

We gaan nu bekijken hoe de wet van Ohm er uitziet.
We gaan de spanning en stroomsterkte meten van een
component (in dit geval hiernaast een weerstandje).
We zetten er eerst 0 volt op. De stroomsterkte is dan ook
0 ampère.
Wanneer we de spanning gaan verhogen naar 1volt,
zal de stroomsterkte omhoog gaan naar 0,5 ampère.
We verhogen de spanning naar 2 volt, stroomsterkte wordt 1 ampère.
Iedere keer wanneer de spanning met 1 volt verhoogd wordt, zal de
stroomsterkte verhogen met 0,5. Dat kunnen we uitzetten in een tabel
zoals hierbeneden is gedaan. Vanuit deze tabel kun je een grafiek
tekenen zoals ernaast gebeurd is. Bekijk deze en kijk of je begrijpt wat
er staat.

I (A)

0
0

1
0,5

2
1

3 4
1,5 2

U/I

2

2

2

2

U (V)

U (V)

3
2
1

0,5 1 1,5 2 I (A)
Zoals je in de kolom onderaan de tabel kunt
zien, komt er een constante waarde uit wanneer je spanning deelt door
de stroomsterkte. Vanuit de wiskunde weet je dat bij een rechte lijn een
hellingsgetal hoort.

Deze waarde is de weerstand.

R=

spanning
stroomsterkte

=

U(V)
I(A)

=

2
3
4
1
= 2Ω
=
=
=
1
1,5
0,5
2

E1 - Wet van Ohm.
28

De wet van Ohm luidt als volgt:

weerstand =
R(Ω) =

In symbolen:

spanning
stroomsterkte
U(V)
I(A)

Om erachter te komen hoe je de formule moet invullen wanneer er iets
anders gevraagd wordt dan de weerstand, kun je de formuledriehoek
gebruiken. Je legt dan je vinger op het gedeelte dat je moet uitrekenen,
de driehoek laat je zien hoe je de formule moet gebruiken.
Wil je R weten?
Leg je vinger op R, er blijft

over.

Wil je U weten?
Leg je vinger op U, er blijft I x R over.

Alle verschillende voorbeeldsommen kun je HIER vinden in de
samenvatting.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E1 via Teletop.

E2 – Ohm & lampje.
29

Dagelijks komen we lampen tegen. Grote lampen, zoals in een
voetbalstadion of kleine lampen in de kerstboom. Er zijn heel veel
verschillende soorten lampen of lampjes.
Wanneer je ieder lampje apart gaat bekijken,
zul je zien dat er op ieder lampje iets geschreven
staat. Bijvoorbeeld een autolamp.
Daar zou 12V/1,5A op kunnen staan.
Dit betekent dat wanneer je 12Volt over dit
lampje heen zou zetten, er een stroomsterkte van
1,5A doorheen gaan en brand het lampje op volle sterkte.

12V/1,5A

Kun je over dit lampje:
2Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zeer zwak.
6Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zwak.
12,5Volt zetten?
Ja, het lampje brandt fel.
25Volt zetten?
Ja, het lampje zal doorbranden.
Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken. In de video
wordt een proef gedemonstreerd om spanning en stroomsterkte te
meten. Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

E2 – Ohm & lampje.
30

De weerstand van een lampje is te meten en zal constant zijn wanneer er
een andere hoeveelheid spanning over het lampje wordt gezet. Echter
wanneer een gloeidraadje in een lampje zeer heet wordt, dan zal zijn
weerstandwaarde gaan veranderen door de hitte. Dat is het beste
zichtbaar wanneer een meting wordt uitgezet in een grafiek.
In de grafiek hiernaast zie je wat er
gebeurt wanneer je steeds meer spanning
(U) over een lampje zet. In eerste instantie
zal de grafiek lineair blijven, omdat de
weerstand constant is. Maar wanneer er
teveel spanning over een lampje wordt
gezet, wordt hij warm en zal hij uiteindelijk
doorbranden. Bij dit oververhitten van het
lampje zal de weerstand verhogen.

Wanneer je een voorbeeldsom wil zien, kijk dan in de samenvatting.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E2 via Teletop.

F – Serieschakeling.
31

Wanneer we een schakeling bekijken, kunnen we een schakeling onder
verdelen in 2 hoofdcategorieën. De Serieschakeling en de
Parallelschakeling.
Dit hebben we al heel kort bekeken bij paragraaf D met een filmpje. In
deze paragraaf gaan we het hebben over de Serieschakeling. De
Parallelschakeling zal in de volgende paragraaf worden besproken.
Een Serieschakeling is een schakeling waarbij alle geschakelde
componenten in serie staan. Dat wil zeggen; wanneer de stroom gaat
lopen kan deze maar 1 richting uit en komt dan alle componenten tegen.
De stroom kan zich nergens splitsen, splitsen is namelijk parallel.

+
-

+
-

Serie

Parallel

In het linkerplaatje zijn 3 lampjes in serie geschakeld. De stroom moet
door alle 3 de lampjes heen. In het rechterplaatje zijn 3 lampjes parallel
getekend, de stroom zal zich splitsen voordat het door een lampje gaat.

F – Serieschakeling.
32

Wanneer er in een serieschakeling een lampje uitvalt dan gaan de
andere lampjes ook uit, omdat de stroom niet meer door kan. De
stroomkring is dan niet meer gesloten. Wanneer er een lampje uitvalt bij
een Parallelschakeling, dan is de stroomkring nog steeds gesloten en kan
de stroom nog steeds door de andere lampjes. Deze zullen dan gewoon
blijven branden.

Stroomsterkte in een Serieschakeling.
Wanneer we een stroom laten lopen door een Serieschakeling dan is de
stroomsterkte in de hele stroomkring gelijk. Het maakt niet uit waar je
stroomsterkte gaat meten, overal is deze even groot.
In Natuurkundige termen zeggen we;
de stroomsterkte is constant.
I
1

I
2

I
3

I totaal

I = constant

Itotaal= I1= I2= I3

Itotaal wordt ook wel Ibron genoemd

F – Serieschakeling.
33

Spanning bij Serieschakeling.
De spanning die over de componenten staat kan wel verschillen, dit is
afhankelijk van de weerstand van ieder component. De spanning van
alle componenten bij elkaar opgeteld is de totale spanning.

U
1

U
2

U
3

U totaal

Utotaal = U1+U2+U3+…
Bekijk onderstaand filmpje over het oplossen van sommen met
serieschakelingen (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun het ook HIER bekijken.

F – Serieschakeling.
34

Weerstanden in serieschakeling.
Wanneer we weerstanden bekijken bij serieschakeling dan kun de totale
weerstand heel gemakkelijk berekenen. Je mag namelijk alle
weerstanden in de schakelingen bij elkaar optellen dan heb je de totale
weerstand.
R1

R2

R3

Rtot=R1+R2+R3
Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6F via Teletop.

G – Parallelschakeling.
35

In de vorige paragraaf hebben we gezien wanneer een schakeling
‘serie’ wordt genoemd en wanneer ‘parallel’. In deze paragraaf gaan
we kijken naar de stroomsterkte en spanning bij een parallelschakeling,
net zoals we dat in de vorige paragraaf hebben gedaan bij een
serieschakeling.
Het grote verschil van een parallelschakeling met een serieschakeling is
dat er bij een parallelschakeling meerdere stroomkringen zijn te
onderscheiden.
Hieronder zijn de verschillende stroomkringen weergegeven. Iedere
stroomkring is apart gekleurd. De stroom door het bovenste lampje volgt
de roze route, de stroom door het onderste lampje de groene route en
de stroom door de weerstand (component in het midden) de bruine route.

G – Parallelschakeling.
36

Wanneer we in een parallelschakeling ieder component gaan bekijken
zijn er een aantal eigenschappen heel belangrijk.
Omdat er meerdere stroomkringen zijn, is:


De stroomsterkte in de stroomkringen verschillend.



De spanning over ieder component hetzelfde.



Als er één onderdeel uitvalt of kapot gaat werkt de rest nog steeds.
U1

U2

U3
Utotaal

Spanning bij een parallelschakeling.
Met een voltmeter meet je de spanning over ieder component en zul je
zien dat over ieder component dezelfde spanning staat. Ook de totale
spanning (Utotaal) is hetzelfde.
Utotaal = U1 = U2 = U3

G – Parallelschakeling.
37

Stroomsterkte bij parallelschakeling.
De stroomsterkte kan verschillen per component in een
parallelschakeling. Om deze uit te rekenen moet je voor iedere
component de wet van Ohm gaan gebruiken. Wanneer je de totale
stroomsterkte wil weten, mag je de stroomsterktes van alle losse
componenten bij elkaar optellen.
I1

I2

I3

It

Itotaal = I1+I2+I3+…
Bekijk onderstaande film om te zien hoe je berekeningen aanpakt bij een
parallelschakeling (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

G – Parallelschakeling.
38

Weerstand bij parallelschakeling.
Om een totale weerstand te berekenen bij een parallelschakeling zul je
meer moeite moeten doen dan bij een serieschakeling.
Bij een serieschakeling hoefde je alle weerstanden maar bij elkaar op te
tellen, bij een parallelschakeling gaan we “omgekeerd” optellen.
Om omgekeerd op te tellen krijg je deze formule gegeven:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1
Je vult hierbij R1, R2, R3 etc. in de formule in en je houdt breuken over.
Als je niet meer weet hoe je Rv kunt uitrekenen wanneer je deze breuken
hebt kun je dat opzoeken in de samenvatting.

Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6G via Teletop.

H – Gecombineerde schakeling.
39

Tot nu toe zijn serieschakelingen en parallelschakelingen altijd apart
bekeken. Maar de meeste schakelingen die worden gebruikt bestaan
niet uit alleen serie of parallel geschakelde componenten maar uit een
mix hiervan. We noemen dit een gecombineerde schakeling.
Hier rechts is een gecombineerde schakeling
weergegeven. Het zijn 2 lampjes (nr. 1+2) die
parallel geschakeld zijn. Samen staan deze
lampjes in serie met de weerstand hier rechts.

1

Om aan een gecombineerde schakeling te
kunnen rekenen, moet je eerst gaan kijken welke
componenten in serie met elkaar staan en welke componenten een
parallelschakeling met elkaar vormen.
Wanneer je dat gelukt is kun je een parallelschakeling in gedachte
vervangen door een vervangingscomponent (vaak wel
vervangingsweerstand genoemd).
Dan hou je een schakeling over waarbij alle onderdelen in serie met
elkaar staan. Deze zou je zonder problemen moeten kunnen oplossen.

1
1 en 2

2

2

H – Gecombineerde schakeling.
40

Om een vervanging te vinden moet je een aantal zaken onthouden:
Alleen weerstanden mag je vervangen, je zult dus altijd eerst de
weerstand moeten uitrekenen.


Weerstanden in serie mag je optellen.



Weerstand parallel moet je “omgekeerd optellen” .



Serie:

(RV = R1+R2+R3+enz.)

Parallel:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1

Om goed te zien hoe je bij een parallelschakeling een
vervangingsweerstand uitrekent kun je het onderstaand filmpje bekijken.
(klik in het zwarte vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
41

Voorbeeldsom.
Geef bij elk component van onderstaande afbeelding de spanning,
stroomsterkte en weerstand.
9V
6V
10 Ω
0,2 A

Dit lijkt erg moeilijk, zeker omdat je bij zo een opgave “door het bomen
het bos niet meer ziet”. Je moet hiervoor iedere keer bij het begin
beginnen en de basisregels toepassen die je de afgelopen paragrafen
hebt geleerd.
De som wordt uitgewerkt in het onderstaand filmpje. (klik in het zwarte
vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
42

Je zou nu aan het laatste huiswerk van deze module kunnen beginnen.
Wanneer je graag nog een extra uitleg wil hebben over het oplossen
van een gecombineerde schakeling, dan kun je eerst onderstaand filmpje
bekijken. (klik in het zwarte vlak)
Ook zijn in de samenvatting meerdere sommen geheel uitgewerkt.
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Samenvatting kun je HIER vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6H via Teletop.

Extra: Relais.
43

Deze paragraaf is voor de mensen die nog geïnteresseerd zijn om wat
extra te weten te komen. Deze paragraaf zal NIET worden getoetst op
het proefwerk.
Tijdens deze extra stof gaan we het hebben over een Relais en zullen
stap voor stap gaan bekijken wat een Relais is.
Wat is een Relais?
Een Relais is een door een elektromagneet bediende schakelaar.
Het is een eenvoudige maar zeer veelgebruikte component in elektrische
schakelingen.
Hoe werkt een relais?
In een relais is koperdraad om een ijzeren staafje gedraaid. Wanneer
er door de draad stroom gaat lopen zal het ijzeren staafje magnetisch
worden. Aan het uiteinde van dit ijzeren staafje zit een ijzeren plaatje
wat aangetrokken wordt als het staafje magnetisch wordt.
Hierdoor worden er onder het plaatje 2 contacten met elkaar verbonden
net zoals bij een schakelaar.

Extra: Relais.
44

Welk symbool is een Relais?

Aan de linkerkant (bij de spoel) sluit je stroomkring A aan. Wanneer
deze stroomkring sluit, zal deze de elektromagneet activeren en trekt
aan het schakelaartje in stroomkring B (stippellijn).
Hoe werkt een Relais in een schakeling?

A

Als er een relais gebruikt wordt, zijn er
S1
altijd 2 stroomkringen,
S2
de “stuurkring” B en de
“verbruikerskring” A. Als de
schakelaar 1 (S1) gesloten wordt dan
B
wordt het ijzer in de het relais
M
magnetisch. Hierdoor trekt hij
schakelaar 2 (S2) automatisch
dicht. De 2e stroomkring wordt dus gesloten en in dit voorbeeld gaat dan
de motor (M) werken.

Extra: Relais.
45

Waarom dan niet de hiernaast staande schakeling?
Een motor (b.v. ruitenwissermotor auto) heeft
meestal een groot vermogen, het gevolg hiervan
is dat er een grote stroom doorheen gaat.
De meeste schakelaars aan het stuur zijn klein
en daar kan geen grote stroom doorheen,
anders branden deze door.

S

M

Een relais bied de oplossing, door
schakelaar S1 gaat een “kleine stuurstroom” waardoor S2 gesloten wordt
en de motor gaat werken. S2 is een schakelaar waar wel veel stroom
doorheen kan.
Deze relais bevinden zich vaak onder de motorkap of onder het
dashboard en je hoort ze vaak “klikken”.

Extra: Relais.
46

Hoe gebruiken we een Relais in een schakeling?
Een Relais gebruiken we zoals al gezien om met schakeling A schakeling
B te doen openen of sluiten. Wanneer we gaan kijken kom je het Relais
vaak tegen bij schakelingen waarbij je met een kleine stroomsterkte een
stroomkring wil (de)activeren met een grote stroomsterkte.
Het beste voorbeeld hiervan is een startrelais van de auto. Wanneer je
de auto probeert te starten draai je aan de sleutel. In deze schakeling is
dan ook een relais opgenomen die vervolgens alle andere systemen in
de auto uitzet, zodat de startmotor het volle vermogen van de accu kan
benutten.
In het schakelschema hieronder wordt een Relais gebruikt om een bel te
doen bellen. De bel werkt op een spanning van 230V, maar wordt
aangestuurd met een schakelaar die maar 12V aan spanning nodig
heeft.

Practica.
47

Hieronder zijn een aantal practica te vinden die goed aansluiten bij
deze module. Wanneer er een practicum wordt uitgevoerd, zal dit van
tevoren duidelijk worden aangegeven en kun je deze hier vinden:
Practicum 1:

Water als geleider.

Practicum 2:

De volta-batterij.

Practicum 3:

De citroen-batterij.

Practicum 4:

De hand-batterij.

Practicum 5:

Schakelingen tekenen en bouwen.

Practicum 6:

Wet van Ohm.


Slide 34

1

MODULE 6
ELEKTRICITEIT.

Door: S.

Habets.

Inhoudsopgave.
2

Hier vind u het overzicht van deze module.
Om snel naar een onderdeel toe te gaan kan erop geklikt worden.
Voorwoord

3

Legenda

4

A.

Introductie

5

B.

Statische elektriciteit

10

C.

Elektrische symbolen

18

D.

Grootheden

22

E1.

Wet van Ohm

26

E2.

Ohm & lampje

29

F.

Serieschakeling

31

G.

Parallelschakeling

35

H.

Gecombineerde schakeling

39

Extra:

Transistor

43

Practica

47

Voorwoord.
3

Welkom bij de module Elektriciteit door S. Habets.
Deze module is gemaakt voor leerlingen van 2 Atheneum.
De opzet van deze module is dat een leerling deze module geheel
zelfstandig door kan werken. Daar waar dat niet mogelijk is, zal er
tijdens de les hier nog aandacht aan besteed worden. Bij vragen kan
altijd de docent worden geraadpleegd. Dat kan tijdens de les, maar dat
kan ook online. Je krijgt dan in de meeste gevallen reactie per email.
Te vinden op: www.stagesmc.weebly.com
Verder is op de website nog aanvullende informatie te vinden.
Het is verstandig om tijdens de les naast je laptop ook te
zorgen voor een koptelefoon of oordopjes. Dit omdat er
regelmatig filmpjes met geluid zijn verwerkt in dit lesmateriaal.
Opdrachten/huiswerk.
De opdrachten die bij deze module horen zijn op teletop te vinden.
Wanneer er opdrachten gemaakt moeten worden zal dat worden
aangegeven in de module. Wanneer je score lager is dan 65% mag je
niet verder met de volgende paragraaf maar moet je de opdrachten
nogmaals maken.
Aanvullende informatie zal worden gegeven in de les.
Heel veel succes en plezier!
S. Habets

Legenda.
4

Soms kom je logo’s tegen op de groene balk zoals deze hierboven staan.
Wanneer je op sommige logo’s klikt zit er een hyperlink achter. Deze zal
je dan direct naar de juiste locatie verwijzen.
Hier beneden wordt uitgelegd wat het betekend wanneer er een van
deze logo’s in de groene balk staan vermeld.
Er zit geluid bij deze pagina of bij de bijbehorende film.
In de klas zijn oordopjes of een koptelefoon verplicht.
Er bevindt zich een video op deze pagina.

Aanvullende informatie is te vinden op de website van Dhr.
Habets.
Er bevinden zich opdrachten via TeleTop op deze pagina.

Er bevindt zich een samenvatting op deze pagina.

A – Introductie.
5

Elektriciteit komen we dagelijks tegen in ons leven. Dan denk je natuurlijk
meteen aan het stopcontact en aan batterijen met alle apparaten die
daarbij horen. Maar niet alleen kunstmatig opgewekte elektriciteit kom
je in je dagelijks leven tegen, ook in de natuur kom je elektriciteit tegen.
Vaak denk je niet aan deze vormen, maar toch hebben ze alles met
elektriciteit te maken.

In de natuur kom je bliksem tegen, heb je de sidderaal en gaan je haren
rechtovereind staan met behulp van elektriciteit. Zelfs in ons lichaam
gaan er continu elektrische stroompjes als je kijkt naar ons zenuwstelsel.

Tegenwoordig maken wij onze eigen elektriciteit. Maar waarom
gebruiken wij mensen eigenlijk zo graag elektriciteit?
Elektriciteit is een vorm van energie die veel voordelen heeft.




Elektriciteit is gemakkelijk te transporteren door de infrastructuur van
(koper)draden die inmiddels overal in ons land zijn aangebracht.
Elektriciteit is gemakkelijk om te zetten in andere vormen van energie
zoals:
Warmte
(vb: een soldeerbout of elektrische verwarming)
Licht
(vb: een gloeilamp of LED)
Beweging
(vb: een elektromotor)

A – Introductie.
6

Elektriciteit heeft ook grote nadelen.
Dat is namelijk dat elektriciteit duur is en zeer moeilijk te maken is. Het
proces van elektriciteit opwekken is ook erg milieubelastend.
(d.w.z. dat het milieu er flink onder lijdt)
Hoe komen we vandaag de dag eigenlijk aan de benodigde
elektriciteit? Dat wordt uitgelegd in het volgend filmpje.
(klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Historie van Elektriciteit.
Volgens historische documenten is de eerste bekende ontdekking van
statische elektriciteit eigenlijk in de 6e eeuw. Hier werd ontdekt dat het
wrijven van een bont met een ander voorwerp andere voorwerpen laat
aantrekken.

A – Introductie.
7

De eerste moderne toepassing van elektriciteit was in 1660, de eerste
elektrostatische generator. Deze baande de weg voor de leer van de
elektriciteit. Men ontdekte dat er materialen zijn die als geleiders dienst
doen en anderen die als isolator dienst doen en dat er twee soorten
ladingen bestaan (positief en negatief).
In 1700 werd de eerste condensator uitgevonden en men kon zo
statische elektriciteit in een elektrische stroom omzetten.
In de vroege 19e eeuw deed men nog meer verbazende ontdekkingen
op het gebied van elektriciteit.
Er kwamen bedrijven die erop gericht waren om elektriciteit te
onderzoeken om zo het leven voor de mensen gemakkelijker te maken.
Zo kwamen er de meest ongelooflijke uitvindingen, zoals de
inductiemotor, de gloeilamp, de lange afstand telegraaf, de telefoon, de
eerste elektrische aangedreven locomotief.
Deze uitvindingen kwamen van mensen zoals:
- Georg Simon Ohm
1787 - 1854

- Graaf Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta
1745 - 1827

- André-Marie Ampère
1775 – 1836
Natuurlijk zijn er nog vele andere uitvinders geweest die zich met
elektriciteit bezig hebben gehouden zoals:
Thomas Edison, Alexander Graham Bell, Michael Faraday, Benjamin
Franklin, Samuel Morse, James Watt, James Clerk Maxwell

A – Introductie.
8

Na de tweede wereldoorlog zijn de ontwikkelingen zeer snel gegaan.
Heden ten dage is elektriciteit niet meer weg te denken uit onze
maatschappij.
Toepassingen.
Om maar een paar voorbeelden te noemen waarbij elektriciteit een
belangrijke rol speelt:
Televisie, Stereo, Gsm, Computer, Airco, Klokken, Elektrische
gereedschappen, Lasers, Verlichting, Pompen, Meetapparatuur,
Afstandbedieningen, Ovens, Magnetron, Koffiezetapparaten,
Fototoestellen, Kopieerapparaten, Projectoren, IJskasten, Diepvriezers,
Snelheidscontroles, Navigatiesystemen, Satellieten, Speelgoed,
Vliegtuigen, Trein, Stofzuigers, Vaatwasmachines, Compressors,
Grasmaaimachines, Liften, Auto’s, Rolluiken, Verwarming, enz.
Zonder elektriciteit zou ons hedendaags bestaan helemaal ontregeld
worden.
Bedrijven, Fabrieken, Ziekenhuizen, Rechtbanken, Scholen, Tv-zenders,
Internet, Banken, Winkels, Treinverkeer, Verkeerslichten, Politie,
Brandweer, Vliegvelden, GSM netwerk zouden allemaal niet goed meer
functioneren.

A – Introductie.
9

Omdat elektriciteit zo een grote rol speelt in ons dagelijks leven,
zijn er ook een hele hoop beroepen gerelateerd aan elektriciteit.
Hieronder zijn een aantal beroepen opgesomd die direct
betrekking hebben op elektriciteit.
Elektrotechnisch ingenieur
-Besturingstechnicus
-Automatiseringsdeskundige
-Onderhoudstechnicus Electro en Instrumentatie
-Elektronicaspecialist
-Productontwerper
-Ingenieur krachtcentrale
-Programmeur robots
-Verwarmingsmonteur
-Audiovisueel medewerker
-Monteur communicatienetwerken
-Monteur laag- en hoogspanningsnetwerken
-

We hebben nu een flink aantal zaken bekeken. Een aanvulling hierop is
een video.
Klik hiernaast op het video logo om de video te bekijken
op het internet. Bij geen werkende link klik HIER.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6A via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

B – Statische elektriciteit.
10

Wanneer we een plasje zuiver water eens goed gaan bekijken, zullen we
zien dat het plasje water uit allemaal waterdeeltjes bestaat. Één zo een
waterdeeltje noemen we een watermolecuul.
Een molecuul kunnen we ook weer goed gaan bekijken. We zullen zien
dat ieder watermolecuul is opgebouwd uit hetzelfde aantal
bouwsteentjes van een soort. Er bestaan heel veel verschillende
bouwsteentjes en die bouwsteentjes noemen we atomen.
Wanneer we kijken naar het watermolecuul zal 1 watermolecuul bestaan
uit 2 waterstofatomen (afgekort: H) en 1 zuurstofatoom (afgekort: O).
De wetenschappelijke naam van water is H2O, bestaat uit 2xH en 1xO.
Samen zorgen deze atomen ervoor dat er de stof ‘water’ gevormd
wordt. De atomen zelf zijn geen water meer. Het kleinste deeltje dat nog
onder water valt, is het watermolecuul.

Ook atomen zijn weer goed te bekijken. Dan zul je zien dat ieder atoom
is opgebouwd uit een kern met daaromheen elektronen.
De kern bestaat uit:
Protonen: Dit zijn positief geladen deeltjes.
Neutronen: Dit zijn neutrale kerndeeltjes.
Om de kern “vliegen” de negatief geladen deeltjes,
de elektronen.

B – Statische elektriciteit.
11

De kernen blijven gemiddeld op hun
plaats. De elektronen bewegen rond de kern. Bij metalen en andere
“geleiders” kunnen deze elektronen hun eigen kern verlaten. Er is dan
sprake van “vrije elektronen”.
Zie ook het filmpje dat uitlegt hoe een molecuul in
elkaar zit.
(Klik in het zwarte vlak)op het video logo.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

B – Statische elektriciteit.
12

Als een atoom en/of molecuul elektronen teveel of te weinig heeft dan
krijgt deze een lading. Men noemt dit atoom en/of molecuul dan een ion.
We zullen in het vervolg niet praten over een ion maar over een geladen
stof (deze bestaat immers uit ionen)
Heb je evenveel positieve deeltjes als negatieve dan heb je een neutrale
stof.
Heb je een tekort aan elektronen  positief geladen stof (+)
Heb je een overschot aan elektronen negatief geladen stof (-)
Je kunt een stof alleen een lading geven door elektronen erbij of eraf te
doen.
2 gelijknamige stoffen (+) en (+) en (-) en (-) zullen ze elkaar afstoten.
Uiteraard geld dit niet voor neutrale stoffen onderling

2 ongelijknamige stoffen (-) en (+) zullen ze elkaar aantrekken.
Hierbij moet opgemerkt worden dat een neutrale stof ook door een
geladen stof aangetrokken wordt.

B – Statische elektriciteit.
13

Elektroscoop.
Met een elektroscoop kun je het effect van positief en
negatief geladen deeltjes zichtbaar maken. Het bestaat
meestal uit twee bladen lichte metalen folie.
De folie is verbonden met geleiders. De aan te tonen
lading vloeit langs de geleiders naar de bladen.
Daardoor gaan de twee bladen elkaar afstoten.
Hoe groter de lading, hoe verder de bladen zich van elkaar
verwijderen.
De elektroscoop die op school gebruikt wordt
staat hiernaast afgebeeld. Hoe groter de lading
hoe groter de uitslag.
Het is belangrijk bij een elektroscoop om te
onthouden dat de positieve deeltjes zich in de kern bevinden.
In een vaste stof (elektroscoop) zitten deze op een vaste plaats en
kunnen niet van hun plaats af. Bij stoffen met veel vrije elektronen zoals
bijna alle metalen zullen deze elektronen (negatieve deeltjes) wel willen
gaan bewegen.
Bepaalde stoffen worden bij wrijving:
-negatief geladen zoals: plastic koper
-positief geladen zoals: lucht, wol, glas

B – Statische elektriciteit.
14

Bij het in de buurt komen (niet aanraken!) van een elektroscoop gebeurt
het volgende:

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

De positief geladen staaf komt in de buurt en trekt de negatieve
deeltjes in de elektroscoop aan. Omdat er een verplaatsing van
negatieve elektronen in de elektroscoop plaats vindt, zullen er onderaan
alleen nog maar positief geladen deeltjes overblijven. En 2 positief
geladen plaatjes stoten elkaar af.
Dit effect wordt veroorzaakt door het feit dat gelijknamige ladingen
elkaar afstoten en ongelijknamige ladingen elkaar aantrekken.
Wanneer je dit verschijnsel moet gaan uitleggen kun je het beste dit
tekenen. Gebruik dan altijd deze volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen (+) op een vaste plaats.

3.

Teken de elektronen (-).

B – Statische elektriciteit.
15

Bij aanraking zal dit alles een hele andere wending nemen.
De elektronen (-) kunnen dan overspringen van het ene object naar het
andere. Hierdoor zal de elektroscoop uiteindelijk een positieve lading
krijgen, en de staaf wordt iets minder positief omdat er elektronen (-)
zijn bijgekomen. De plaatjes blijven dan ook uitelkaar staan.
Bij aanraking van de PVC buis gebeurt het volgende:
Er springen elektronen over

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Wanneer je dit verschijnsel moet gaan tekenen gebruik dan altijd deze
volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen op een vaste plaats. (+)

3.

Teken de elektronen. (-)

B – Statische elektriciteit.
16

Je kunt de elektroscoop weer neutraal maken door hem aan te raken, het
tekort aan elektronen wordt dan door jou aangevuld. Jij bent “geaard”
(verbonden met de aarde) en deze zal altijd neutraal blijven, vanwege
het enorme aantal deeltjes wat de aarde bezit.
Het in de buurt komen en aanraken met een negatieve staaf kun je
bekijken in de samenvatting. Let op: Er gebeurt met de plaatjes precies
hetzelfde, echter bewegen de elektronen (-) heel anders !

B – Statische elektriciteit.
17

Op de website staat een applet klaar waarmee je zelf een
ballon statisch kunt laden, probeer het eens en maak dan
eerst onderstaande opdrachten.
Laadt 1 ballon eerst negatief door hem langs de trui te wrijven.
1.
2.

Zal de trui nu positief of negatief zijn?
Wat zal er tussen de ballon en trui te zien zijn? Trekken deze elkaar
aan of stoten ze elkaar af?

Ga nu met de ballon naar de neutrale muur.
3.

Wat zal er met de negatieve elektronen in de muur gebeuren?

4.

Wat zal er met de positieve ionen in de muur gebeuren?

Herstel nu de simulatie en klik aan dat je 2 ballonnen wil gebruiken.
Wrijf met beide ballonen langs de trui zodat ze beide genoeg
elektronen opnemen. Hang vervolgens ballon 1 midden in het scherm en
ballon 2 breng je rustig naar ballon 1 toe.
5.

Wat zullen de 2 ballonen voor effect op elkaar hebben, en waarom?
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6B via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

C – Elektrische symbolen.
18

Bij elektriciteit wordt vaak gebruik gemaakt van schema’s waarin zal
worden aangegeven hoe een schakeling is opgebouwd. Een schakeling is
een stroomkring waarin verschillende onderdelen zijn opgenomen. Denk
hierbij aan een spanningsbron, een lampje en nog veel meer
verschillende mogelijke onderdelen. Deze onderdelen noemen we
componenten.

Schema’s worden gebruikt om een schakeling die in werkelijkheid
bestaan eenvoudiger weer te geven. In deze schema’s worden geen
foto’s gebruikt om aan te geven welke componenten in de schakeling
zitten.
Componenten die je veel zal tegenkomen:


Gelijkspanningbron



Wisselspanningbron



Schakelaar (geopend)



Schakelaar (gesloten)





Weerstand
(stroomverbruiker)
Voltmeter

V

C – Elektrische symbolen.
19


Ampèremeter



Lampje



Light-emitting diode (LED)



Draadje

A

Van de meeste componenten weet je waarschijnlijk wel wat ze doen of
waarvoor ze bedoeld zijn. Een diode is een apparaatje dat de stroom
maar in 1 richting doorlaat. Een Light-emitting diode is er eentje die
daarbij ook nog licht uitzendt.
Zoals al eerder aangegeven worden deze symbolen gebruikt om
schema’s te maken. Deze schema’s maken schakelingen overzichtelijker.
Enkele voorbeelden hiervan:

C – Elektrische symbolen.
20

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

Het schema dat er over blijft is veel overzichtelijk dan de oorspronkelijke
tekening.
Van ieder elektrisch apparaat is zo’n schema gemaakt. Zoals hieronder
van een magnetron

Dit maakt het zoeken naar eventuele storingen een stuk makkelijker.

C – Elektrische symbolen.
21

Schema’s zijn niet zo makkelijk te maken vanuit een tekening. Hoe meer
componenten in de tekening zijn, hoe moeilijker het zal zijn om een
schema ervan te maken.

ampèremeter

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Leg de componenten zodanig dat
je er overzichtelijk naar kan kijken.
Stap3:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

A

A

A

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6C via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

D – Grootheden.
22

Bij deze paragraaf gaan we de grootheden en bijbehorende eenheden
bespreken die tijdens deze module van toepassing zijn.
Spanning.
Spanning staat ook wel bekend als potentiaalverschil binnen de
natuurkunde. Met spanning wordt de hoeveelheid energie die nodig is
per ladingseenheid om deze te kunnen verplaatsen door een geleidend
materiaal bedoelt. Simpel gezegd: de energie van de elektronen.
Spanning wordt weergegeven met het symbool U, afgeleid van het
latijnse woord Urgere.
De eenheid waarin spanning wordt uitgedrukt is volt. Afgekort met een
hoofdletter V.
Wanneer je een elektrisch apparaat aansluit op het lichtnet door de
stekker in het stopcontact te steken, komt er een spanning van 230volt
naar dit apparaat. (Vroeger was dit 220volt, tegenwoordig 230volt)
Je noteert dit als: Ustopcontact = 230V.
Stroomsterkte.
Een lampje gaat branden als de kring gesloten is. Dit komt doordat er
een stroom van vrije elektriciteitsdeeltjes (elektronen) loopt door de
kring. Deze wordt verwekt door de batterij. De batterij werkt net als een
ventilator. Bij een ventilator is er voor en achter een andere druk en het
drukverschil veroorzaakt de luchtstroom. De batterij veroorzaakt dus een
drukverschil en hierdoor ontstaat een stroom. Deze stroom loopt van plus
naar min.
Kortom: stroomsterkte is het aantal elektronen dat per seconde door een
geleider stromen.

D – Grootheden.
23

Stroomsterkte wordt doorgaans weergegeven met de letter I, afkomstig
van intensiteit. De stroomsterkte die per seconde door een draad
passeert heeft de eenheid Ampère (A).
Stel dat er door een elektromotor een stroomsterkte van 3 Ampère gaat.
Je noteert dit als: Imotor = 3A
Om de stroomsterkte te meten plaats je een ampèremeter in serie (dus
tussen lampje en spanningsbron).
Weerstand.
Ieder elektrisch apparaat zorgt voor een weerstand van de
stroomsterkte. Een weerstand is wanneer de doorgang van een
elektrische stroom wordt bemoeilijkt.
Je zou weerstand kunnen vergelijken met een kraan die maar half
opengedraaid is.
Weerstand geven we aan met de letter R, afkomstig van resistance.
Weerstand wordt gemeten in de eenheid Ohm. Ohm wordt afgekort met
het Griekse symbool voor omega, Ω.
Stel dat een lampje een weerstand heeft van 25 Ohm.
Je noteer dit als: Rlampje = 25Ω.

D – Grootheden.
24

Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

Wanneer je spanning, stroomsterkte en weerstand wil gaan meten zijn er
een aantal dingen erg belangrijk om uit elkaar te houden.
Spanning over een lampje meten.
Wanneer je spanning wil meten heb je een spanningsmeter nodig. Deze
spanningsmeter sluit je parallel over het lampje aan.
Stroomsterkte door een lampje meten.
Wanneer je stroomsterkte wil gaan meten heb je een ampèremeter
nodig. Deze sluit je in serie voor of na het lampje aan. Deze zal het
aantal elektronen die per seconde door het lampje gaan meten.

D – Grootheden.
25

Wanneer je nog niet goed het verschil weet tussen serie en parallel is
dat geen probleem, want dat wordt later deze module nog behandeld.
Maar om je toch alvast een idee te geven kun je onderstaand filmpje
bekijken door erop te klikken. Het filmpje is ook HIER te vinden.

Weerstand van een lampje meten.
De weerstand is te meten maar dat wordt niet in deze module
behandeld. In deze module leer je wel de weerstand te berekenen met
behulp van de stroomsterkte en de spanning. Dit volgt nog in de
komende paragrafen.
Samenvatting kun je HIER te vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6D via Teletop.

E1 - Wet van Ohm.
26

Bij elektriciteit is er 1 formule de basis van alle andere formules. Deze
formule zal bij ieder onderdeeltje van elektriciteit, waarbij elektriciteit
een rol speelt, terugkomen. Deze wet is vernoemd naar de Duitse
natuurkundige George Ohm, die als eerste de relatie legde tussen
stroomsterkte, spanning en weerstand.
Voordat je de wet van Ohm goed kan begrijpen, moet je een aantal
basisdingen goed helder hebben.








Er kan pas een elektrische stroom lopen wanneer de stroomkring
gesloten is.
Stroomsterkte (I) wordt gemeten in Ampère (A).
Je kunt stroomsterkte meten met een Ampèremeter die je in serie
plaatst met het te meten component.
Spanning (U) wordt gemeten in Volt (V).
Je kunt spanning meten met een voltmeter die je parallel over het te
meten component plaatst.
Geef je de elektronen meer energie (spanning) dan zullen de aantal
elektronen die per seconde (stroomsterkte) door de stroomkring gaan
toenemen.

Deze voorwaarden zijn van belang bij de wet van Ohm. Wanneer er niet
aan deze voorwaarden wordt voldaan zal de wet van Ohm niet gelden.

E1 - Wet van Ohm.
27

We gaan nu bekijken hoe de wet van Ohm er uitziet.
We gaan de spanning en stroomsterkte meten van een
component (in dit geval hiernaast een weerstandje).
We zetten er eerst 0 volt op. De stroomsterkte is dan ook
0 ampère.
Wanneer we de spanning gaan verhogen naar 1volt,
zal de stroomsterkte omhoog gaan naar 0,5 ampère.
We verhogen de spanning naar 2 volt, stroomsterkte wordt 1 ampère.
Iedere keer wanneer de spanning met 1 volt verhoogd wordt, zal de
stroomsterkte verhogen met 0,5. Dat kunnen we uitzetten in een tabel
zoals hierbeneden is gedaan. Vanuit deze tabel kun je een grafiek
tekenen zoals ernaast gebeurd is. Bekijk deze en kijk of je begrijpt wat
er staat.

I (A)

0
0

1
0,5

2
1

3 4
1,5 2

U/I

2

2

2

2

U (V)

U (V)

3
2
1

0,5 1 1,5 2 I (A)
Zoals je in de kolom onderaan de tabel kunt
zien, komt er een constante waarde uit wanneer je spanning deelt door
de stroomsterkte. Vanuit de wiskunde weet je dat bij een rechte lijn een
hellingsgetal hoort.

Deze waarde is de weerstand.

R=

spanning
stroomsterkte

=

U(V)
I(A)

=

2
3
4
1
= 2Ω
=
=
=
1
1,5
0,5
2

E1 - Wet van Ohm.
28

De wet van Ohm luidt als volgt:

weerstand =
R(Ω) =

In symbolen:

spanning
stroomsterkte
U(V)
I(A)

Om erachter te komen hoe je de formule moet invullen wanneer er iets
anders gevraagd wordt dan de weerstand, kun je de formuledriehoek
gebruiken. Je legt dan je vinger op het gedeelte dat je moet uitrekenen,
de driehoek laat je zien hoe je de formule moet gebruiken.
Wil je R weten?
Leg je vinger op R, er blijft

over.

Wil je U weten?
Leg je vinger op U, er blijft I x R over.

Alle verschillende voorbeeldsommen kun je HIER vinden in de
samenvatting.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E1 via Teletop.

E2 – Ohm & lampje.
29

Dagelijks komen we lampen tegen. Grote lampen, zoals in een
voetbalstadion of kleine lampen in de kerstboom. Er zijn heel veel
verschillende soorten lampen of lampjes.
Wanneer je ieder lampje apart gaat bekijken,
zul je zien dat er op ieder lampje iets geschreven
staat. Bijvoorbeeld een autolamp.
Daar zou 12V/1,5A op kunnen staan.
Dit betekent dat wanneer je 12Volt over dit
lampje heen zou zetten, er een stroomsterkte van
1,5A doorheen gaan en brand het lampje op volle sterkte.

12V/1,5A

Kun je over dit lampje:
2Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zeer zwak.
6Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zwak.
12,5Volt zetten?
Ja, het lampje brandt fel.
25Volt zetten?
Ja, het lampje zal doorbranden.
Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken. In de video
wordt een proef gedemonstreerd om spanning en stroomsterkte te
meten. Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

E2 – Ohm & lampje.
30

De weerstand van een lampje is te meten en zal constant zijn wanneer er
een andere hoeveelheid spanning over het lampje wordt gezet. Echter
wanneer een gloeidraadje in een lampje zeer heet wordt, dan zal zijn
weerstandwaarde gaan veranderen door de hitte. Dat is het beste
zichtbaar wanneer een meting wordt uitgezet in een grafiek.
In de grafiek hiernaast zie je wat er
gebeurt wanneer je steeds meer spanning
(U) over een lampje zet. In eerste instantie
zal de grafiek lineair blijven, omdat de
weerstand constant is. Maar wanneer er
teveel spanning over een lampje wordt
gezet, wordt hij warm en zal hij uiteindelijk
doorbranden. Bij dit oververhitten van het
lampje zal de weerstand verhogen.

Wanneer je een voorbeeldsom wil zien, kijk dan in de samenvatting.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E2 via Teletop.

F – Serieschakeling.
31

Wanneer we een schakeling bekijken, kunnen we een schakeling onder
verdelen in 2 hoofdcategorieën. De Serieschakeling en de
Parallelschakeling.
Dit hebben we al heel kort bekeken bij paragraaf D met een filmpje. In
deze paragraaf gaan we het hebben over de Serieschakeling. De
Parallelschakeling zal in de volgende paragraaf worden besproken.
Een Serieschakeling is een schakeling waarbij alle geschakelde
componenten in serie staan. Dat wil zeggen; wanneer de stroom gaat
lopen kan deze maar 1 richting uit en komt dan alle componenten tegen.
De stroom kan zich nergens splitsen, splitsen is namelijk parallel.

+
-

+
-

Serie

Parallel

In het linkerplaatje zijn 3 lampjes in serie geschakeld. De stroom moet
door alle 3 de lampjes heen. In het rechterplaatje zijn 3 lampjes parallel
getekend, de stroom zal zich splitsen voordat het door een lampje gaat.

F – Serieschakeling.
32

Wanneer er in een serieschakeling een lampje uitvalt dan gaan de
andere lampjes ook uit, omdat de stroom niet meer door kan. De
stroomkring is dan niet meer gesloten. Wanneer er een lampje uitvalt bij
een Parallelschakeling, dan is de stroomkring nog steeds gesloten en kan
de stroom nog steeds door de andere lampjes. Deze zullen dan gewoon
blijven branden.

Stroomsterkte in een Serieschakeling.
Wanneer we een stroom laten lopen door een Serieschakeling dan is de
stroomsterkte in de hele stroomkring gelijk. Het maakt niet uit waar je
stroomsterkte gaat meten, overal is deze even groot.
In Natuurkundige termen zeggen we;
de stroomsterkte is constant.
I
1

I
2

I
3

I totaal

I = constant

Itotaal= I1= I2= I3

Itotaal wordt ook wel Ibron genoemd

F – Serieschakeling.
33

Spanning bij Serieschakeling.
De spanning die over de componenten staat kan wel verschillen, dit is
afhankelijk van de weerstand van ieder component. De spanning van
alle componenten bij elkaar opgeteld is de totale spanning.

U
1

U
2

U
3

U totaal

Utotaal = U1+U2+U3+…
Bekijk onderstaand filmpje over het oplossen van sommen met
serieschakelingen (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun het ook HIER bekijken.

F – Serieschakeling.
34

Weerstanden in serieschakeling.
Wanneer we weerstanden bekijken bij serieschakeling dan kun de totale
weerstand heel gemakkelijk berekenen. Je mag namelijk alle
weerstanden in de schakelingen bij elkaar optellen dan heb je de totale
weerstand.
R1

R2

R3

Rtot=R1+R2+R3
Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6F via Teletop.

G – Parallelschakeling.
35

In de vorige paragraaf hebben we gezien wanneer een schakeling
‘serie’ wordt genoemd en wanneer ‘parallel’. In deze paragraaf gaan
we kijken naar de stroomsterkte en spanning bij een parallelschakeling,
net zoals we dat in de vorige paragraaf hebben gedaan bij een
serieschakeling.
Het grote verschil van een parallelschakeling met een serieschakeling is
dat er bij een parallelschakeling meerdere stroomkringen zijn te
onderscheiden.
Hieronder zijn de verschillende stroomkringen weergegeven. Iedere
stroomkring is apart gekleurd. De stroom door het bovenste lampje volgt
de roze route, de stroom door het onderste lampje de groene route en
de stroom door de weerstand (component in het midden) de bruine route.

G – Parallelschakeling.
36

Wanneer we in een parallelschakeling ieder component gaan bekijken
zijn er een aantal eigenschappen heel belangrijk.
Omdat er meerdere stroomkringen zijn, is:


De stroomsterkte in de stroomkringen verschillend.



De spanning over ieder component hetzelfde.



Als er één onderdeel uitvalt of kapot gaat werkt de rest nog steeds.
U1

U2

U3
Utotaal

Spanning bij een parallelschakeling.
Met een voltmeter meet je de spanning over ieder component en zul je
zien dat over ieder component dezelfde spanning staat. Ook de totale
spanning (Utotaal) is hetzelfde.
Utotaal = U1 = U2 = U3

G – Parallelschakeling.
37

Stroomsterkte bij parallelschakeling.
De stroomsterkte kan verschillen per component in een
parallelschakeling. Om deze uit te rekenen moet je voor iedere
component de wet van Ohm gaan gebruiken. Wanneer je de totale
stroomsterkte wil weten, mag je de stroomsterktes van alle losse
componenten bij elkaar optellen.
I1

I2

I3

It

Itotaal = I1+I2+I3+…
Bekijk onderstaande film om te zien hoe je berekeningen aanpakt bij een
parallelschakeling (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

G – Parallelschakeling.
38

Weerstand bij parallelschakeling.
Om een totale weerstand te berekenen bij een parallelschakeling zul je
meer moeite moeten doen dan bij een serieschakeling.
Bij een serieschakeling hoefde je alle weerstanden maar bij elkaar op te
tellen, bij een parallelschakeling gaan we “omgekeerd” optellen.
Om omgekeerd op te tellen krijg je deze formule gegeven:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1
Je vult hierbij R1, R2, R3 etc. in de formule in en je houdt breuken over.
Als je niet meer weet hoe je Rv kunt uitrekenen wanneer je deze breuken
hebt kun je dat opzoeken in de samenvatting.

Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6G via Teletop.

H – Gecombineerde schakeling.
39

Tot nu toe zijn serieschakelingen en parallelschakelingen altijd apart
bekeken. Maar de meeste schakelingen die worden gebruikt bestaan
niet uit alleen serie of parallel geschakelde componenten maar uit een
mix hiervan. We noemen dit een gecombineerde schakeling.
Hier rechts is een gecombineerde schakeling
weergegeven. Het zijn 2 lampjes (nr. 1+2) die
parallel geschakeld zijn. Samen staan deze
lampjes in serie met de weerstand hier rechts.

1

Om aan een gecombineerde schakeling te
kunnen rekenen, moet je eerst gaan kijken welke
componenten in serie met elkaar staan en welke componenten een
parallelschakeling met elkaar vormen.
Wanneer je dat gelukt is kun je een parallelschakeling in gedachte
vervangen door een vervangingscomponent (vaak wel
vervangingsweerstand genoemd).
Dan hou je een schakeling over waarbij alle onderdelen in serie met
elkaar staan. Deze zou je zonder problemen moeten kunnen oplossen.

1
1 en 2

2

2

H – Gecombineerde schakeling.
40

Om een vervanging te vinden moet je een aantal zaken onthouden:
Alleen weerstanden mag je vervangen, je zult dus altijd eerst de
weerstand moeten uitrekenen.


Weerstanden in serie mag je optellen.



Weerstand parallel moet je “omgekeerd optellen” .



Serie:

(RV = R1+R2+R3+enz.)

Parallel:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1

Om goed te zien hoe je bij een parallelschakeling een
vervangingsweerstand uitrekent kun je het onderstaand filmpje bekijken.
(klik in het zwarte vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
41

Voorbeeldsom.
Geef bij elk component van onderstaande afbeelding de spanning,
stroomsterkte en weerstand.
9V
6V
10 Ω
0,2 A

Dit lijkt erg moeilijk, zeker omdat je bij zo een opgave “door het bomen
het bos niet meer ziet”. Je moet hiervoor iedere keer bij het begin
beginnen en de basisregels toepassen die je de afgelopen paragrafen
hebt geleerd.
De som wordt uitgewerkt in het onderstaand filmpje. (klik in het zwarte
vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
42

Je zou nu aan het laatste huiswerk van deze module kunnen beginnen.
Wanneer je graag nog een extra uitleg wil hebben over het oplossen
van een gecombineerde schakeling, dan kun je eerst onderstaand filmpje
bekijken. (klik in het zwarte vlak)
Ook zijn in de samenvatting meerdere sommen geheel uitgewerkt.
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Samenvatting kun je HIER vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6H via Teletop.

Extra: Relais.
43

Deze paragraaf is voor de mensen die nog geïnteresseerd zijn om wat
extra te weten te komen. Deze paragraaf zal NIET worden getoetst op
het proefwerk.
Tijdens deze extra stof gaan we het hebben over een Relais en zullen
stap voor stap gaan bekijken wat een Relais is.
Wat is een Relais?
Een Relais is een door een elektromagneet bediende schakelaar.
Het is een eenvoudige maar zeer veelgebruikte component in elektrische
schakelingen.
Hoe werkt een relais?
In een relais is koperdraad om een ijzeren staafje gedraaid. Wanneer
er door de draad stroom gaat lopen zal het ijzeren staafje magnetisch
worden. Aan het uiteinde van dit ijzeren staafje zit een ijzeren plaatje
wat aangetrokken wordt als het staafje magnetisch wordt.
Hierdoor worden er onder het plaatje 2 contacten met elkaar verbonden
net zoals bij een schakelaar.

Extra: Relais.
44

Welk symbool is een Relais?

Aan de linkerkant (bij de spoel) sluit je stroomkring A aan. Wanneer
deze stroomkring sluit, zal deze de elektromagneet activeren en trekt
aan het schakelaartje in stroomkring B (stippellijn).
Hoe werkt een Relais in een schakeling?

A

Als er een relais gebruikt wordt, zijn er
S1
altijd 2 stroomkringen,
S2
de “stuurkring” B en de
“verbruikerskring” A. Als de
schakelaar 1 (S1) gesloten wordt dan
B
wordt het ijzer in de het relais
M
magnetisch. Hierdoor trekt hij
schakelaar 2 (S2) automatisch
dicht. De 2e stroomkring wordt dus gesloten en in dit voorbeeld gaat dan
de motor (M) werken.

Extra: Relais.
45

Waarom dan niet de hiernaast staande schakeling?
Een motor (b.v. ruitenwissermotor auto) heeft
meestal een groot vermogen, het gevolg hiervan
is dat er een grote stroom doorheen gaat.
De meeste schakelaars aan het stuur zijn klein
en daar kan geen grote stroom doorheen,
anders branden deze door.

S

M

Een relais bied de oplossing, door
schakelaar S1 gaat een “kleine stuurstroom” waardoor S2 gesloten wordt
en de motor gaat werken. S2 is een schakelaar waar wel veel stroom
doorheen kan.
Deze relais bevinden zich vaak onder de motorkap of onder het
dashboard en je hoort ze vaak “klikken”.

Extra: Relais.
46

Hoe gebruiken we een Relais in een schakeling?
Een Relais gebruiken we zoals al gezien om met schakeling A schakeling
B te doen openen of sluiten. Wanneer we gaan kijken kom je het Relais
vaak tegen bij schakelingen waarbij je met een kleine stroomsterkte een
stroomkring wil (de)activeren met een grote stroomsterkte.
Het beste voorbeeld hiervan is een startrelais van de auto. Wanneer je
de auto probeert te starten draai je aan de sleutel. In deze schakeling is
dan ook een relais opgenomen die vervolgens alle andere systemen in
de auto uitzet, zodat de startmotor het volle vermogen van de accu kan
benutten.
In het schakelschema hieronder wordt een Relais gebruikt om een bel te
doen bellen. De bel werkt op een spanning van 230V, maar wordt
aangestuurd met een schakelaar die maar 12V aan spanning nodig
heeft.

Practica.
47

Hieronder zijn een aantal practica te vinden die goed aansluiten bij
deze module. Wanneer er een practicum wordt uitgevoerd, zal dit van
tevoren duidelijk worden aangegeven en kun je deze hier vinden:
Practicum 1:

Water als geleider.

Practicum 2:

De volta-batterij.

Practicum 3:

De citroen-batterij.

Practicum 4:

De hand-batterij.

Practicum 5:

Schakelingen tekenen en bouwen.

Practicum 6:

Wet van Ohm.


Slide 35

1

MODULE 6
ELEKTRICITEIT.

Door: S.

Habets.

Inhoudsopgave.
2

Hier vind u het overzicht van deze module.
Om snel naar een onderdeel toe te gaan kan erop geklikt worden.
Voorwoord

3

Legenda

4

A.

Introductie

5

B.

Statische elektriciteit

10

C.

Elektrische symbolen

18

D.

Grootheden

22

E1.

Wet van Ohm

26

E2.

Ohm & lampje

29

F.

Serieschakeling

31

G.

Parallelschakeling

35

H.

Gecombineerde schakeling

39

Extra:

Transistor

43

Practica

47

Voorwoord.
3

Welkom bij de module Elektriciteit door S. Habets.
Deze module is gemaakt voor leerlingen van 2 Atheneum.
De opzet van deze module is dat een leerling deze module geheel
zelfstandig door kan werken. Daar waar dat niet mogelijk is, zal er
tijdens de les hier nog aandacht aan besteed worden. Bij vragen kan
altijd de docent worden geraadpleegd. Dat kan tijdens de les, maar dat
kan ook online. Je krijgt dan in de meeste gevallen reactie per email.
Te vinden op: www.stagesmc.weebly.com
Verder is op de website nog aanvullende informatie te vinden.
Het is verstandig om tijdens de les naast je laptop ook te
zorgen voor een koptelefoon of oordopjes. Dit omdat er
regelmatig filmpjes met geluid zijn verwerkt in dit lesmateriaal.
Opdrachten/huiswerk.
De opdrachten die bij deze module horen zijn op teletop te vinden.
Wanneer er opdrachten gemaakt moeten worden zal dat worden
aangegeven in de module. Wanneer je score lager is dan 65% mag je
niet verder met de volgende paragraaf maar moet je de opdrachten
nogmaals maken.
Aanvullende informatie zal worden gegeven in de les.
Heel veel succes en plezier!
S. Habets

Legenda.
4

Soms kom je logo’s tegen op de groene balk zoals deze hierboven staan.
Wanneer je op sommige logo’s klikt zit er een hyperlink achter. Deze zal
je dan direct naar de juiste locatie verwijzen.
Hier beneden wordt uitgelegd wat het betekend wanneer er een van
deze logo’s in de groene balk staan vermeld.
Er zit geluid bij deze pagina of bij de bijbehorende film.
In de klas zijn oordopjes of een koptelefoon verplicht.
Er bevindt zich een video op deze pagina.

Aanvullende informatie is te vinden op de website van Dhr.
Habets.
Er bevinden zich opdrachten via TeleTop op deze pagina.

Er bevindt zich een samenvatting op deze pagina.

A – Introductie.
5

Elektriciteit komen we dagelijks tegen in ons leven. Dan denk je natuurlijk
meteen aan het stopcontact en aan batterijen met alle apparaten die
daarbij horen. Maar niet alleen kunstmatig opgewekte elektriciteit kom
je in je dagelijks leven tegen, ook in de natuur kom je elektriciteit tegen.
Vaak denk je niet aan deze vormen, maar toch hebben ze alles met
elektriciteit te maken.

In de natuur kom je bliksem tegen, heb je de sidderaal en gaan je haren
rechtovereind staan met behulp van elektriciteit. Zelfs in ons lichaam
gaan er continu elektrische stroompjes als je kijkt naar ons zenuwstelsel.

Tegenwoordig maken wij onze eigen elektriciteit. Maar waarom
gebruiken wij mensen eigenlijk zo graag elektriciteit?
Elektriciteit is een vorm van energie die veel voordelen heeft.




Elektriciteit is gemakkelijk te transporteren door de infrastructuur van
(koper)draden die inmiddels overal in ons land zijn aangebracht.
Elektriciteit is gemakkelijk om te zetten in andere vormen van energie
zoals:
Warmte
(vb: een soldeerbout of elektrische verwarming)
Licht
(vb: een gloeilamp of LED)
Beweging
(vb: een elektromotor)

A – Introductie.
6

Elektriciteit heeft ook grote nadelen.
Dat is namelijk dat elektriciteit duur is en zeer moeilijk te maken is. Het
proces van elektriciteit opwekken is ook erg milieubelastend.
(d.w.z. dat het milieu er flink onder lijdt)
Hoe komen we vandaag de dag eigenlijk aan de benodigde
elektriciteit? Dat wordt uitgelegd in het volgend filmpje.
(klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Historie van Elektriciteit.
Volgens historische documenten is de eerste bekende ontdekking van
statische elektriciteit eigenlijk in de 6e eeuw. Hier werd ontdekt dat het
wrijven van een bont met een ander voorwerp andere voorwerpen laat
aantrekken.

A – Introductie.
7

De eerste moderne toepassing van elektriciteit was in 1660, de eerste
elektrostatische generator. Deze baande de weg voor de leer van de
elektriciteit. Men ontdekte dat er materialen zijn die als geleiders dienst
doen en anderen die als isolator dienst doen en dat er twee soorten
ladingen bestaan (positief en negatief).
In 1700 werd de eerste condensator uitgevonden en men kon zo
statische elektriciteit in een elektrische stroom omzetten.
In de vroege 19e eeuw deed men nog meer verbazende ontdekkingen
op het gebied van elektriciteit.
Er kwamen bedrijven die erop gericht waren om elektriciteit te
onderzoeken om zo het leven voor de mensen gemakkelijker te maken.
Zo kwamen er de meest ongelooflijke uitvindingen, zoals de
inductiemotor, de gloeilamp, de lange afstand telegraaf, de telefoon, de
eerste elektrische aangedreven locomotief.
Deze uitvindingen kwamen van mensen zoals:
- Georg Simon Ohm
1787 - 1854

- Graaf Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta
1745 - 1827

- André-Marie Ampère
1775 – 1836
Natuurlijk zijn er nog vele andere uitvinders geweest die zich met
elektriciteit bezig hebben gehouden zoals:
Thomas Edison, Alexander Graham Bell, Michael Faraday, Benjamin
Franklin, Samuel Morse, James Watt, James Clerk Maxwell

A – Introductie.
8

Na de tweede wereldoorlog zijn de ontwikkelingen zeer snel gegaan.
Heden ten dage is elektriciteit niet meer weg te denken uit onze
maatschappij.
Toepassingen.
Om maar een paar voorbeelden te noemen waarbij elektriciteit een
belangrijke rol speelt:
Televisie, Stereo, Gsm, Computer, Airco, Klokken, Elektrische
gereedschappen, Lasers, Verlichting, Pompen, Meetapparatuur,
Afstandbedieningen, Ovens, Magnetron, Koffiezetapparaten,
Fototoestellen, Kopieerapparaten, Projectoren, IJskasten, Diepvriezers,
Snelheidscontroles, Navigatiesystemen, Satellieten, Speelgoed,
Vliegtuigen, Trein, Stofzuigers, Vaatwasmachines, Compressors,
Grasmaaimachines, Liften, Auto’s, Rolluiken, Verwarming, enz.
Zonder elektriciteit zou ons hedendaags bestaan helemaal ontregeld
worden.
Bedrijven, Fabrieken, Ziekenhuizen, Rechtbanken, Scholen, Tv-zenders,
Internet, Banken, Winkels, Treinverkeer, Verkeerslichten, Politie,
Brandweer, Vliegvelden, GSM netwerk zouden allemaal niet goed meer
functioneren.

A – Introductie.
9

Omdat elektriciteit zo een grote rol speelt in ons dagelijks leven,
zijn er ook een hele hoop beroepen gerelateerd aan elektriciteit.
Hieronder zijn een aantal beroepen opgesomd die direct
betrekking hebben op elektriciteit.
Elektrotechnisch ingenieur
-Besturingstechnicus
-Automatiseringsdeskundige
-Onderhoudstechnicus Electro en Instrumentatie
-Elektronicaspecialist
-Productontwerper
-Ingenieur krachtcentrale
-Programmeur robots
-Verwarmingsmonteur
-Audiovisueel medewerker
-Monteur communicatienetwerken
-Monteur laag- en hoogspanningsnetwerken
-

We hebben nu een flink aantal zaken bekeken. Een aanvulling hierop is
een video.
Klik hiernaast op het video logo om de video te bekijken
op het internet. Bij geen werkende link klik HIER.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6A via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

B – Statische elektriciteit.
10

Wanneer we een plasje zuiver water eens goed gaan bekijken, zullen we
zien dat het plasje water uit allemaal waterdeeltjes bestaat. Één zo een
waterdeeltje noemen we een watermolecuul.
Een molecuul kunnen we ook weer goed gaan bekijken. We zullen zien
dat ieder watermolecuul is opgebouwd uit hetzelfde aantal
bouwsteentjes van een soort. Er bestaan heel veel verschillende
bouwsteentjes en die bouwsteentjes noemen we atomen.
Wanneer we kijken naar het watermolecuul zal 1 watermolecuul bestaan
uit 2 waterstofatomen (afgekort: H) en 1 zuurstofatoom (afgekort: O).
De wetenschappelijke naam van water is H2O, bestaat uit 2xH en 1xO.
Samen zorgen deze atomen ervoor dat er de stof ‘water’ gevormd
wordt. De atomen zelf zijn geen water meer. Het kleinste deeltje dat nog
onder water valt, is het watermolecuul.

Ook atomen zijn weer goed te bekijken. Dan zul je zien dat ieder atoom
is opgebouwd uit een kern met daaromheen elektronen.
De kern bestaat uit:
Protonen: Dit zijn positief geladen deeltjes.
Neutronen: Dit zijn neutrale kerndeeltjes.
Om de kern “vliegen” de negatief geladen deeltjes,
de elektronen.

B – Statische elektriciteit.
11

De kernen blijven gemiddeld op hun
plaats. De elektronen bewegen rond de kern. Bij metalen en andere
“geleiders” kunnen deze elektronen hun eigen kern verlaten. Er is dan
sprake van “vrije elektronen”.
Zie ook het filmpje dat uitlegt hoe een molecuul in
elkaar zit.
(Klik in het zwarte vlak)op het video logo.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

B – Statische elektriciteit.
12

Als een atoom en/of molecuul elektronen teveel of te weinig heeft dan
krijgt deze een lading. Men noemt dit atoom en/of molecuul dan een ion.
We zullen in het vervolg niet praten over een ion maar over een geladen
stof (deze bestaat immers uit ionen)
Heb je evenveel positieve deeltjes als negatieve dan heb je een neutrale
stof.
Heb je een tekort aan elektronen  positief geladen stof (+)
Heb je een overschot aan elektronen negatief geladen stof (-)
Je kunt een stof alleen een lading geven door elektronen erbij of eraf te
doen.
2 gelijknamige stoffen (+) en (+) en (-) en (-) zullen ze elkaar afstoten.
Uiteraard geld dit niet voor neutrale stoffen onderling

2 ongelijknamige stoffen (-) en (+) zullen ze elkaar aantrekken.
Hierbij moet opgemerkt worden dat een neutrale stof ook door een
geladen stof aangetrokken wordt.

B – Statische elektriciteit.
13

Elektroscoop.
Met een elektroscoop kun je het effect van positief en
negatief geladen deeltjes zichtbaar maken. Het bestaat
meestal uit twee bladen lichte metalen folie.
De folie is verbonden met geleiders. De aan te tonen
lading vloeit langs de geleiders naar de bladen.
Daardoor gaan de twee bladen elkaar afstoten.
Hoe groter de lading, hoe verder de bladen zich van elkaar
verwijderen.
De elektroscoop die op school gebruikt wordt
staat hiernaast afgebeeld. Hoe groter de lading
hoe groter de uitslag.
Het is belangrijk bij een elektroscoop om te
onthouden dat de positieve deeltjes zich in de kern bevinden.
In een vaste stof (elektroscoop) zitten deze op een vaste plaats en
kunnen niet van hun plaats af. Bij stoffen met veel vrije elektronen zoals
bijna alle metalen zullen deze elektronen (negatieve deeltjes) wel willen
gaan bewegen.
Bepaalde stoffen worden bij wrijving:
-negatief geladen zoals: plastic koper
-positief geladen zoals: lucht, wol, glas

B – Statische elektriciteit.
14

Bij het in de buurt komen (niet aanraken!) van een elektroscoop gebeurt
het volgende:

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

De positief geladen staaf komt in de buurt en trekt de negatieve
deeltjes in de elektroscoop aan. Omdat er een verplaatsing van
negatieve elektronen in de elektroscoop plaats vindt, zullen er onderaan
alleen nog maar positief geladen deeltjes overblijven. En 2 positief
geladen plaatjes stoten elkaar af.
Dit effect wordt veroorzaakt door het feit dat gelijknamige ladingen
elkaar afstoten en ongelijknamige ladingen elkaar aantrekken.
Wanneer je dit verschijnsel moet gaan uitleggen kun je het beste dit
tekenen. Gebruik dan altijd deze volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen (+) op een vaste plaats.

3.

Teken de elektronen (-).

B – Statische elektriciteit.
15

Bij aanraking zal dit alles een hele andere wending nemen.
De elektronen (-) kunnen dan overspringen van het ene object naar het
andere. Hierdoor zal de elektroscoop uiteindelijk een positieve lading
krijgen, en de staaf wordt iets minder positief omdat er elektronen (-)
zijn bijgekomen. De plaatjes blijven dan ook uitelkaar staan.
Bij aanraking van de PVC buis gebeurt het volgende:
Er springen elektronen over

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Wanneer je dit verschijnsel moet gaan tekenen gebruik dan altijd deze
volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen op een vaste plaats. (+)

3.

Teken de elektronen. (-)

B – Statische elektriciteit.
16

Je kunt de elektroscoop weer neutraal maken door hem aan te raken, het
tekort aan elektronen wordt dan door jou aangevuld. Jij bent “geaard”
(verbonden met de aarde) en deze zal altijd neutraal blijven, vanwege
het enorme aantal deeltjes wat de aarde bezit.
Het in de buurt komen en aanraken met een negatieve staaf kun je
bekijken in de samenvatting. Let op: Er gebeurt met de plaatjes precies
hetzelfde, echter bewegen de elektronen (-) heel anders !

B – Statische elektriciteit.
17

Op de website staat een applet klaar waarmee je zelf een
ballon statisch kunt laden, probeer het eens en maak dan
eerst onderstaande opdrachten.
Laadt 1 ballon eerst negatief door hem langs de trui te wrijven.
1.
2.

Zal de trui nu positief of negatief zijn?
Wat zal er tussen de ballon en trui te zien zijn? Trekken deze elkaar
aan of stoten ze elkaar af?

Ga nu met de ballon naar de neutrale muur.
3.

Wat zal er met de negatieve elektronen in de muur gebeuren?

4.

Wat zal er met de positieve ionen in de muur gebeuren?

Herstel nu de simulatie en klik aan dat je 2 ballonnen wil gebruiken.
Wrijf met beide ballonen langs de trui zodat ze beide genoeg
elektronen opnemen. Hang vervolgens ballon 1 midden in het scherm en
ballon 2 breng je rustig naar ballon 1 toe.
5.

Wat zullen de 2 ballonen voor effect op elkaar hebben, en waarom?
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6B via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

C – Elektrische symbolen.
18

Bij elektriciteit wordt vaak gebruik gemaakt van schema’s waarin zal
worden aangegeven hoe een schakeling is opgebouwd. Een schakeling is
een stroomkring waarin verschillende onderdelen zijn opgenomen. Denk
hierbij aan een spanningsbron, een lampje en nog veel meer
verschillende mogelijke onderdelen. Deze onderdelen noemen we
componenten.

Schema’s worden gebruikt om een schakeling die in werkelijkheid
bestaan eenvoudiger weer te geven. In deze schema’s worden geen
foto’s gebruikt om aan te geven welke componenten in de schakeling
zitten.
Componenten die je veel zal tegenkomen:


Gelijkspanningbron



Wisselspanningbron



Schakelaar (geopend)



Schakelaar (gesloten)





Weerstand
(stroomverbruiker)
Voltmeter

V

C – Elektrische symbolen.
19


Ampèremeter



Lampje



Light-emitting diode (LED)



Draadje

A

Van de meeste componenten weet je waarschijnlijk wel wat ze doen of
waarvoor ze bedoeld zijn. Een diode is een apparaatje dat de stroom
maar in 1 richting doorlaat. Een Light-emitting diode is er eentje die
daarbij ook nog licht uitzendt.
Zoals al eerder aangegeven worden deze symbolen gebruikt om
schema’s te maken. Deze schema’s maken schakelingen overzichtelijker.
Enkele voorbeelden hiervan:

C – Elektrische symbolen.
20

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

Het schema dat er over blijft is veel overzichtelijk dan de oorspronkelijke
tekening.
Van ieder elektrisch apparaat is zo’n schema gemaakt. Zoals hieronder
van een magnetron

Dit maakt het zoeken naar eventuele storingen een stuk makkelijker.

C – Elektrische symbolen.
21

Schema’s zijn niet zo makkelijk te maken vanuit een tekening. Hoe meer
componenten in de tekening zijn, hoe moeilijker het zal zijn om een
schema ervan te maken.

ampèremeter

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Leg de componenten zodanig dat
je er overzichtelijk naar kan kijken.
Stap3:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

A

A

A

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6C via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

D – Grootheden.
22

Bij deze paragraaf gaan we de grootheden en bijbehorende eenheden
bespreken die tijdens deze module van toepassing zijn.
Spanning.
Spanning staat ook wel bekend als potentiaalverschil binnen de
natuurkunde. Met spanning wordt de hoeveelheid energie die nodig is
per ladingseenheid om deze te kunnen verplaatsen door een geleidend
materiaal bedoelt. Simpel gezegd: de energie van de elektronen.
Spanning wordt weergegeven met het symbool U, afgeleid van het
latijnse woord Urgere.
De eenheid waarin spanning wordt uitgedrukt is volt. Afgekort met een
hoofdletter V.
Wanneer je een elektrisch apparaat aansluit op het lichtnet door de
stekker in het stopcontact te steken, komt er een spanning van 230volt
naar dit apparaat. (Vroeger was dit 220volt, tegenwoordig 230volt)
Je noteert dit als: Ustopcontact = 230V.
Stroomsterkte.
Een lampje gaat branden als de kring gesloten is. Dit komt doordat er
een stroom van vrije elektriciteitsdeeltjes (elektronen) loopt door de
kring. Deze wordt verwekt door de batterij. De batterij werkt net als een
ventilator. Bij een ventilator is er voor en achter een andere druk en het
drukverschil veroorzaakt de luchtstroom. De batterij veroorzaakt dus een
drukverschil en hierdoor ontstaat een stroom. Deze stroom loopt van plus
naar min.
Kortom: stroomsterkte is het aantal elektronen dat per seconde door een
geleider stromen.

D – Grootheden.
23

Stroomsterkte wordt doorgaans weergegeven met de letter I, afkomstig
van intensiteit. De stroomsterkte die per seconde door een draad
passeert heeft de eenheid Ampère (A).
Stel dat er door een elektromotor een stroomsterkte van 3 Ampère gaat.
Je noteert dit als: Imotor = 3A
Om de stroomsterkte te meten plaats je een ampèremeter in serie (dus
tussen lampje en spanningsbron).
Weerstand.
Ieder elektrisch apparaat zorgt voor een weerstand van de
stroomsterkte. Een weerstand is wanneer de doorgang van een
elektrische stroom wordt bemoeilijkt.
Je zou weerstand kunnen vergelijken met een kraan die maar half
opengedraaid is.
Weerstand geven we aan met de letter R, afkomstig van resistance.
Weerstand wordt gemeten in de eenheid Ohm. Ohm wordt afgekort met
het Griekse symbool voor omega, Ω.
Stel dat een lampje een weerstand heeft van 25 Ohm.
Je noteer dit als: Rlampje = 25Ω.

D – Grootheden.
24

Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

Wanneer je spanning, stroomsterkte en weerstand wil gaan meten zijn er
een aantal dingen erg belangrijk om uit elkaar te houden.
Spanning over een lampje meten.
Wanneer je spanning wil meten heb je een spanningsmeter nodig. Deze
spanningsmeter sluit je parallel over het lampje aan.
Stroomsterkte door een lampje meten.
Wanneer je stroomsterkte wil gaan meten heb je een ampèremeter
nodig. Deze sluit je in serie voor of na het lampje aan. Deze zal het
aantal elektronen die per seconde door het lampje gaan meten.

D – Grootheden.
25

Wanneer je nog niet goed het verschil weet tussen serie en parallel is
dat geen probleem, want dat wordt later deze module nog behandeld.
Maar om je toch alvast een idee te geven kun je onderstaand filmpje
bekijken door erop te klikken. Het filmpje is ook HIER te vinden.

Weerstand van een lampje meten.
De weerstand is te meten maar dat wordt niet in deze module
behandeld. In deze module leer je wel de weerstand te berekenen met
behulp van de stroomsterkte en de spanning. Dit volgt nog in de
komende paragrafen.
Samenvatting kun je HIER te vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6D via Teletop.

E1 - Wet van Ohm.
26

Bij elektriciteit is er 1 formule de basis van alle andere formules. Deze
formule zal bij ieder onderdeeltje van elektriciteit, waarbij elektriciteit
een rol speelt, terugkomen. Deze wet is vernoemd naar de Duitse
natuurkundige George Ohm, die als eerste de relatie legde tussen
stroomsterkte, spanning en weerstand.
Voordat je de wet van Ohm goed kan begrijpen, moet je een aantal
basisdingen goed helder hebben.








Er kan pas een elektrische stroom lopen wanneer de stroomkring
gesloten is.
Stroomsterkte (I) wordt gemeten in Ampère (A).
Je kunt stroomsterkte meten met een Ampèremeter die je in serie
plaatst met het te meten component.
Spanning (U) wordt gemeten in Volt (V).
Je kunt spanning meten met een voltmeter die je parallel over het te
meten component plaatst.
Geef je de elektronen meer energie (spanning) dan zullen de aantal
elektronen die per seconde (stroomsterkte) door de stroomkring gaan
toenemen.

Deze voorwaarden zijn van belang bij de wet van Ohm. Wanneer er niet
aan deze voorwaarden wordt voldaan zal de wet van Ohm niet gelden.

E1 - Wet van Ohm.
27

We gaan nu bekijken hoe de wet van Ohm er uitziet.
We gaan de spanning en stroomsterkte meten van een
component (in dit geval hiernaast een weerstandje).
We zetten er eerst 0 volt op. De stroomsterkte is dan ook
0 ampère.
Wanneer we de spanning gaan verhogen naar 1volt,
zal de stroomsterkte omhoog gaan naar 0,5 ampère.
We verhogen de spanning naar 2 volt, stroomsterkte wordt 1 ampère.
Iedere keer wanneer de spanning met 1 volt verhoogd wordt, zal de
stroomsterkte verhogen met 0,5. Dat kunnen we uitzetten in een tabel
zoals hierbeneden is gedaan. Vanuit deze tabel kun je een grafiek
tekenen zoals ernaast gebeurd is. Bekijk deze en kijk of je begrijpt wat
er staat.

I (A)

0
0

1
0,5

2
1

3 4
1,5 2

U/I

2

2

2

2

U (V)

U (V)

3
2
1

0,5 1 1,5 2 I (A)
Zoals je in de kolom onderaan de tabel kunt
zien, komt er een constante waarde uit wanneer je spanning deelt door
de stroomsterkte. Vanuit de wiskunde weet je dat bij een rechte lijn een
hellingsgetal hoort.

Deze waarde is de weerstand.

R=

spanning
stroomsterkte

=

U(V)
I(A)

=

2
3
4
1
= 2Ω
=
=
=
1
1,5
0,5
2

E1 - Wet van Ohm.
28

De wet van Ohm luidt als volgt:

weerstand =
R(Ω) =

In symbolen:

spanning
stroomsterkte
U(V)
I(A)

Om erachter te komen hoe je de formule moet invullen wanneer er iets
anders gevraagd wordt dan de weerstand, kun je de formuledriehoek
gebruiken. Je legt dan je vinger op het gedeelte dat je moet uitrekenen,
de driehoek laat je zien hoe je de formule moet gebruiken.
Wil je R weten?
Leg je vinger op R, er blijft

over.

Wil je U weten?
Leg je vinger op U, er blijft I x R over.

Alle verschillende voorbeeldsommen kun je HIER vinden in de
samenvatting.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E1 via Teletop.

E2 – Ohm & lampje.
29

Dagelijks komen we lampen tegen. Grote lampen, zoals in een
voetbalstadion of kleine lampen in de kerstboom. Er zijn heel veel
verschillende soorten lampen of lampjes.
Wanneer je ieder lampje apart gaat bekijken,
zul je zien dat er op ieder lampje iets geschreven
staat. Bijvoorbeeld een autolamp.
Daar zou 12V/1,5A op kunnen staan.
Dit betekent dat wanneer je 12Volt over dit
lampje heen zou zetten, er een stroomsterkte van
1,5A doorheen gaan en brand het lampje op volle sterkte.

12V/1,5A

Kun je over dit lampje:
2Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zeer zwak.
6Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zwak.
12,5Volt zetten?
Ja, het lampje brandt fel.
25Volt zetten?
Ja, het lampje zal doorbranden.
Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken. In de video
wordt een proef gedemonstreerd om spanning en stroomsterkte te
meten. Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

E2 – Ohm & lampje.
30

De weerstand van een lampje is te meten en zal constant zijn wanneer er
een andere hoeveelheid spanning over het lampje wordt gezet. Echter
wanneer een gloeidraadje in een lampje zeer heet wordt, dan zal zijn
weerstandwaarde gaan veranderen door de hitte. Dat is het beste
zichtbaar wanneer een meting wordt uitgezet in een grafiek.
In de grafiek hiernaast zie je wat er
gebeurt wanneer je steeds meer spanning
(U) over een lampje zet. In eerste instantie
zal de grafiek lineair blijven, omdat de
weerstand constant is. Maar wanneer er
teveel spanning over een lampje wordt
gezet, wordt hij warm en zal hij uiteindelijk
doorbranden. Bij dit oververhitten van het
lampje zal de weerstand verhogen.

Wanneer je een voorbeeldsom wil zien, kijk dan in de samenvatting.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E2 via Teletop.

F – Serieschakeling.
31

Wanneer we een schakeling bekijken, kunnen we een schakeling onder
verdelen in 2 hoofdcategorieën. De Serieschakeling en de
Parallelschakeling.
Dit hebben we al heel kort bekeken bij paragraaf D met een filmpje. In
deze paragraaf gaan we het hebben over de Serieschakeling. De
Parallelschakeling zal in de volgende paragraaf worden besproken.
Een Serieschakeling is een schakeling waarbij alle geschakelde
componenten in serie staan. Dat wil zeggen; wanneer de stroom gaat
lopen kan deze maar 1 richting uit en komt dan alle componenten tegen.
De stroom kan zich nergens splitsen, splitsen is namelijk parallel.

+
-

+
-

Serie

Parallel

In het linkerplaatje zijn 3 lampjes in serie geschakeld. De stroom moet
door alle 3 de lampjes heen. In het rechterplaatje zijn 3 lampjes parallel
getekend, de stroom zal zich splitsen voordat het door een lampje gaat.

F – Serieschakeling.
32

Wanneer er in een serieschakeling een lampje uitvalt dan gaan de
andere lampjes ook uit, omdat de stroom niet meer door kan. De
stroomkring is dan niet meer gesloten. Wanneer er een lampje uitvalt bij
een Parallelschakeling, dan is de stroomkring nog steeds gesloten en kan
de stroom nog steeds door de andere lampjes. Deze zullen dan gewoon
blijven branden.

Stroomsterkte in een Serieschakeling.
Wanneer we een stroom laten lopen door een Serieschakeling dan is de
stroomsterkte in de hele stroomkring gelijk. Het maakt niet uit waar je
stroomsterkte gaat meten, overal is deze even groot.
In Natuurkundige termen zeggen we;
de stroomsterkte is constant.
I
1

I
2

I
3

I totaal

I = constant

Itotaal= I1= I2= I3

Itotaal wordt ook wel Ibron genoemd

F – Serieschakeling.
33

Spanning bij Serieschakeling.
De spanning die over de componenten staat kan wel verschillen, dit is
afhankelijk van de weerstand van ieder component. De spanning van
alle componenten bij elkaar opgeteld is de totale spanning.

U
1

U
2

U
3

U totaal

Utotaal = U1+U2+U3+…
Bekijk onderstaand filmpje over het oplossen van sommen met
serieschakelingen (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun het ook HIER bekijken.

F – Serieschakeling.
34

Weerstanden in serieschakeling.
Wanneer we weerstanden bekijken bij serieschakeling dan kun de totale
weerstand heel gemakkelijk berekenen. Je mag namelijk alle
weerstanden in de schakelingen bij elkaar optellen dan heb je de totale
weerstand.
R1

R2

R3

Rtot=R1+R2+R3
Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6F via Teletop.

G – Parallelschakeling.
35

In de vorige paragraaf hebben we gezien wanneer een schakeling
‘serie’ wordt genoemd en wanneer ‘parallel’. In deze paragraaf gaan
we kijken naar de stroomsterkte en spanning bij een parallelschakeling,
net zoals we dat in de vorige paragraaf hebben gedaan bij een
serieschakeling.
Het grote verschil van een parallelschakeling met een serieschakeling is
dat er bij een parallelschakeling meerdere stroomkringen zijn te
onderscheiden.
Hieronder zijn de verschillende stroomkringen weergegeven. Iedere
stroomkring is apart gekleurd. De stroom door het bovenste lampje volgt
de roze route, de stroom door het onderste lampje de groene route en
de stroom door de weerstand (component in het midden) de bruine route.

G – Parallelschakeling.
36

Wanneer we in een parallelschakeling ieder component gaan bekijken
zijn er een aantal eigenschappen heel belangrijk.
Omdat er meerdere stroomkringen zijn, is:


De stroomsterkte in de stroomkringen verschillend.



De spanning over ieder component hetzelfde.



Als er één onderdeel uitvalt of kapot gaat werkt de rest nog steeds.
U1

U2

U3
Utotaal

Spanning bij een parallelschakeling.
Met een voltmeter meet je de spanning over ieder component en zul je
zien dat over ieder component dezelfde spanning staat. Ook de totale
spanning (Utotaal) is hetzelfde.
Utotaal = U1 = U2 = U3

G – Parallelschakeling.
37

Stroomsterkte bij parallelschakeling.
De stroomsterkte kan verschillen per component in een
parallelschakeling. Om deze uit te rekenen moet je voor iedere
component de wet van Ohm gaan gebruiken. Wanneer je de totale
stroomsterkte wil weten, mag je de stroomsterktes van alle losse
componenten bij elkaar optellen.
I1

I2

I3

It

Itotaal = I1+I2+I3+…
Bekijk onderstaande film om te zien hoe je berekeningen aanpakt bij een
parallelschakeling (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

G – Parallelschakeling.
38

Weerstand bij parallelschakeling.
Om een totale weerstand te berekenen bij een parallelschakeling zul je
meer moeite moeten doen dan bij een serieschakeling.
Bij een serieschakeling hoefde je alle weerstanden maar bij elkaar op te
tellen, bij een parallelschakeling gaan we “omgekeerd” optellen.
Om omgekeerd op te tellen krijg je deze formule gegeven:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1
Je vult hierbij R1, R2, R3 etc. in de formule in en je houdt breuken over.
Als je niet meer weet hoe je Rv kunt uitrekenen wanneer je deze breuken
hebt kun je dat opzoeken in de samenvatting.

Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6G via Teletop.

H – Gecombineerde schakeling.
39

Tot nu toe zijn serieschakelingen en parallelschakelingen altijd apart
bekeken. Maar de meeste schakelingen die worden gebruikt bestaan
niet uit alleen serie of parallel geschakelde componenten maar uit een
mix hiervan. We noemen dit een gecombineerde schakeling.
Hier rechts is een gecombineerde schakeling
weergegeven. Het zijn 2 lampjes (nr. 1+2) die
parallel geschakeld zijn. Samen staan deze
lampjes in serie met de weerstand hier rechts.

1

Om aan een gecombineerde schakeling te
kunnen rekenen, moet je eerst gaan kijken welke
componenten in serie met elkaar staan en welke componenten een
parallelschakeling met elkaar vormen.
Wanneer je dat gelukt is kun je een parallelschakeling in gedachte
vervangen door een vervangingscomponent (vaak wel
vervangingsweerstand genoemd).
Dan hou je een schakeling over waarbij alle onderdelen in serie met
elkaar staan. Deze zou je zonder problemen moeten kunnen oplossen.

1
1 en 2

2

2

H – Gecombineerde schakeling.
40

Om een vervanging te vinden moet je een aantal zaken onthouden:
Alleen weerstanden mag je vervangen, je zult dus altijd eerst de
weerstand moeten uitrekenen.


Weerstanden in serie mag je optellen.



Weerstand parallel moet je “omgekeerd optellen” .



Serie:

(RV = R1+R2+R3+enz.)

Parallel:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1

Om goed te zien hoe je bij een parallelschakeling een
vervangingsweerstand uitrekent kun je het onderstaand filmpje bekijken.
(klik in het zwarte vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
41

Voorbeeldsom.
Geef bij elk component van onderstaande afbeelding de spanning,
stroomsterkte en weerstand.
9V
6V
10 Ω
0,2 A

Dit lijkt erg moeilijk, zeker omdat je bij zo een opgave “door het bomen
het bos niet meer ziet”. Je moet hiervoor iedere keer bij het begin
beginnen en de basisregels toepassen die je de afgelopen paragrafen
hebt geleerd.
De som wordt uitgewerkt in het onderstaand filmpje. (klik in het zwarte
vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
42

Je zou nu aan het laatste huiswerk van deze module kunnen beginnen.
Wanneer je graag nog een extra uitleg wil hebben over het oplossen
van een gecombineerde schakeling, dan kun je eerst onderstaand filmpje
bekijken. (klik in het zwarte vlak)
Ook zijn in de samenvatting meerdere sommen geheel uitgewerkt.
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Samenvatting kun je HIER vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6H via Teletop.

Extra: Relais.
43

Deze paragraaf is voor de mensen die nog geïnteresseerd zijn om wat
extra te weten te komen. Deze paragraaf zal NIET worden getoetst op
het proefwerk.
Tijdens deze extra stof gaan we het hebben over een Relais en zullen
stap voor stap gaan bekijken wat een Relais is.
Wat is een Relais?
Een Relais is een door een elektromagneet bediende schakelaar.
Het is een eenvoudige maar zeer veelgebruikte component in elektrische
schakelingen.
Hoe werkt een relais?
In een relais is koperdraad om een ijzeren staafje gedraaid. Wanneer
er door de draad stroom gaat lopen zal het ijzeren staafje magnetisch
worden. Aan het uiteinde van dit ijzeren staafje zit een ijzeren plaatje
wat aangetrokken wordt als het staafje magnetisch wordt.
Hierdoor worden er onder het plaatje 2 contacten met elkaar verbonden
net zoals bij een schakelaar.

Extra: Relais.
44

Welk symbool is een Relais?

Aan de linkerkant (bij de spoel) sluit je stroomkring A aan. Wanneer
deze stroomkring sluit, zal deze de elektromagneet activeren en trekt
aan het schakelaartje in stroomkring B (stippellijn).
Hoe werkt een Relais in een schakeling?

A

Als er een relais gebruikt wordt, zijn er
S1
altijd 2 stroomkringen,
S2
de “stuurkring” B en de
“verbruikerskring” A. Als de
schakelaar 1 (S1) gesloten wordt dan
B
wordt het ijzer in de het relais
M
magnetisch. Hierdoor trekt hij
schakelaar 2 (S2) automatisch
dicht. De 2e stroomkring wordt dus gesloten en in dit voorbeeld gaat dan
de motor (M) werken.

Extra: Relais.
45

Waarom dan niet de hiernaast staande schakeling?
Een motor (b.v. ruitenwissermotor auto) heeft
meestal een groot vermogen, het gevolg hiervan
is dat er een grote stroom doorheen gaat.
De meeste schakelaars aan het stuur zijn klein
en daar kan geen grote stroom doorheen,
anders branden deze door.

S

M

Een relais bied de oplossing, door
schakelaar S1 gaat een “kleine stuurstroom” waardoor S2 gesloten wordt
en de motor gaat werken. S2 is een schakelaar waar wel veel stroom
doorheen kan.
Deze relais bevinden zich vaak onder de motorkap of onder het
dashboard en je hoort ze vaak “klikken”.

Extra: Relais.
46

Hoe gebruiken we een Relais in een schakeling?
Een Relais gebruiken we zoals al gezien om met schakeling A schakeling
B te doen openen of sluiten. Wanneer we gaan kijken kom je het Relais
vaak tegen bij schakelingen waarbij je met een kleine stroomsterkte een
stroomkring wil (de)activeren met een grote stroomsterkte.
Het beste voorbeeld hiervan is een startrelais van de auto. Wanneer je
de auto probeert te starten draai je aan de sleutel. In deze schakeling is
dan ook een relais opgenomen die vervolgens alle andere systemen in
de auto uitzet, zodat de startmotor het volle vermogen van de accu kan
benutten.
In het schakelschema hieronder wordt een Relais gebruikt om een bel te
doen bellen. De bel werkt op een spanning van 230V, maar wordt
aangestuurd met een schakelaar die maar 12V aan spanning nodig
heeft.

Practica.
47

Hieronder zijn een aantal practica te vinden die goed aansluiten bij
deze module. Wanneer er een practicum wordt uitgevoerd, zal dit van
tevoren duidelijk worden aangegeven en kun je deze hier vinden:
Practicum 1:

Water als geleider.

Practicum 2:

De volta-batterij.

Practicum 3:

De citroen-batterij.

Practicum 4:

De hand-batterij.

Practicum 5:

Schakelingen tekenen en bouwen.

Practicum 6:

Wet van Ohm.


Slide 36

1

MODULE 6
ELEKTRICITEIT.

Door: S.

Habets.

Inhoudsopgave.
2

Hier vind u het overzicht van deze module.
Om snel naar een onderdeel toe te gaan kan erop geklikt worden.
Voorwoord

3

Legenda

4

A.

Introductie

5

B.

Statische elektriciteit

10

C.

Elektrische symbolen

18

D.

Grootheden

22

E1.

Wet van Ohm

26

E2.

Ohm & lampje

29

F.

Serieschakeling

31

G.

Parallelschakeling

35

H.

Gecombineerde schakeling

39

Extra:

Transistor

43

Practica

47

Voorwoord.
3

Welkom bij de module Elektriciteit door S. Habets.
Deze module is gemaakt voor leerlingen van 2 Atheneum.
De opzet van deze module is dat een leerling deze module geheel
zelfstandig door kan werken. Daar waar dat niet mogelijk is, zal er
tijdens de les hier nog aandacht aan besteed worden. Bij vragen kan
altijd de docent worden geraadpleegd. Dat kan tijdens de les, maar dat
kan ook online. Je krijgt dan in de meeste gevallen reactie per email.
Te vinden op: www.stagesmc.weebly.com
Verder is op de website nog aanvullende informatie te vinden.
Het is verstandig om tijdens de les naast je laptop ook te
zorgen voor een koptelefoon of oordopjes. Dit omdat er
regelmatig filmpjes met geluid zijn verwerkt in dit lesmateriaal.
Opdrachten/huiswerk.
De opdrachten die bij deze module horen zijn op teletop te vinden.
Wanneer er opdrachten gemaakt moeten worden zal dat worden
aangegeven in de module. Wanneer je score lager is dan 65% mag je
niet verder met de volgende paragraaf maar moet je de opdrachten
nogmaals maken.
Aanvullende informatie zal worden gegeven in de les.
Heel veel succes en plezier!
S. Habets

Legenda.
4

Soms kom je logo’s tegen op de groene balk zoals deze hierboven staan.
Wanneer je op sommige logo’s klikt zit er een hyperlink achter. Deze zal
je dan direct naar de juiste locatie verwijzen.
Hier beneden wordt uitgelegd wat het betekend wanneer er een van
deze logo’s in de groene balk staan vermeld.
Er zit geluid bij deze pagina of bij de bijbehorende film.
In de klas zijn oordopjes of een koptelefoon verplicht.
Er bevindt zich een video op deze pagina.

Aanvullende informatie is te vinden op de website van Dhr.
Habets.
Er bevinden zich opdrachten via TeleTop op deze pagina.

Er bevindt zich een samenvatting op deze pagina.

A – Introductie.
5

Elektriciteit komen we dagelijks tegen in ons leven. Dan denk je natuurlijk
meteen aan het stopcontact en aan batterijen met alle apparaten die
daarbij horen. Maar niet alleen kunstmatig opgewekte elektriciteit kom
je in je dagelijks leven tegen, ook in de natuur kom je elektriciteit tegen.
Vaak denk je niet aan deze vormen, maar toch hebben ze alles met
elektriciteit te maken.

In de natuur kom je bliksem tegen, heb je de sidderaal en gaan je haren
rechtovereind staan met behulp van elektriciteit. Zelfs in ons lichaam
gaan er continu elektrische stroompjes als je kijkt naar ons zenuwstelsel.

Tegenwoordig maken wij onze eigen elektriciteit. Maar waarom
gebruiken wij mensen eigenlijk zo graag elektriciteit?
Elektriciteit is een vorm van energie die veel voordelen heeft.




Elektriciteit is gemakkelijk te transporteren door de infrastructuur van
(koper)draden die inmiddels overal in ons land zijn aangebracht.
Elektriciteit is gemakkelijk om te zetten in andere vormen van energie
zoals:
Warmte
(vb: een soldeerbout of elektrische verwarming)
Licht
(vb: een gloeilamp of LED)
Beweging
(vb: een elektromotor)

A – Introductie.
6

Elektriciteit heeft ook grote nadelen.
Dat is namelijk dat elektriciteit duur is en zeer moeilijk te maken is. Het
proces van elektriciteit opwekken is ook erg milieubelastend.
(d.w.z. dat het milieu er flink onder lijdt)
Hoe komen we vandaag de dag eigenlijk aan de benodigde
elektriciteit? Dat wordt uitgelegd in het volgend filmpje.
(klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Historie van Elektriciteit.
Volgens historische documenten is de eerste bekende ontdekking van
statische elektriciteit eigenlijk in de 6e eeuw. Hier werd ontdekt dat het
wrijven van een bont met een ander voorwerp andere voorwerpen laat
aantrekken.

A – Introductie.
7

De eerste moderne toepassing van elektriciteit was in 1660, de eerste
elektrostatische generator. Deze baande de weg voor de leer van de
elektriciteit. Men ontdekte dat er materialen zijn die als geleiders dienst
doen en anderen die als isolator dienst doen en dat er twee soorten
ladingen bestaan (positief en negatief).
In 1700 werd de eerste condensator uitgevonden en men kon zo
statische elektriciteit in een elektrische stroom omzetten.
In de vroege 19e eeuw deed men nog meer verbazende ontdekkingen
op het gebied van elektriciteit.
Er kwamen bedrijven die erop gericht waren om elektriciteit te
onderzoeken om zo het leven voor de mensen gemakkelijker te maken.
Zo kwamen er de meest ongelooflijke uitvindingen, zoals de
inductiemotor, de gloeilamp, de lange afstand telegraaf, de telefoon, de
eerste elektrische aangedreven locomotief.
Deze uitvindingen kwamen van mensen zoals:
- Georg Simon Ohm
1787 - 1854

- Graaf Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta
1745 - 1827

- André-Marie Ampère
1775 – 1836
Natuurlijk zijn er nog vele andere uitvinders geweest die zich met
elektriciteit bezig hebben gehouden zoals:
Thomas Edison, Alexander Graham Bell, Michael Faraday, Benjamin
Franklin, Samuel Morse, James Watt, James Clerk Maxwell

A – Introductie.
8

Na de tweede wereldoorlog zijn de ontwikkelingen zeer snel gegaan.
Heden ten dage is elektriciteit niet meer weg te denken uit onze
maatschappij.
Toepassingen.
Om maar een paar voorbeelden te noemen waarbij elektriciteit een
belangrijke rol speelt:
Televisie, Stereo, Gsm, Computer, Airco, Klokken, Elektrische
gereedschappen, Lasers, Verlichting, Pompen, Meetapparatuur,
Afstandbedieningen, Ovens, Magnetron, Koffiezetapparaten,
Fototoestellen, Kopieerapparaten, Projectoren, IJskasten, Diepvriezers,
Snelheidscontroles, Navigatiesystemen, Satellieten, Speelgoed,
Vliegtuigen, Trein, Stofzuigers, Vaatwasmachines, Compressors,
Grasmaaimachines, Liften, Auto’s, Rolluiken, Verwarming, enz.
Zonder elektriciteit zou ons hedendaags bestaan helemaal ontregeld
worden.
Bedrijven, Fabrieken, Ziekenhuizen, Rechtbanken, Scholen, Tv-zenders,
Internet, Banken, Winkels, Treinverkeer, Verkeerslichten, Politie,
Brandweer, Vliegvelden, GSM netwerk zouden allemaal niet goed meer
functioneren.

A – Introductie.
9

Omdat elektriciteit zo een grote rol speelt in ons dagelijks leven,
zijn er ook een hele hoop beroepen gerelateerd aan elektriciteit.
Hieronder zijn een aantal beroepen opgesomd die direct
betrekking hebben op elektriciteit.
Elektrotechnisch ingenieur
-Besturingstechnicus
-Automatiseringsdeskundige
-Onderhoudstechnicus Electro en Instrumentatie
-Elektronicaspecialist
-Productontwerper
-Ingenieur krachtcentrale
-Programmeur robots
-Verwarmingsmonteur
-Audiovisueel medewerker
-Monteur communicatienetwerken
-Monteur laag- en hoogspanningsnetwerken
-

We hebben nu een flink aantal zaken bekeken. Een aanvulling hierop is
een video.
Klik hiernaast op het video logo om de video te bekijken
op het internet. Bij geen werkende link klik HIER.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6A via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

B – Statische elektriciteit.
10

Wanneer we een plasje zuiver water eens goed gaan bekijken, zullen we
zien dat het plasje water uit allemaal waterdeeltjes bestaat. Één zo een
waterdeeltje noemen we een watermolecuul.
Een molecuul kunnen we ook weer goed gaan bekijken. We zullen zien
dat ieder watermolecuul is opgebouwd uit hetzelfde aantal
bouwsteentjes van een soort. Er bestaan heel veel verschillende
bouwsteentjes en die bouwsteentjes noemen we atomen.
Wanneer we kijken naar het watermolecuul zal 1 watermolecuul bestaan
uit 2 waterstofatomen (afgekort: H) en 1 zuurstofatoom (afgekort: O).
De wetenschappelijke naam van water is H2O, bestaat uit 2xH en 1xO.
Samen zorgen deze atomen ervoor dat er de stof ‘water’ gevormd
wordt. De atomen zelf zijn geen water meer. Het kleinste deeltje dat nog
onder water valt, is het watermolecuul.

Ook atomen zijn weer goed te bekijken. Dan zul je zien dat ieder atoom
is opgebouwd uit een kern met daaromheen elektronen.
De kern bestaat uit:
Protonen: Dit zijn positief geladen deeltjes.
Neutronen: Dit zijn neutrale kerndeeltjes.
Om de kern “vliegen” de negatief geladen deeltjes,
de elektronen.

B – Statische elektriciteit.
11

De kernen blijven gemiddeld op hun
plaats. De elektronen bewegen rond de kern. Bij metalen en andere
“geleiders” kunnen deze elektronen hun eigen kern verlaten. Er is dan
sprake van “vrije elektronen”.
Zie ook het filmpje dat uitlegt hoe een molecuul in
elkaar zit.
(Klik in het zwarte vlak)op het video logo.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

B – Statische elektriciteit.
12

Als een atoom en/of molecuul elektronen teveel of te weinig heeft dan
krijgt deze een lading. Men noemt dit atoom en/of molecuul dan een ion.
We zullen in het vervolg niet praten over een ion maar over een geladen
stof (deze bestaat immers uit ionen)
Heb je evenveel positieve deeltjes als negatieve dan heb je een neutrale
stof.
Heb je een tekort aan elektronen  positief geladen stof (+)
Heb je een overschot aan elektronen negatief geladen stof (-)
Je kunt een stof alleen een lading geven door elektronen erbij of eraf te
doen.
2 gelijknamige stoffen (+) en (+) en (-) en (-) zullen ze elkaar afstoten.
Uiteraard geld dit niet voor neutrale stoffen onderling

2 ongelijknamige stoffen (-) en (+) zullen ze elkaar aantrekken.
Hierbij moet opgemerkt worden dat een neutrale stof ook door een
geladen stof aangetrokken wordt.

B – Statische elektriciteit.
13

Elektroscoop.
Met een elektroscoop kun je het effect van positief en
negatief geladen deeltjes zichtbaar maken. Het bestaat
meestal uit twee bladen lichte metalen folie.
De folie is verbonden met geleiders. De aan te tonen
lading vloeit langs de geleiders naar de bladen.
Daardoor gaan de twee bladen elkaar afstoten.
Hoe groter de lading, hoe verder de bladen zich van elkaar
verwijderen.
De elektroscoop die op school gebruikt wordt
staat hiernaast afgebeeld. Hoe groter de lading
hoe groter de uitslag.
Het is belangrijk bij een elektroscoop om te
onthouden dat de positieve deeltjes zich in de kern bevinden.
In een vaste stof (elektroscoop) zitten deze op een vaste plaats en
kunnen niet van hun plaats af. Bij stoffen met veel vrije elektronen zoals
bijna alle metalen zullen deze elektronen (negatieve deeltjes) wel willen
gaan bewegen.
Bepaalde stoffen worden bij wrijving:
-negatief geladen zoals: plastic koper
-positief geladen zoals: lucht, wol, glas

B – Statische elektriciteit.
14

Bij het in de buurt komen (niet aanraken!) van een elektroscoop gebeurt
het volgende:

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

De positief geladen staaf komt in de buurt en trekt de negatieve
deeltjes in de elektroscoop aan. Omdat er een verplaatsing van
negatieve elektronen in de elektroscoop plaats vindt, zullen er onderaan
alleen nog maar positief geladen deeltjes overblijven. En 2 positief
geladen plaatjes stoten elkaar af.
Dit effect wordt veroorzaakt door het feit dat gelijknamige ladingen
elkaar afstoten en ongelijknamige ladingen elkaar aantrekken.
Wanneer je dit verschijnsel moet gaan uitleggen kun je het beste dit
tekenen. Gebruik dan altijd deze volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen (+) op een vaste plaats.

3.

Teken de elektronen (-).

B – Statische elektriciteit.
15

Bij aanraking zal dit alles een hele andere wending nemen.
De elektronen (-) kunnen dan overspringen van het ene object naar het
andere. Hierdoor zal de elektroscoop uiteindelijk een positieve lading
krijgen, en de staaf wordt iets minder positief omdat er elektronen (-)
zijn bijgekomen. De plaatjes blijven dan ook uitelkaar staan.
Bij aanraking van de PVC buis gebeurt het volgende:
Er springen elektronen over

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Wanneer je dit verschijnsel moet gaan tekenen gebruik dan altijd deze
volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen op een vaste plaats. (+)

3.

Teken de elektronen. (-)

B – Statische elektriciteit.
16

Je kunt de elektroscoop weer neutraal maken door hem aan te raken, het
tekort aan elektronen wordt dan door jou aangevuld. Jij bent “geaard”
(verbonden met de aarde) en deze zal altijd neutraal blijven, vanwege
het enorme aantal deeltjes wat de aarde bezit.
Het in de buurt komen en aanraken met een negatieve staaf kun je
bekijken in de samenvatting. Let op: Er gebeurt met de plaatjes precies
hetzelfde, echter bewegen de elektronen (-) heel anders !

B – Statische elektriciteit.
17

Op de website staat een applet klaar waarmee je zelf een
ballon statisch kunt laden, probeer het eens en maak dan
eerst onderstaande opdrachten.
Laadt 1 ballon eerst negatief door hem langs de trui te wrijven.
1.
2.

Zal de trui nu positief of negatief zijn?
Wat zal er tussen de ballon en trui te zien zijn? Trekken deze elkaar
aan of stoten ze elkaar af?

Ga nu met de ballon naar de neutrale muur.
3.

Wat zal er met de negatieve elektronen in de muur gebeuren?

4.

Wat zal er met de positieve ionen in de muur gebeuren?

Herstel nu de simulatie en klik aan dat je 2 ballonnen wil gebruiken.
Wrijf met beide ballonen langs de trui zodat ze beide genoeg
elektronen opnemen. Hang vervolgens ballon 1 midden in het scherm en
ballon 2 breng je rustig naar ballon 1 toe.
5.

Wat zullen de 2 ballonen voor effect op elkaar hebben, en waarom?
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6B via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

C – Elektrische symbolen.
18

Bij elektriciteit wordt vaak gebruik gemaakt van schema’s waarin zal
worden aangegeven hoe een schakeling is opgebouwd. Een schakeling is
een stroomkring waarin verschillende onderdelen zijn opgenomen. Denk
hierbij aan een spanningsbron, een lampje en nog veel meer
verschillende mogelijke onderdelen. Deze onderdelen noemen we
componenten.

Schema’s worden gebruikt om een schakeling die in werkelijkheid
bestaan eenvoudiger weer te geven. In deze schema’s worden geen
foto’s gebruikt om aan te geven welke componenten in de schakeling
zitten.
Componenten die je veel zal tegenkomen:


Gelijkspanningbron



Wisselspanningbron



Schakelaar (geopend)



Schakelaar (gesloten)





Weerstand
(stroomverbruiker)
Voltmeter

V

C – Elektrische symbolen.
19


Ampèremeter



Lampje



Light-emitting diode (LED)



Draadje

A

Van de meeste componenten weet je waarschijnlijk wel wat ze doen of
waarvoor ze bedoeld zijn. Een diode is een apparaatje dat de stroom
maar in 1 richting doorlaat. Een Light-emitting diode is er eentje die
daarbij ook nog licht uitzendt.
Zoals al eerder aangegeven worden deze symbolen gebruikt om
schema’s te maken. Deze schema’s maken schakelingen overzichtelijker.
Enkele voorbeelden hiervan:

C – Elektrische symbolen.
20

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

Het schema dat er over blijft is veel overzichtelijk dan de oorspronkelijke
tekening.
Van ieder elektrisch apparaat is zo’n schema gemaakt. Zoals hieronder
van een magnetron

Dit maakt het zoeken naar eventuele storingen een stuk makkelijker.

C – Elektrische symbolen.
21

Schema’s zijn niet zo makkelijk te maken vanuit een tekening. Hoe meer
componenten in de tekening zijn, hoe moeilijker het zal zijn om een
schema ervan te maken.

ampèremeter

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Leg de componenten zodanig dat
je er overzichtelijk naar kan kijken.
Stap3:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

A

A

A

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6C via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

D – Grootheden.
22

Bij deze paragraaf gaan we de grootheden en bijbehorende eenheden
bespreken die tijdens deze module van toepassing zijn.
Spanning.
Spanning staat ook wel bekend als potentiaalverschil binnen de
natuurkunde. Met spanning wordt de hoeveelheid energie die nodig is
per ladingseenheid om deze te kunnen verplaatsen door een geleidend
materiaal bedoelt. Simpel gezegd: de energie van de elektronen.
Spanning wordt weergegeven met het symbool U, afgeleid van het
latijnse woord Urgere.
De eenheid waarin spanning wordt uitgedrukt is volt. Afgekort met een
hoofdletter V.
Wanneer je een elektrisch apparaat aansluit op het lichtnet door de
stekker in het stopcontact te steken, komt er een spanning van 230volt
naar dit apparaat. (Vroeger was dit 220volt, tegenwoordig 230volt)
Je noteert dit als: Ustopcontact = 230V.
Stroomsterkte.
Een lampje gaat branden als de kring gesloten is. Dit komt doordat er
een stroom van vrije elektriciteitsdeeltjes (elektronen) loopt door de
kring. Deze wordt verwekt door de batterij. De batterij werkt net als een
ventilator. Bij een ventilator is er voor en achter een andere druk en het
drukverschil veroorzaakt de luchtstroom. De batterij veroorzaakt dus een
drukverschil en hierdoor ontstaat een stroom. Deze stroom loopt van plus
naar min.
Kortom: stroomsterkte is het aantal elektronen dat per seconde door een
geleider stromen.

D – Grootheden.
23

Stroomsterkte wordt doorgaans weergegeven met de letter I, afkomstig
van intensiteit. De stroomsterkte die per seconde door een draad
passeert heeft de eenheid Ampère (A).
Stel dat er door een elektromotor een stroomsterkte van 3 Ampère gaat.
Je noteert dit als: Imotor = 3A
Om de stroomsterkte te meten plaats je een ampèremeter in serie (dus
tussen lampje en spanningsbron).
Weerstand.
Ieder elektrisch apparaat zorgt voor een weerstand van de
stroomsterkte. Een weerstand is wanneer de doorgang van een
elektrische stroom wordt bemoeilijkt.
Je zou weerstand kunnen vergelijken met een kraan die maar half
opengedraaid is.
Weerstand geven we aan met de letter R, afkomstig van resistance.
Weerstand wordt gemeten in de eenheid Ohm. Ohm wordt afgekort met
het Griekse symbool voor omega, Ω.
Stel dat een lampje een weerstand heeft van 25 Ohm.
Je noteer dit als: Rlampje = 25Ω.

D – Grootheden.
24

Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

Wanneer je spanning, stroomsterkte en weerstand wil gaan meten zijn er
een aantal dingen erg belangrijk om uit elkaar te houden.
Spanning over een lampje meten.
Wanneer je spanning wil meten heb je een spanningsmeter nodig. Deze
spanningsmeter sluit je parallel over het lampje aan.
Stroomsterkte door een lampje meten.
Wanneer je stroomsterkte wil gaan meten heb je een ampèremeter
nodig. Deze sluit je in serie voor of na het lampje aan. Deze zal het
aantal elektronen die per seconde door het lampje gaan meten.

D – Grootheden.
25

Wanneer je nog niet goed het verschil weet tussen serie en parallel is
dat geen probleem, want dat wordt later deze module nog behandeld.
Maar om je toch alvast een idee te geven kun je onderstaand filmpje
bekijken door erop te klikken. Het filmpje is ook HIER te vinden.

Weerstand van een lampje meten.
De weerstand is te meten maar dat wordt niet in deze module
behandeld. In deze module leer je wel de weerstand te berekenen met
behulp van de stroomsterkte en de spanning. Dit volgt nog in de
komende paragrafen.
Samenvatting kun je HIER te vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6D via Teletop.

E1 - Wet van Ohm.
26

Bij elektriciteit is er 1 formule de basis van alle andere formules. Deze
formule zal bij ieder onderdeeltje van elektriciteit, waarbij elektriciteit
een rol speelt, terugkomen. Deze wet is vernoemd naar de Duitse
natuurkundige George Ohm, die als eerste de relatie legde tussen
stroomsterkte, spanning en weerstand.
Voordat je de wet van Ohm goed kan begrijpen, moet je een aantal
basisdingen goed helder hebben.








Er kan pas een elektrische stroom lopen wanneer de stroomkring
gesloten is.
Stroomsterkte (I) wordt gemeten in Ampère (A).
Je kunt stroomsterkte meten met een Ampèremeter die je in serie
plaatst met het te meten component.
Spanning (U) wordt gemeten in Volt (V).
Je kunt spanning meten met een voltmeter die je parallel over het te
meten component plaatst.
Geef je de elektronen meer energie (spanning) dan zullen de aantal
elektronen die per seconde (stroomsterkte) door de stroomkring gaan
toenemen.

Deze voorwaarden zijn van belang bij de wet van Ohm. Wanneer er niet
aan deze voorwaarden wordt voldaan zal de wet van Ohm niet gelden.

E1 - Wet van Ohm.
27

We gaan nu bekijken hoe de wet van Ohm er uitziet.
We gaan de spanning en stroomsterkte meten van een
component (in dit geval hiernaast een weerstandje).
We zetten er eerst 0 volt op. De stroomsterkte is dan ook
0 ampère.
Wanneer we de spanning gaan verhogen naar 1volt,
zal de stroomsterkte omhoog gaan naar 0,5 ampère.
We verhogen de spanning naar 2 volt, stroomsterkte wordt 1 ampère.
Iedere keer wanneer de spanning met 1 volt verhoogd wordt, zal de
stroomsterkte verhogen met 0,5. Dat kunnen we uitzetten in een tabel
zoals hierbeneden is gedaan. Vanuit deze tabel kun je een grafiek
tekenen zoals ernaast gebeurd is. Bekijk deze en kijk of je begrijpt wat
er staat.

I (A)

0
0

1
0,5

2
1

3 4
1,5 2

U/I

2

2

2

2

U (V)

U (V)

3
2
1

0,5 1 1,5 2 I (A)
Zoals je in de kolom onderaan de tabel kunt
zien, komt er een constante waarde uit wanneer je spanning deelt door
de stroomsterkte. Vanuit de wiskunde weet je dat bij een rechte lijn een
hellingsgetal hoort.

Deze waarde is de weerstand.

R=

spanning
stroomsterkte

=

U(V)
I(A)

=

2
3
4
1
= 2Ω
=
=
=
1
1,5
0,5
2

E1 - Wet van Ohm.
28

De wet van Ohm luidt als volgt:

weerstand =
R(Ω) =

In symbolen:

spanning
stroomsterkte
U(V)
I(A)

Om erachter te komen hoe je de formule moet invullen wanneer er iets
anders gevraagd wordt dan de weerstand, kun je de formuledriehoek
gebruiken. Je legt dan je vinger op het gedeelte dat je moet uitrekenen,
de driehoek laat je zien hoe je de formule moet gebruiken.
Wil je R weten?
Leg je vinger op R, er blijft

over.

Wil je U weten?
Leg je vinger op U, er blijft I x R over.

Alle verschillende voorbeeldsommen kun je HIER vinden in de
samenvatting.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E1 via Teletop.

E2 – Ohm & lampje.
29

Dagelijks komen we lampen tegen. Grote lampen, zoals in een
voetbalstadion of kleine lampen in de kerstboom. Er zijn heel veel
verschillende soorten lampen of lampjes.
Wanneer je ieder lampje apart gaat bekijken,
zul je zien dat er op ieder lampje iets geschreven
staat. Bijvoorbeeld een autolamp.
Daar zou 12V/1,5A op kunnen staan.
Dit betekent dat wanneer je 12Volt over dit
lampje heen zou zetten, er een stroomsterkte van
1,5A doorheen gaan en brand het lampje op volle sterkte.

12V/1,5A

Kun je over dit lampje:
2Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zeer zwak.
6Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zwak.
12,5Volt zetten?
Ja, het lampje brandt fel.
25Volt zetten?
Ja, het lampje zal doorbranden.
Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken. In de video
wordt een proef gedemonstreerd om spanning en stroomsterkte te
meten. Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

E2 – Ohm & lampje.
30

De weerstand van een lampje is te meten en zal constant zijn wanneer er
een andere hoeveelheid spanning over het lampje wordt gezet. Echter
wanneer een gloeidraadje in een lampje zeer heet wordt, dan zal zijn
weerstandwaarde gaan veranderen door de hitte. Dat is het beste
zichtbaar wanneer een meting wordt uitgezet in een grafiek.
In de grafiek hiernaast zie je wat er
gebeurt wanneer je steeds meer spanning
(U) over een lampje zet. In eerste instantie
zal de grafiek lineair blijven, omdat de
weerstand constant is. Maar wanneer er
teveel spanning over een lampje wordt
gezet, wordt hij warm en zal hij uiteindelijk
doorbranden. Bij dit oververhitten van het
lampje zal de weerstand verhogen.

Wanneer je een voorbeeldsom wil zien, kijk dan in de samenvatting.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E2 via Teletop.

F – Serieschakeling.
31

Wanneer we een schakeling bekijken, kunnen we een schakeling onder
verdelen in 2 hoofdcategorieën. De Serieschakeling en de
Parallelschakeling.
Dit hebben we al heel kort bekeken bij paragraaf D met een filmpje. In
deze paragraaf gaan we het hebben over de Serieschakeling. De
Parallelschakeling zal in de volgende paragraaf worden besproken.
Een Serieschakeling is een schakeling waarbij alle geschakelde
componenten in serie staan. Dat wil zeggen; wanneer de stroom gaat
lopen kan deze maar 1 richting uit en komt dan alle componenten tegen.
De stroom kan zich nergens splitsen, splitsen is namelijk parallel.

+
-

+
-

Serie

Parallel

In het linkerplaatje zijn 3 lampjes in serie geschakeld. De stroom moet
door alle 3 de lampjes heen. In het rechterplaatje zijn 3 lampjes parallel
getekend, de stroom zal zich splitsen voordat het door een lampje gaat.

F – Serieschakeling.
32

Wanneer er in een serieschakeling een lampje uitvalt dan gaan de
andere lampjes ook uit, omdat de stroom niet meer door kan. De
stroomkring is dan niet meer gesloten. Wanneer er een lampje uitvalt bij
een Parallelschakeling, dan is de stroomkring nog steeds gesloten en kan
de stroom nog steeds door de andere lampjes. Deze zullen dan gewoon
blijven branden.

Stroomsterkte in een Serieschakeling.
Wanneer we een stroom laten lopen door een Serieschakeling dan is de
stroomsterkte in de hele stroomkring gelijk. Het maakt niet uit waar je
stroomsterkte gaat meten, overal is deze even groot.
In Natuurkundige termen zeggen we;
de stroomsterkte is constant.
I
1

I
2

I
3

I totaal

I = constant

Itotaal= I1= I2= I3

Itotaal wordt ook wel Ibron genoemd

F – Serieschakeling.
33

Spanning bij Serieschakeling.
De spanning die over de componenten staat kan wel verschillen, dit is
afhankelijk van de weerstand van ieder component. De spanning van
alle componenten bij elkaar opgeteld is de totale spanning.

U
1

U
2

U
3

U totaal

Utotaal = U1+U2+U3+…
Bekijk onderstaand filmpje over het oplossen van sommen met
serieschakelingen (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun het ook HIER bekijken.

F – Serieschakeling.
34

Weerstanden in serieschakeling.
Wanneer we weerstanden bekijken bij serieschakeling dan kun de totale
weerstand heel gemakkelijk berekenen. Je mag namelijk alle
weerstanden in de schakelingen bij elkaar optellen dan heb je de totale
weerstand.
R1

R2

R3

Rtot=R1+R2+R3
Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6F via Teletop.

G – Parallelschakeling.
35

In de vorige paragraaf hebben we gezien wanneer een schakeling
‘serie’ wordt genoemd en wanneer ‘parallel’. In deze paragraaf gaan
we kijken naar de stroomsterkte en spanning bij een parallelschakeling,
net zoals we dat in de vorige paragraaf hebben gedaan bij een
serieschakeling.
Het grote verschil van een parallelschakeling met een serieschakeling is
dat er bij een parallelschakeling meerdere stroomkringen zijn te
onderscheiden.
Hieronder zijn de verschillende stroomkringen weergegeven. Iedere
stroomkring is apart gekleurd. De stroom door het bovenste lampje volgt
de roze route, de stroom door het onderste lampje de groene route en
de stroom door de weerstand (component in het midden) de bruine route.

G – Parallelschakeling.
36

Wanneer we in een parallelschakeling ieder component gaan bekijken
zijn er een aantal eigenschappen heel belangrijk.
Omdat er meerdere stroomkringen zijn, is:


De stroomsterkte in de stroomkringen verschillend.



De spanning over ieder component hetzelfde.



Als er één onderdeel uitvalt of kapot gaat werkt de rest nog steeds.
U1

U2

U3
Utotaal

Spanning bij een parallelschakeling.
Met een voltmeter meet je de spanning over ieder component en zul je
zien dat over ieder component dezelfde spanning staat. Ook de totale
spanning (Utotaal) is hetzelfde.
Utotaal = U1 = U2 = U3

G – Parallelschakeling.
37

Stroomsterkte bij parallelschakeling.
De stroomsterkte kan verschillen per component in een
parallelschakeling. Om deze uit te rekenen moet je voor iedere
component de wet van Ohm gaan gebruiken. Wanneer je de totale
stroomsterkte wil weten, mag je de stroomsterktes van alle losse
componenten bij elkaar optellen.
I1

I2

I3

It

Itotaal = I1+I2+I3+…
Bekijk onderstaande film om te zien hoe je berekeningen aanpakt bij een
parallelschakeling (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

G – Parallelschakeling.
38

Weerstand bij parallelschakeling.
Om een totale weerstand te berekenen bij een parallelschakeling zul je
meer moeite moeten doen dan bij een serieschakeling.
Bij een serieschakeling hoefde je alle weerstanden maar bij elkaar op te
tellen, bij een parallelschakeling gaan we “omgekeerd” optellen.
Om omgekeerd op te tellen krijg je deze formule gegeven:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1
Je vult hierbij R1, R2, R3 etc. in de formule in en je houdt breuken over.
Als je niet meer weet hoe je Rv kunt uitrekenen wanneer je deze breuken
hebt kun je dat opzoeken in de samenvatting.

Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6G via Teletop.

H – Gecombineerde schakeling.
39

Tot nu toe zijn serieschakelingen en parallelschakelingen altijd apart
bekeken. Maar de meeste schakelingen die worden gebruikt bestaan
niet uit alleen serie of parallel geschakelde componenten maar uit een
mix hiervan. We noemen dit een gecombineerde schakeling.
Hier rechts is een gecombineerde schakeling
weergegeven. Het zijn 2 lampjes (nr. 1+2) die
parallel geschakeld zijn. Samen staan deze
lampjes in serie met de weerstand hier rechts.

1

Om aan een gecombineerde schakeling te
kunnen rekenen, moet je eerst gaan kijken welke
componenten in serie met elkaar staan en welke componenten een
parallelschakeling met elkaar vormen.
Wanneer je dat gelukt is kun je een parallelschakeling in gedachte
vervangen door een vervangingscomponent (vaak wel
vervangingsweerstand genoemd).
Dan hou je een schakeling over waarbij alle onderdelen in serie met
elkaar staan. Deze zou je zonder problemen moeten kunnen oplossen.

1
1 en 2

2

2

H – Gecombineerde schakeling.
40

Om een vervanging te vinden moet je een aantal zaken onthouden:
Alleen weerstanden mag je vervangen, je zult dus altijd eerst de
weerstand moeten uitrekenen.


Weerstanden in serie mag je optellen.



Weerstand parallel moet je “omgekeerd optellen” .



Serie:

(RV = R1+R2+R3+enz.)

Parallel:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1

Om goed te zien hoe je bij een parallelschakeling een
vervangingsweerstand uitrekent kun je het onderstaand filmpje bekijken.
(klik in het zwarte vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
41

Voorbeeldsom.
Geef bij elk component van onderstaande afbeelding de spanning,
stroomsterkte en weerstand.
9V
6V
10 Ω
0,2 A

Dit lijkt erg moeilijk, zeker omdat je bij zo een opgave “door het bomen
het bos niet meer ziet”. Je moet hiervoor iedere keer bij het begin
beginnen en de basisregels toepassen die je de afgelopen paragrafen
hebt geleerd.
De som wordt uitgewerkt in het onderstaand filmpje. (klik in het zwarte
vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
42

Je zou nu aan het laatste huiswerk van deze module kunnen beginnen.
Wanneer je graag nog een extra uitleg wil hebben over het oplossen
van een gecombineerde schakeling, dan kun je eerst onderstaand filmpje
bekijken. (klik in het zwarte vlak)
Ook zijn in de samenvatting meerdere sommen geheel uitgewerkt.
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Samenvatting kun je HIER vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6H via Teletop.

Extra: Relais.
43

Deze paragraaf is voor de mensen die nog geïnteresseerd zijn om wat
extra te weten te komen. Deze paragraaf zal NIET worden getoetst op
het proefwerk.
Tijdens deze extra stof gaan we het hebben over een Relais en zullen
stap voor stap gaan bekijken wat een Relais is.
Wat is een Relais?
Een Relais is een door een elektromagneet bediende schakelaar.
Het is een eenvoudige maar zeer veelgebruikte component in elektrische
schakelingen.
Hoe werkt een relais?
In een relais is koperdraad om een ijzeren staafje gedraaid. Wanneer
er door de draad stroom gaat lopen zal het ijzeren staafje magnetisch
worden. Aan het uiteinde van dit ijzeren staafje zit een ijzeren plaatje
wat aangetrokken wordt als het staafje magnetisch wordt.
Hierdoor worden er onder het plaatje 2 contacten met elkaar verbonden
net zoals bij een schakelaar.

Extra: Relais.
44

Welk symbool is een Relais?

Aan de linkerkant (bij de spoel) sluit je stroomkring A aan. Wanneer
deze stroomkring sluit, zal deze de elektromagneet activeren en trekt
aan het schakelaartje in stroomkring B (stippellijn).
Hoe werkt een Relais in een schakeling?

A

Als er een relais gebruikt wordt, zijn er
S1
altijd 2 stroomkringen,
S2
de “stuurkring” B en de
“verbruikerskring” A. Als de
schakelaar 1 (S1) gesloten wordt dan
B
wordt het ijzer in de het relais
M
magnetisch. Hierdoor trekt hij
schakelaar 2 (S2) automatisch
dicht. De 2e stroomkring wordt dus gesloten en in dit voorbeeld gaat dan
de motor (M) werken.

Extra: Relais.
45

Waarom dan niet de hiernaast staande schakeling?
Een motor (b.v. ruitenwissermotor auto) heeft
meestal een groot vermogen, het gevolg hiervan
is dat er een grote stroom doorheen gaat.
De meeste schakelaars aan het stuur zijn klein
en daar kan geen grote stroom doorheen,
anders branden deze door.

S

M

Een relais bied de oplossing, door
schakelaar S1 gaat een “kleine stuurstroom” waardoor S2 gesloten wordt
en de motor gaat werken. S2 is een schakelaar waar wel veel stroom
doorheen kan.
Deze relais bevinden zich vaak onder de motorkap of onder het
dashboard en je hoort ze vaak “klikken”.

Extra: Relais.
46

Hoe gebruiken we een Relais in een schakeling?
Een Relais gebruiken we zoals al gezien om met schakeling A schakeling
B te doen openen of sluiten. Wanneer we gaan kijken kom je het Relais
vaak tegen bij schakelingen waarbij je met een kleine stroomsterkte een
stroomkring wil (de)activeren met een grote stroomsterkte.
Het beste voorbeeld hiervan is een startrelais van de auto. Wanneer je
de auto probeert te starten draai je aan de sleutel. In deze schakeling is
dan ook een relais opgenomen die vervolgens alle andere systemen in
de auto uitzet, zodat de startmotor het volle vermogen van de accu kan
benutten.
In het schakelschema hieronder wordt een Relais gebruikt om een bel te
doen bellen. De bel werkt op een spanning van 230V, maar wordt
aangestuurd met een schakelaar die maar 12V aan spanning nodig
heeft.

Practica.
47

Hieronder zijn een aantal practica te vinden die goed aansluiten bij
deze module. Wanneer er een practicum wordt uitgevoerd, zal dit van
tevoren duidelijk worden aangegeven en kun je deze hier vinden:
Practicum 1:

Water als geleider.

Practicum 2:

De volta-batterij.

Practicum 3:

De citroen-batterij.

Practicum 4:

De hand-batterij.

Practicum 5:

Schakelingen tekenen en bouwen.

Practicum 6:

Wet van Ohm.


Slide 37

1

MODULE 6
ELEKTRICITEIT.

Door: S.

Habets.

Inhoudsopgave.
2

Hier vind u het overzicht van deze module.
Om snel naar een onderdeel toe te gaan kan erop geklikt worden.
Voorwoord

3

Legenda

4

A.

Introductie

5

B.

Statische elektriciteit

10

C.

Elektrische symbolen

18

D.

Grootheden

22

E1.

Wet van Ohm

26

E2.

Ohm & lampje

29

F.

Serieschakeling

31

G.

Parallelschakeling

35

H.

Gecombineerde schakeling

39

Extra:

Transistor

43

Practica

47

Voorwoord.
3

Welkom bij de module Elektriciteit door S. Habets.
Deze module is gemaakt voor leerlingen van 2 Atheneum.
De opzet van deze module is dat een leerling deze module geheel
zelfstandig door kan werken. Daar waar dat niet mogelijk is, zal er
tijdens de les hier nog aandacht aan besteed worden. Bij vragen kan
altijd de docent worden geraadpleegd. Dat kan tijdens de les, maar dat
kan ook online. Je krijgt dan in de meeste gevallen reactie per email.
Te vinden op: www.stagesmc.weebly.com
Verder is op de website nog aanvullende informatie te vinden.
Het is verstandig om tijdens de les naast je laptop ook te
zorgen voor een koptelefoon of oordopjes. Dit omdat er
regelmatig filmpjes met geluid zijn verwerkt in dit lesmateriaal.
Opdrachten/huiswerk.
De opdrachten die bij deze module horen zijn op teletop te vinden.
Wanneer er opdrachten gemaakt moeten worden zal dat worden
aangegeven in de module. Wanneer je score lager is dan 65% mag je
niet verder met de volgende paragraaf maar moet je de opdrachten
nogmaals maken.
Aanvullende informatie zal worden gegeven in de les.
Heel veel succes en plezier!
S. Habets

Legenda.
4

Soms kom je logo’s tegen op de groene balk zoals deze hierboven staan.
Wanneer je op sommige logo’s klikt zit er een hyperlink achter. Deze zal
je dan direct naar de juiste locatie verwijzen.
Hier beneden wordt uitgelegd wat het betekend wanneer er een van
deze logo’s in de groene balk staan vermeld.
Er zit geluid bij deze pagina of bij de bijbehorende film.
In de klas zijn oordopjes of een koptelefoon verplicht.
Er bevindt zich een video op deze pagina.

Aanvullende informatie is te vinden op de website van Dhr.
Habets.
Er bevinden zich opdrachten via TeleTop op deze pagina.

Er bevindt zich een samenvatting op deze pagina.

A – Introductie.
5

Elektriciteit komen we dagelijks tegen in ons leven. Dan denk je natuurlijk
meteen aan het stopcontact en aan batterijen met alle apparaten die
daarbij horen. Maar niet alleen kunstmatig opgewekte elektriciteit kom
je in je dagelijks leven tegen, ook in de natuur kom je elektriciteit tegen.
Vaak denk je niet aan deze vormen, maar toch hebben ze alles met
elektriciteit te maken.

In de natuur kom je bliksem tegen, heb je de sidderaal en gaan je haren
rechtovereind staan met behulp van elektriciteit. Zelfs in ons lichaam
gaan er continu elektrische stroompjes als je kijkt naar ons zenuwstelsel.

Tegenwoordig maken wij onze eigen elektriciteit. Maar waarom
gebruiken wij mensen eigenlijk zo graag elektriciteit?
Elektriciteit is een vorm van energie die veel voordelen heeft.




Elektriciteit is gemakkelijk te transporteren door de infrastructuur van
(koper)draden die inmiddels overal in ons land zijn aangebracht.
Elektriciteit is gemakkelijk om te zetten in andere vormen van energie
zoals:
Warmte
(vb: een soldeerbout of elektrische verwarming)
Licht
(vb: een gloeilamp of LED)
Beweging
(vb: een elektromotor)

A – Introductie.
6

Elektriciteit heeft ook grote nadelen.
Dat is namelijk dat elektriciteit duur is en zeer moeilijk te maken is. Het
proces van elektriciteit opwekken is ook erg milieubelastend.
(d.w.z. dat het milieu er flink onder lijdt)
Hoe komen we vandaag de dag eigenlijk aan de benodigde
elektriciteit? Dat wordt uitgelegd in het volgend filmpje.
(klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Historie van Elektriciteit.
Volgens historische documenten is de eerste bekende ontdekking van
statische elektriciteit eigenlijk in de 6e eeuw. Hier werd ontdekt dat het
wrijven van een bont met een ander voorwerp andere voorwerpen laat
aantrekken.

A – Introductie.
7

De eerste moderne toepassing van elektriciteit was in 1660, de eerste
elektrostatische generator. Deze baande de weg voor de leer van de
elektriciteit. Men ontdekte dat er materialen zijn die als geleiders dienst
doen en anderen die als isolator dienst doen en dat er twee soorten
ladingen bestaan (positief en negatief).
In 1700 werd de eerste condensator uitgevonden en men kon zo
statische elektriciteit in een elektrische stroom omzetten.
In de vroege 19e eeuw deed men nog meer verbazende ontdekkingen
op het gebied van elektriciteit.
Er kwamen bedrijven die erop gericht waren om elektriciteit te
onderzoeken om zo het leven voor de mensen gemakkelijker te maken.
Zo kwamen er de meest ongelooflijke uitvindingen, zoals de
inductiemotor, de gloeilamp, de lange afstand telegraaf, de telefoon, de
eerste elektrische aangedreven locomotief.
Deze uitvindingen kwamen van mensen zoals:
- Georg Simon Ohm
1787 - 1854

- Graaf Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta
1745 - 1827

- André-Marie Ampère
1775 – 1836
Natuurlijk zijn er nog vele andere uitvinders geweest die zich met
elektriciteit bezig hebben gehouden zoals:
Thomas Edison, Alexander Graham Bell, Michael Faraday, Benjamin
Franklin, Samuel Morse, James Watt, James Clerk Maxwell

A – Introductie.
8

Na de tweede wereldoorlog zijn de ontwikkelingen zeer snel gegaan.
Heden ten dage is elektriciteit niet meer weg te denken uit onze
maatschappij.
Toepassingen.
Om maar een paar voorbeelden te noemen waarbij elektriciteit een
belangrijke rol speelt:
Televisie, Stereo, Gsm, Computer, Airco, Klokken, Elektrische
gereedschappen, Lasers, Verlichting, Pompen, Meetapparatuur,
Afstandbedieningen, Ovens, Magnetron, Koffiezetapparaten,
Fototoestellen, Kopieerapparaten, Projectoren, IJskasten, Diepvriezers,
Snelheidscontroles, Navigatiesystemen, Satellieten, Speelgoed,
Vliegtuigen, Trein, Stofzuigers, Vaatwasmachines, Compressors,
Grasmaaimachines, Liften, Auto’s, Rolluiken, Verwarming, enz.
Zonder elektriciteit zou ons hedendaags bestaan helemaal ontregeld
worden.
Bedrijven, Fabrieken, Ziekenhuizen, Rechtbanken, Scholen, Tv-zenders,
Internet, Banken, Winkels, Treinverkeer, Verkeerslichten, Politie,
Brandweer, Vliegvelden, GSM netwerk zouden allemaal niet goed meer
functioneren.

A – Introductie.
9

Omdat elektriciteit zo een grote rol speelt in ons dagelijks leven,
zijn er ook een hele hoop beroepen gerelateerd aan elektriciteit.
Hieronder zijn een aantal beroepen opgesomd die direct
betrekking hebben op elektriciteit.
Elektrotechnisch ingenieur
-Besturingstechnicus
-Automatiseringsdeskundige
-Onderhoudstechnicus Electro en Instrumentatie
-Elektronicaspecialist
-Productontwerper
-Ingenieur krachtcentrale
-Programmeur robots
-Verwarmingsmonteur
-Audiovisueel medewerker
-Monteur communicatienetwerken
-Monteur laag- en hoogspanningsnetwerken
-

We hebben nu een flink aantal zaken bekeken. Een aanvulling hierop is
een video.
Klik hiernaast op het video logo om de video te bekijken
op het internet. Bij geen werkende link klik HIER.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6A via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

B – Statische elektriciteit.
10

Wanneer we een plasje zuiver water eens goed gaan bekijken, zullen we
zien dat het plasje water uit allemaal waterdeeltjes bestaat. Één zo een
waterdeeltje noemen we een watermolecuul.
Een molecuul kunnen we ook weer goed gaan bekijken. We zullen zien
dat ieder watermolecuul is opgebouwd uit hetzelfde aantal
bouwsteentjes van een soort. Er bestaan heel veel verschillende
bouwsteentjes en die bouwsteentjes noemen we atomen.
Wanneer we kijken naar het watermolecuul zal 1 watermolecuul bestaan
uit 2 waterstofatomen (afgekort: H) en 1 zuurstofatoom (afgekort: O).
De wetenschappelijke naam van water is H2O, bestaat uit 2xH en 1xO.
Samen zorgen deze atomen ervoor dat er de stof ‘water’ gevormd
wordt. De atomen zelf zijn geen water meer. Het kleinste deeltje dat nog
onder water valt, is het watermolecuul.

Ook atomen zijn weer goed te bekijken. Dan zul je zien dat ieder atoom
is opgebouwd uit een kern met daaromheen elektronen.
De kern bestaat uit:
Protonen: Dit zijn positief geladen deeltjes.
Neutronen: Dit zijn neutrale kerndeeltjes.
Om de kern “vliegen” de negatief geladen deeltjes,
de elektronen.

B – Statische elektriciteit.
11

De kernen blijven gemiddeld op hun
plaats. De elektronen bewegen rond de kern. Bij metalen en andere
“geleiders” kunnen deze elektronen hun eigen kern verlaten. Er is dan
sprake van “vrije elektronen”.
Zie ook het filmpje dat uitlegt hoe een molecuul in
elkaar zit.
(Klik in het zwarte vlak)op het video logo.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

B – Statische elektriciteit.
12

Als een atoom en/of molecuul elektronen teveel of te weinig heeft dan
krijgt deze een lading. Men noemt dit atoom en/of molecuul dan een ion.
We zullen in het vervolg niet praten over een ion maar over een geladen
stof (deze bestaat immers uit ionen)
Heb je evenveel positieve deeltjes als negatieve dan heb je een neutrale
stof.
Heb je een tekort aan elektronen  positief geladen stof (+)
Heb je een overschot aan elektronen negatief geladen stof (-)
Je kunt een stof alleen een lading geven door elektronen erbij of eraf te
doen.
2 gelijknamige stoffen (+) en (+) en (-) en (-) zullen ze elkaar afstoten.
Uiteraard geld dit niet voor neutrale stoffen onderling

2 ongelijknamige stoffen (-) en (+) zullen ze elkaar aantrekken.
Hierbij moet opgemerkt worden dat een neutrale stof ook door een
geladen stof aangetrokken wordt.

B – Statische elektriciteit.
13

Elektroscoop.
Met een elektroscoop kun je het effect van positief en
negatief geladen deeltjes zichtbaar maken. Het bestaat
meestal uit twee bladen lichte metalen folie.
De folie is verbonden met geleiders. De aan te tonen
lading vloeit langs de geleiders naar de bladen.
Daardoor gaan de twee bladen elkaar afstoten.
Hoe groter de lading, hoe verder de bladen zich van elkaar
verwijderen.
De elektroscoop die op school gebruikt wordt
staat hiernaast afgebeeld. Hoe groter de lading
hoe groter de uitslag.
Het is belangrijk bij een elektroscoop om te
onthouden dat de positieve deeltjes zich in de kern bevinden.
In een vaste stof (elektroscoop) zitten deze op een vaste plaats en
kunnen niet van hun plaats af. Bij stoffen met veel vrije elektronen zoals
bijna alle metalen zullen deze elektronen (negatieve deeltjes) wel willen
gaan bewegen.
Bepaalde stoffen worden bij wrijving:
-negatief geladen zoals: plastic koper
-positief geladen zoals: lucht, wol, glas

B – Statische elektriciteit.
14

Bij het in de buurt komen (niet aanraken!) van een elektroscoop gebeurt
het volgende:

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

De positief geladen staaf komt in de buurt en trekt de negatieve
deeltjes in de elektroscoop aan. Omdat er een verplaatsing van
negatieve elektronen in de elektroscoop plaats vindt, zullen er onderaan
alleen nog maar positief geladen deeltjes overblijven. En 2 positief
geladen plaatjes stoten elkaar af.
Dit effect wordt veroorzaakt door het feit dat gelijknamige ladingen
elkaar afstoten en ongelijknamige ladingen elkaar aantrekken.
Wanneer je dit verschijnsel moet gaan uitleggen kun je het beste dit
tekenen. Gebruik dan altijd deze volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen (+) op een vaste plaats.

3.

Teken de elektronen (-).

B – Statische elektriciteit.
15

Bij aanraking zal dit alles een hele andere wending nemen.
De elektronen (-) kunnen dan overspringen van het ene object naar het
andere. Hierdoor zal de elektroscoop uiteindelijk een positieve lading
krijgen, en de staaf wordt iets minder positief omdat er elektronen (-)
zijn bijgekomen. De plaatjes blijven dan ook uitelkaar staan.
Bij aanraking van de PVC buis gebeurt het volgende:
Er springen elektronen over

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Wanneer je dit verschijnsel moet gaan tekenen gebruik dan altijd deze
volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen op een vaste plaats. (+)

3.

Teken de elektronen. (-)

B – Statische elektriciteit.
16

Je kunt de elektroscoop weer neutraal maken door hem aan te raken, het
tekort aan elektronen wordt dan door jou aangevuld. Jij bent “geaard”
(verbonden met de aarde) en deze zal altijd neutraal blijven, vanwege
het enorme aantal deeltjes wat de aarde bezit.
Het in de buurt komen en aanraken met een negatieve staaf kun je
bekijken in de samenvatting. Let op: Er gebeurt met de plaatjes precies
hetzelfde, echter bewegen de elektronen (-) heel anders !

B – Statische elektriciteit.
17

Op de website staat een applet klaar waarmee je zelf een
ballon statisch kunt laden, probeer het eens en maak dan
eerst onderstaande opdrachten.
Laadt 1 ballon eerst negatief door hem langs de trui te wrijven.
1.
2.

Zal de trui nu positief of negatief zijn?
Wat zal er tussen de ballon en trui te zien zijn? Trekken deze elkaar
aan of stoten ze elkaar af?

Ga nu met de ballon naar de neutrale muur.
3.

Wat zal er met de negatieve elektronen in de muur gebeuren?

4.

Wat zal er met de positieve ionen in de muur gebeuren?

Herstel nu de simulatie en klik aan dat je 2 ballonnen wil gebruiken.
Wrijf met beide ballonen langs de trui zodat ze beide genoeg
elektronen opnemen. Hang vervolgens ballon 1 midden in het scherm en
ballon 2 breng je rustig naar ballon 1 toe.
5.

Wat zullen de 2 ballonen voor effect op elkaar hebben, en waarom?
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6B via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

C – Elektrische symbolen.
18

Bij elektriciteit wordt vaak gebruik gemaakt van schema’s waarin zal
worden aangegeven hoe een schakeling is opgebouwd. Een schakeling is
een stroomkring waarin verschillende onderdelen zijn opgenomen. Denk
hierbij aan een spanningsbron, een lampje en nog veel meer
verschillende mogelijke onderdelen. Deze onderdelen noemen we
componenten.

Schema’s worden gebruikt om een schakeling die in werkelijkheid
bestaan eenvoudiger weer te geven. In deze schema’s worden geen
foto’s gebruikt om aan te geven welke componenten in de schakeling
zitten.
Componenten die je veel zal tegenkomen:


Gelijkspanningbron



Wisselspanningbron



Schakelaar (geopend)



Schakelaar (gesloten)





Weerstand
(stroomverbruiker)
Voltmeter

V

C – Elektrische symbolen.
19


Ampèremeter



Lampje



Light-emitting diode (LED)



Draadje

A

Van de meeste componenten weet je waarschijnlijk wel wat ze doen of
waarvoor ze bedoeld zijn. Een diode is een apparaatje dat de stroom
maar in 1 richting doorlaat. Een Light-emitting diode is er eentje die
daarbij ook nog licht uitzendt.
Zoals al eerder aangegeven worden deze symbolen gebruikt om
schema’s te maken. Deze schema’s maken schakelingen overzichtelijker.
Enkele voorbeelden hiervan:

C – Elektrische symbolen.
20

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

Het schema dat er over blijft is veel overzichtelijk dan de oorspronkelijke
tekening.
Van ieder elektrisch apparaat is zo’n schema gemaakt. Zoals hieronder
van een magnetron

Dit maakt het zoeken naar eventuele storingen een stuk makkelijker.

C – Elektrische symbolen.
21

Schema’s zijn niet zo makkelijk te maken vanuit een tekening. Hoe meer
componenten in de tekening zijn, hoe moeilijker het zal zijn om een
schema ervan te maken.

ampèremeter

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Leg de componenten zodanig dat
je er overzichtelijk naar kan kijken.
Stap3:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

A

A

A

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6C via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

D – Grootheden.
22

Bij deze paragraaf gaan we de grootheden en bijbehorende eenheden
bespreken die tijdens deze module van toepassing zijn.
Spanning.
Spanning staat ook wel bekend als potentiaalverschil binnen de
natuurkunde. Met spanning wordt de hoeveelheid energie die nodig is
per ladingseenheid om deze te kunnen verplaatsen door een geleidend
materiaal bedoelt. Simpel gezegd: de energie van de elektronen.
Spanning wordt weergegeven met het symbool U, afgeleid van het
latijnse woord Urgere.
De eenheid waarin spanning wordt uitgedrukt is volt. Afgekort met een
hoofdletter V.
Wanneer je een elektrisch apparaat aansluit op het lichtnet door de
stekker in het stopcontact te steken, komt er een spanning van 230volt
naar dit apparaat. (Vroeger was dit 220volt, tegenwoordig 230volt)
Je noteert dit als: Ustopcontact = 230V.
Stroomsterkte.
Een lampje gaat branden als de kring gesloten is. Dit komt doordat er
een stroom van vrije elektriciteitsdeeltjes (elektronen) loopt door de
kring. Deze wordt verwekt door de batterij. De batterij werkt net als een
ventilator. Bij een ventilator is er voor en achter een andere druk en het
drukverschil veroorzaakt de luchtstroom. De batterij veroorzaakt dus een
drukverschil en hierdoor ontstaat een stroom. Deze stroom loopt van plus
naar min.
Kortom: stroomsterkte is het aantal elektronen dat per seconde door een
geleider stromen.

D – Grootheden.
23

Stroomsterkte wordt doorgaans weergegeven met de letter I, afkomstig
van intensiteit. De stroomsterkte die per seconde door een draad
passeert heeft de eenheid Ampère (A).
Stel dat er door een elektromotor een stroomsterkte van 3 Ampère gaat.
Je noteert dit als: Imotor = 3A
Om de stroomsterkte te meten plaats je een ampèremeter in serie (dus
tussen lampje en spanningsbron).
Weerstand.
Ieder elektrisch apparaat zorgt voor een weerstand van de
stroomsterkte. Een weerstand is wanneer de doorgang van een
elektrische stroom wordt bemoeilijkt.
Je zou weerstand kunnen vergelijken met een kraan die maar half
opengedraaid is.
Weerstand geven we aan met de letter R, afkomstig van resistance.
Weerstand wordt gemeten in de eenheid Ohm. Ohm wordt afgekort met
het Griekse symbool voor omega, Ω.
Stel dat een lampje een weerstand heeft van 25 Ohm.
Je noteer dit als: Rlampje = 25Ω.

D – Grootheden.
24

Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

Wanneer je spanning, stroomsterkte en weerstand wil gaan meten zijn er
een aantal dingen erg belangrijk om uit elkaar te houden.
Spanning over een lampje meten.
Wanneer je spanning wil meten heb je een spanningsmeter nodig. Deze
spanningsmeter sluit je parallel over het lampje aan.
Stroomsterkte door een lampje meten.
Wanneer je stroomsterkte wil gaan meten heb je een ampèremeter
nodig. Deze sluit je in serie voor of na het lampje aan. Deze zal het
aantal elektronen die per seconde door het lampje gaan meten.

D – Grootheden.
25

Wanneer je nog niet goed het verschil weet tussen serie en parallel is
dat geen probleem, want dat wordt later deze module nog behandeld.
Maar om je toch alvast een idee te geven kun je onderstaand filmpje
bekijken door erop te klikken. Het filmpje is ook HIER te vinden.

Weerstand van een lampje meten.
De weerstand is te meten maar dat wordt niet in deze module
behandeld. In deze module leer je wel de weerstand te berekenen met
behulp van de stroomsterkte en de spanning. Dit volgt nog in de
komende paragrafen.
Samenvatting kun je HIER te vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6D via Teletop.

E1 - Wet van Ohm.
26

Bij elektriciteit is er 1 formule de basis van alle andere formules. Deze
formule zal bij ieder onderdeeltje van elektriciteit, waarbij elektriciteit
een rol speelt, terugkomen. Deze wet is vernoemd naar de Duitse
natuurkundige George Ohm, die als eerste de relatie legde tussen
stroomsterkte, spanning en weerstand.
Voordat je de wet van Ohm goed kan begrijpen, moet je een aantal
basisdingen goed helder hebben.








Er kan pas een elektrische stroom lopen wanneer de stroomkring
gesloten is.
Stroomsterkte (I) wordt gemeten in Ampère (A).
Je kunt stroomsterkte meten met een Ampèremeter die je in serie
plaatst met het te meten component.
Spanning (U) wordt gemeten in Volt (V).
Je kunt spanning meten met een voltmeter die je parallel over het te
meten component plaatst.
Geef je de elektronen meer energie (spanning) dan zullen de aantal
elektronen die per seconde (stroomsterkte) door de stroomkring gaan
toenemen.

Deze voorwaarden zijn van belang bij de wet van Ohm. Wanneer er niet
aan deze voorwaarden wordt voldaan zal de wet van Ohm niet gelden.

E1 - Wet van Ohm.
27

We gaan nu bekijken hoe de wet van Ohm er uitziet.
We gaan de spanning en stroomsterkte meten van een
component (in dit geval hiernaast een weerstandje).
We zetten er eerst 0 volt op. De stroomsterkte is dan ook
0 ampère.
Wanneer we de spanning gaan verhogen naar 1volt,
zal de stroomsterkte omhoog gaan naar 0,5 ampère.
We verhogen de spanning naar 2 volt, stroomsterkte wordt 1 ampère.
Iedere keer wanneer de spanning met 1 volt verhoogd wordt, zal de
stroomsterkte verhogen met 0,5. Dat kunnen we uitzetten in een tabel
zoals hierbeneden is gedaan. Vanuit deze tabel kun je een grafiek
tekenen zoals ernaast gebeurd is. Bekijk deze en kijk of je begrijpt wat
er staat.

I (A)

0
0

1
0,5

2
1

3 4
1,5 2

U/I

2

2

2

2

U (V)

U (V)

3
2
1

0,5 1 1,5 2 I (A)
Zoals je in de kolom onderaan de tabel kunt
zien, komt er een constante waarde uit wanneer je spanning deelt door
de stroomsterkte. Vanuit de wiskunde weet je dat bij een rechte lijn een
hellingsgetal hoort.

Deze waarde is de weerstand.

R=

spanning
stroomsterkte

=

U(V)
I(A)

=

2
3
4
1
= 2Ω
=
=
=
1
1,5
0,5
2

E1 - Wet van Ohm.
28

De wet van Ohm luidt als volgt:

weerstand =
R(Ω) =

In symbolen:

spanning
stroomsterkte
U(V)
I(A)

Om erachter te komen hoe je de formule moet invullen wanneer er iets
anders gevraagd wordt dan de weerstand, kun je de formuledriehoek
gebruiken. Je legt dan je vinger op het gedeelte dat je moet uitrekenen,
de driehoek laat je zien hoe je de formule moet gebruiken.
Wil je R weten?
Leg je vinger op R, er blijft

over.

Wil je U weten?
Leg je vinger op U, er blijft I x R over.

Alle verschillende voorbeeldsommen kun je HIER vinden in de
samenvatting.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E1 via Teletop.

E2 – Ohm & lampje.
29

Dagelijks komen we lampen tegen. Grote lampen, zoals in een
voetbalstadion of kleine lampen in de kerstboom. Er zijn heel veel
verschillende soorten lampen of lampjes.
Wanneer je ieder lampje apart gaat bekijken,
zul je zien dat er op ieder lampje iets geschreven
staat. Bijvoorbeeld een autolamp.
Daar zou 12V/1,5A op kunnen staan.
Dit betekent dat wanneer je 12Volt over dit
lampje heen zou zetten, er een stroomsterkte van
1,5A doorheen gaan en brand het lampje op volle sterkte.

12V/1,5A

Kun je over dit lampje:
2Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zeer zwak.
6Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zwak.
12,5Volt zetten?
Ja, het lampje brandt fel.
25Volt zetten?
Ja, het lampje zal doorbranden.
Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken. In de video
wordt een proef gedemonstreerd om spanning en stroomsterkte te
meten. Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

E2 – Ohm & lampje.
30

De weerstand van een lampje is te meten en zal constant zijn wanneer er
een andere hoeveelheid spanning over het lampje wordt gezet. Echter
wanneer een gloeidraadje in een lampje zeer heet wordt, dan zal zijn
weerstandwaarde gaan veranderen door de hitte. Dat is het beste
zichtbaar wanneer een meting wordt uitgezet in een grafiek.
In de grafiek hiernaast zie je wat er
gebeurt wanneer je steeds meer spanning
(U) over een lampje zet. In eerste instantie
zal de grafiek lineair blijven, omdat de
weerstand constant is. Maar wanneer er
teveel spanning over een lampje wordt
gezet, wordt hij warm en zal hij uiteindelijk
doorbranden. Bij dit oververhitten van het
lampje zal de weerstand verhogen.

Wanneer je een voorbeeldsom wil zien, kijk dan in de samenvatting.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E2 via Teletop.

F – Serieschakeling.
31

Wanneer we een schakeling bekijken, kunnen we een schakeling onder
verdelen in 2 hoofdcategorieën. De Serieschakeling en de
Parallelschakeling.
Dit hebben we al heel kort bekeken bij paragraaf D met een filmpje. In
deze paragraaf gaan we het hebben over de Serieschakeling. De
Parallelschakeling zal in de volgende paragraaf worden besproken.
Een Serieschakeling is een schakeling waarbij alle geschakelde
componenten in serie staan. Dat wil zeggen; wanneer de stroom gaat
lopen kan deze maar 1 richting uit en komt dan alle componenten tegen.
De stroom kan zich nergens splitsen, splitsen is namelijk parallel.

+
-

+
-

Serie

Parallel

In het linkerplaatje zijn 3 lampjes in serie geschakeld. De stroom moet
door alle 3 de lampjes heen. In het rechterplaatje zijn 3 lampjes parallel
getekend, de stroom zal zich splitsen voordat het door een lampje gaat.

F – Serieschakeling.
32

Wanneer er in een serieschakeling een lampje uitvalt dan gaan de
andere lampjes ook uit, omdat de stroom niet meer door kan. De
stroomkring is dan niet meer gesloten. Wanneer er een lampje uitvalt bij
een Parallelschakeling, dan is de stroomkring nog steeds gesloten en kan
de stroom nog steeds door de andere lampjes. Deze zullen dan gewoon
blijven branden.

Stroomsterkte in een Serieschakeling.
Wanneer we een stroom laten lopen door een Serieschakeling dan is de
stroomsterkte in de hele stroomkring gelijk. Het maakt niet uit waar je
stroomsterkte gaat meten, overal is deze even groot.
In Natuurkundige termen zeggen we;
de stroomsterkte is constant.
I
1

I
2

I
3

I totaal

I = constant

Itotaal= I1= I2= I3

Itotaal wordt ook wel Ibron genoemd

F – Serieschakeling.
33

Spanning bij Serieschakeling.
De spanning die over de componenten staat kan wel verschillen, dit is
afhankelijk van de weerstand van ieder component. De spanning van
alle componenten bij elkaar opgeteld is de totale spanning.

U
1

U
2

U
3

U totaal

Utotaal = U1+U2+U3+…
Bekijk onderstaand filmpje over het oplossen van sommen met
serieschakelingen (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun het ook HIER bekijken.

F – Serieschakeling.
34

Weerstanden in serieschakeling.
Wanneer we weerstanden bekijken bij serieschakeling dan kun de totale
weerstand heel gemakkelijk berekenen. Je mag namelijk alle
weerstanden in de schakelingen bij elkaar optellen dan heb je de totale
weerstand.
R1

R2

R3

Rtot=R1+R2+R3
Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6F via Teletop.

G – Parallelschakeling.
35

In de vorige paragraaf hebben we gezien wanneer een schakeling
‘serie’ wordt genoemd en wanneer ‘parallel’. In deze paragraaf gaan
we kijken naar de stroomsterkte en spanning bij een parallelschakeling,
net zoals we dat in de vorige paragraaf hebben gedaan bij een
serieschakeling.
Het grote verschil van een parallelschakeling met een serieschakeling is
dat er bij een parallelschakeling meerdere stroomkringen zijn te
onderscheiden.
Hieronder zijn de verschillende stroomkringen weergegeven. Iedere
stroomkring is apart gekleurd. De stroom door het bovenste lampje volgt
de roze route, de stroom door het onderste lampje de groene route en
de stroom door de weerstand (component in het midden) de bruine route.

G – Parallelschakeling.
36

Wanneer we in een parallelschakeling ieder component gaan bekijken
zijn er een aantal eigenschappen heel belangrijk.
Omdat er meerdere stroomkringen zijn, is:


De stroomsterkte in de stroomkringen verschillend.



De spanning over ieder component hetzelfde.



Als er één onderdeel uitvalt of kapot gaat werkt de rest nog steeds.
U1

U2

U3
Utotaal

Spanning bij een parallelschakeling.
Met een voltmeter meet je de spanning over ieder component en zul je
zien dat over ieder component dezelfde spanning staat. Ook de totale
spanning (Utotaal) is hetzelfde.
Utotaal = U1 = U2 = U3

G – Parallelschakeling.
37

Stroomsterkte bij parallelschakeling.
De stroomsterkte kan verschillen per component in een
parallelschakeling. Om deze uit te rekenen moet je voor iedere
component de wet van Ohm gaan gebruiken. Wanneer je de totale
stroomsterkte wil weten, mag je de stroomsterktes van alle losse
componenten bij elkaar optellen.
I1

I2

I3

It

Itotaal = I1+I2+I3+…
Bekijk onderstaande film om te zien hoe je berekeningen aanpakt bij een
parallelschakeling (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

G – Parallelschakeling.
38

Weerstand bij parallelschakeling.
Om een totale weerstand te berekenen bij een parallelschakeling zul je
meer moeite moeten doen dan bij een serieschakeling.
Bij een serieschakeling hoefde je alle weerstanden maar bij elkaar op te
tellen, bij een parallelschakeling gaan we “omgekeerd” optellen.
Om omgekeerd op te tellen krijg je deze formule gegeven:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1
Je vult hierbij R1, R2, R3 etc. in de formule in en je houdt breuken over.
Als je niet meer weet hoe je Rv kunt uitrekenen wanneer je deze breuken
hebt kun je dat opzoeken in de samenvatting.

Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6G via Teletop.

H – Gecombineerde schakeling.
39

Tot nu toe zijn serieschakelingen en parallelschakelingen altijd apart
bekeken. Maar de meeste schakelingen die worden gebruikt bestaan
niet uit alleen serie of parallel geschakelde componenten maar uit een
mix hiervan. We noemen dit een gecombineerde schakeling.
Hier rechts is een gecombineerde schakeling
weergegeven. Het zijn 2 lampjes (nr. 1+2) die
parallel geschakeld zijn. Samen staan deze
lampjes in serie met de weerstand hier rechts.

1

Om aan een gecombineerde schakeling te
kunnen rekenen, moet je eerst gaan kijken welke
componenten in serie met elkaar staan en welke componenten een
parallelschakeling met elkaar vormen.
Wanneer je dat gelukt is kun je een parallelschakeling in gedachte
vervangen door een vervangingscomponent (vaak wel
vervangingsweerstand genoemd).
Dan hou je een schakeling over waarbij alle onderdelen in serie met
elkaar staan. Deze zou je zonder problemen moeten kunnen oplossen.

1
1 en 2

2

2

H – Gecombineerde schakeling.
40

Om een vervanging te vinden moet je een aantal zaken onthouden:
Alleen weerstanden mag je vervangen, je zult dus altijd eerst de
weerstand moeten uitrekenen.


Weerstanden in serie mag je optellen.



Weerstand parallel moet je “omgekeerd optellen” .



Serie:

(RV = R1+R2+R3+enz.)

Parallel:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1

Om goed te zien hoe je bij een parallelschakeling een
vervangingsweerstand uitrekent kun je het onderstaand filmpje bekijken.
(klik in het zwarte vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
41

Voorbeeldsom.
Geef bij elk component van onderstaande afbeelding de spanning,
stroomsterkte en weerstand.
9V
6V
10 Ω
0,2 A

Dit lijkt erg moeilijk, zeker omdat je bij zo een opgave “door het bomen
het bos niet meer ziet”. Je moet hiervoor iedere keer bij het begin
beginnen en de basisregels toepassen die je de afgelopen paragrafen
hebt geleerd.
De som wordt uitgewerkt in het onderstaand filmpje. (klik in het zwarte
vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
42

Je zou nu aan het laatste huiswerk van deze module kunnen beginnen.
Wanneer je graag nog een extra uitleg wil hebben over het oplossen
van een gecombineerde schakeling, dan kun je eerst onderstaand filmpje
bekijken. (klik in het zwarte vlak)
Ook zijn in de samenvatting meerdere sommen geheel uitgewerkt.
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Samenvatting kun je HIER vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6H via Teletop.

Extra: Relais.
43

Deze paragraaf is voor de mensen die nog geïnteresseerd zijn om wat
extra te weten te komen. Deze paragraaf zal NIET worden getoetst op
het proefwerk.
Tijdens deze extra stof gaan we het hebben over een Relais en zullen
stap voor stap gaan bekijken wat een Relais is.
Wat is een Relais?
Een Relais is een door een elektromagneet bediende schakelaar.
Het is een eenvoudige maar zeer veelgebruikte component in elektrische
schakelingen.
Hoe werkt een relais?
In een relais is koperdraad om een ijzeren staafje gedraaid. Wanneer
er door de draad stroom gaat lopen zal het ijzeren staafje magnetisch
worden. Aan het uiteinde van dit ijzeren staafje zit een ijzeren plaatje
wat aangetrokken wordt als het staafje magnetisch wordt.
Hierdoor worden er onder het plaatje 2 contacten met elkaar verbonden
net zoals bij een schakelaar.

Extra: Relais.
44

Welk symbool is een Relais?

Aan de linkerkant (bij de spoel) sluit je stroomkring A aan. Wanneer
deze stroomkring sluit, zal deze de elektromagneet activeren en trekt
aan het schakelaartje in stroomkring B (stippellijn).
Hoe werkt een Relais in een schakeling?

A

Als er een relais gebruikt wordt, zijn er
S1
altijd 2 stroomkringen,
S2
de “stuurkring” B en de
“verbruikerskring” A. Als de
schakelaar 1 (S1) gesloten wordt dan
B
wordt het ijzer in de het relais
M
magnetisch. Hierdoor trekt hij
schakelaar 2 (S2) automatisch
dicht. De 2e stroomkring wordt dus gesloten en in dit voorbeeld gaat dan
de motor (M) werken.

Extra: Relais.
45

Waarom dan niet de hiernaast staande schakeling?
Een motor (b.v. ruitenwissermotor auto) heeft
meestal een groot vermogen, het gevolg hiervan
is dat er een grote stroom doorheen gaat.
De meeste schakelaars aan het stuur zijn klein
en daar kan geen grote stroom doorheen,
anders branden deze door.

S

M

Een relais bied de oplossing, door
schakelaar S1 gaat een “kleine stuurstroom” waardoor S2 gesloten wordt
en de motor gaat werken. S2 is een schakelaar waar wel veel stroom
doorheen kan.
Deze relais bevinden zich vaak onder de motorkap of onder het
dashboard en je hoort ze vaak “klikken”.

Extra: Relais.
46

Hoe gebruiken we een Relais in een schakeling?
Een Relais gebruiken we zoals al gezien om met schakeling A schakeling
B te doen openen of sluiten. Wanneer we gaan kijken kom je het Relais
vaak tegen bij schakelingen waarbij je met een kleine stroomsterkte een
stroomkring wil (de)activeren met een grote stroomsterkte.
Het beste voorbeeld hiervan is een startrelais van de auto. Wanneer je
de auto probeert te starten draai je aan de sleutel. In deze schakeling is
dan ook een relais opgenomen die vervolgens alle andere systemen in
de auto uitzet, zodat de startmotor het volle vermogen van de accu kan
benutten.
In het schakelschema hieronder wordt een Relais gebruikt om een bel te
doen bellen. De bel werkt op een spanning van 230V, maar wordt
aangestuurd met een schakelaar die maar 12V aan spanning nodig
heeft.

Practica.
47

Hieronder zijn een aantal practica te vinden die goed aansluiten bij
deze module. Wanneer er een practicum wordt uitgevoerd, zal dit van
tevoren duidelijk worden aangegeven en kun je deze hier vinden:
Practicum 1:

Water als geleider.

Practicum 2:

De volta-batterij.

Practicum 3:

De citroen-batterij.

Practicum 4:

De hand-batterij.

Practicum 5:

Schakelingen tekenen en bouwen.

Practicum 6:

Wet van Ohm.


Slide 38

1

MODULE 6
ELEKTRICITEIT.

Door: S.

Habets.

Inhoudsopgave.
2

Hier vind u het overzicht van deze module.
Om snel naar een onderdeel toe te gaan kan erop geklikt worden.
Voorwoord

3

Legenda

4

A.

Introductie

5

B.

Statische elektriciteit

10

C.

Elektrische symbolen

18

D.

Grootheden

22

E1.

Wet van Ohm

26

E2.

Ohm & lampje

29

F.

Serieschakeling

31

G.

Parallelschakeling

35

H.

Gecombineerde schakeling

39

Extra:

Transistor

43

Practica

47

Voorwoord.
3

Welkom bij de module Elektriciteit door S. Habets.
Deze module is gemaakt voor leerlingen van 2 Atheneum.
De opzet van deze module is dat een leerling deze module geheel
zelfstandig door kan werken. Daar waar dat niet mogelijk is, zal er
tijdens de les hier nog aandacht aan besteed worden. Bij vragen kan
altijd de docent worden geraadpleegd. Dat kan tijdens de les, maar dat
kan ook online. Je krijgt dan in de meeste gevallen reactie per email.
Te vinden op: www.stagesmc.weebly.com
Verder is op de website nog aanvullende informatie te vinden.
Het is verstandig om tijdens de les naast je laptop ook te
zorgen voor een koptelefoon of oordopjes. Dit omdat er
regelmatig filmpjes met geluid zijn verwerkt in dit lesmateriaal.
Opdrachten/huiswerk.
De opdrachten die bij deze module horen zijn op teletop te vinden.
Wanneer er opdrachten gemaakt moeten worden zal dat worden
aangegeven in de module. Wanneer je score lager is dan 65% mag je
niet verder met de volgende paragraaf maar moet je de opdrachten
nogmaals maken.
Aanvullende informatie zal worden gegeven in de les.
Heel veel succes en plezier!
S. Habets

Legenda.
4

Soms kom je logo’s tegen op de groene balk zoals deze hierboven staan.
Wanneer je op sommige logo’s klikt zit er een hyperlink achter. Deze zal
je dan direct naar de juiste locatie verwijzen.
Hier beneden wordt uitgelegd wat het betekend wanneer er een van
deze logo’s in de groene balk staan vermeld.
Er zit geluid bij deze pagina of bij de bijbehorende film.
In de klas zijn oordopjes of een koptelefoon verplicht.
Er bevindt zich een video op deze pagina.

Aanvullende informatie is te vinden op de website van Dhr.
Habets.
Er bevinden zich opdrachten via TeleTop op deze pagina.

Er bevindt zich een samenvatting op deze pagina.

A – Introductie.
5

Elektriciteit komen we dagelijks tegen in ons leven. Dan denk je natuurlijk
meteen aan het stopcontact en aan batterijen met alle apparaten die
daarbij horen. Maar niet alleen kunstmatig opgewekte elektriciteit kom
je in je dagelijks leven tegen, ook in de natuur kom je elektriciteit tegen.
Vaak denk je niet aan deze vormen, maar toch hebben ze alles met
elektriciteit te maken.

In de natuur kom je bliksem tegen, heb je de sidderaal en gaan je haren
rechtovereind staan met behulp van elektriciteit. Zelfs in ons lichaam
gaan er continu elektrische stroompjes als je kijkt naar ons zenuwstelsel.

Tegenwoordig maken wij onze eigen elektriciteit. Maar waarom
gebruiken wij mensen eigenlijk zo graag elektriciteit?
Elektriciteit is een vorm van energie die veel voordelen heeft.




Elektriciteit is gemakkelijk te transporteren door de infrastructuur van
(koper)draden die inmiddels overal in ons land zijn aangebracht.
Elektriciteit is gemakkelijk om te zetten in andere vormen van energie
zoals:
Warmte
(vb: een soldeerbout of elektrische verwarming)
Licht
(vb: een gloeilamp of LED)
Beweging
(vb: een elektromotor)

A – Introductie.
6

Elektriciteit heeft ook grote nadelen.
Dat is namelijk dat elektriciteit duur is en zeer moeilijk te maken is. Het
proces van elektriciteit opwekken is ook erg milieubelastend.
(d.w.z. dat het milieu er flink onder lijdt)
Hoe komen we vandaag de dag eigenlijk aan de benodigde
elektriciteit? Dat wordt uitgelegd in het volgend filmpje.
(klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Historie van Elektriciteit.
Volgens historische documenten is de eerste bekende ontdekking van
statische elektriciteit eigenlijk in de 6e eeuw. Hier werd ontdekt dat het
wrijven van een bont met een ander voorwerp andere voorwerpen laat
aantrekken.

A – Introductie.
7

De eerste moderne toepassing van elektriciteit was in 1660, de eerste
elektrostatische generator. Deze baande de weg voor de leer van de
elektriciteit. Men ontdekte dat er materialen zijn die als geleiders dienst
doen en anderen die als isolator dienst doen en dat er twee soorten
ladingen bestaan (positief en negatief).
In 1700 werd de eerste condensator uitgevonden en men kon zo
statische elektriciteit in een elektrische stroom omzetten.
In de vroege 19e eeuw deed men nog meer verbazende ontdekkingen
op het gebied van elektriciteit.
Er kwamen bedrijven die erop gericht waren om elektriciteit te
onderzoeken om zo het leven voor de mensen gemakkelijker te maken.
Zo kwamen er de meest ongelooflijke uitvindingen, zoals de
inductiemotor, de gloeilamp, de lange afstand telegraaf, de telefoon, de
eerste elektrische aangedreven locomotief.
Deze uitvindingen kwamen van mensen zoals:
- Georg Simon Ohm
1787 - 1854

- Graaf Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta
1745 - 1827

- André-Marie Ampère
1775 – 1836
Natuurlijk zijn er nog vele andere uitvinders geweest die zich met
elektriciteit bezig hebben gehouden zoals:
Thomas Edison, Alexander Graham Bell, Michael Faraday, Benjamin
Franklin, Samuel Morse, James Watt, James Clerk Maxwell

A – Introductie.
8

Na de tweede wereldoorlog zijn de ontwikkelingen zeer snel gegaan.
Heden ten dage is elektriciteit niet meer weg te denken uit onze
maatschappij.
Toepassingen.
Om maar een paar voorbeelden te noemen waarbij elektriciteit een
belangrijke rol speelt:
Televisie, Stereo, Gsm, Computer, Airco, Klokken, Elektrische
gereedschappen, Lasers, Verlichting, Pompen, Meetapparatuur,
Afstandbedieningen, Ovens, Magnetron, Koffiezetapparaten,
Fototoestellen, Kopieerapparaten, Projectoren, IJskasten, Diepvriezers,
Snelheidscontroles, Navigatiesystemen, Satellieten, Speelgoed,
Vliegtuigen, Trein, Stofzuigers, Vaatwasmachines, Compressors,
Grasmaaimachines, Liften, Auto’s, Rolluiken, Verwarming, enz.
Zonder elektriciteit zou ons hedendaags bestaan helemaal ontregeld
worden.
Bedrijven, Fabrieken, Ziekenhuizen, Rechtbanken, Scholen, Tv-zenders,
Internet, Banken, Winkels, Treinverkeer, Verkeerslichten, Politie,
Brandweer, Vliegvelden, GSM netwerk zouden allemaal niet goed meer
functioneren.

A – Introductie.
9

Omdat elektriciteit zo een grote rol speelt in ons dagelijks leven,
zijn er ook een hele hoop beroepen gerelateerd aan elektriciteit.
Hieronder zijn een aantal beroepen opgesomd die direct
betrekking hebben op elektriciteit.
Elektrotechnisch ingenieur
-Besturingstechnicus
-Automatiseringsdeskundige
-Onderhoudstechnicus Electro en Instrumentatie
-Elektronicaspecialist
-Productontwerper
-Ingenieur krachtcentrale
-Programmeur robots
-Verwarmingsmonteur
-Audiovisueel medewerker
-Monteur communicatienetwerken
-Monteur laag- en hoogspanningsnetwerken
-

We hebben nu een flink aantal zaken bekeken. Een aanvulling hierop is
een video.
Klik hiernaast op het video logo om de video te bekijken
op het internet. Bij geen werkende link klik HIER.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6A via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

B – Statische elektriciteit.
10

Wanneer we een plasje zuiver water eens goed gaan bekijken, zullen we
zien dat het plasje water uit allemaal waterdeeltjes bestaat. Één zo een
waterdeeltje noemen we een watermolecuul.
Een molecuul kunnen we ook weer goed gaan bekijken. We zullen zien
dat ieder watermolecuul is opgebouwd uit hetzelfde aantal
bouwsteentjes van een soort. Er bestaan heel veel verschillende
bouwsteentjes en die bouwsteentjes noemen we atomen.
Wanneer we kijken naar het watermolecuul zal 1 watermolecuul bestaan
uit 2 waterstofatomen (afgekort: H) en 1 zuurstofatoom (afgekort: O).
De wetenschappelijke naam van water is H2O, bestaat uit 2xH en 1xO.
Samen zorgen deze atomen ervoor dat er de stof ‘water’ gevormd
wordt. De atomen zelf zijn geen water meer. Het kleinste deeltje dat nog
onder water valt, is het watermolecuul.

Ook atomen zijn weer goed te bekijken. Dan zul je zien dat ieder atoom
is opgebouwd uit een kern met daaromheen elektronen.
De kern bestaat uit:
Protonen: Dit zijn positief geladen deeltjes.
Neutronen: Dit zijn neutrale kerndeeltjes.
Om de kern “vliegen” de negatief geladen deeltjes,
de elektronen.

B – Statische elektriciteit.
11

De kernen blijven gemiddeld op hun
plaats. De elektronen bewegen rond de kern. Bij metalen en andere
“geleiders” kunnen deze elektronen hun eigen kern verlaten. Er is dan
sprake van “vrije elektronen”.
Zie ook het filmpje dat uitlegt hoe een molecuul in
elkaar zit.
(Klik in het zwarte vlak)op het video logo.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

B – Statische elektriciteit.
12

Als een atoom en/of molecuul elektronen teveel of te weinig heeft dan
krijgt deze een lading. Men noemt dit atoom en/of molecuul dan een ion.
We zullen in het vervolg niet praten over een ion maar over een geladen
stof (deze bestaat immers uit ionen)
Heb je evenveel positieve deeltjes als negatieve dan heb je een neutrale
stof.
Heb je een tekort aan elektronen  positief geladen stof (+)
Heb je een overschot aan elektronen negatief geladen stof (-)
Je kunt een stof alleen een lading geven door elektronen erbij of eraf te
doen.
2 gelijknamige stoffen (+) en (+) en (-) en (-) zullen ze elkaar afstoten.
Uiteraard geld dit niet voor neutrale stoffen onderling

2 ongelijknamige stoffen (-) en (+) zullen ze elkaar aantrekken.
Hierbij moet opgemerkt worden dat een neutrale stof ook door een
geladen stof aangetrokken wordt.

B – Statische elektriciteit.
13

Elektroscoop.
Met een elektroscoop kun je het effect van positief en
negatief geladen deeltjes zichtbaar maken. Het bestaat
meestal uit twee bladen lichte metalen folie.
De folie is verbonden met geleiders. De aan te tonen
lading vloeit langs de geleiders naar de bladen.
Daardoor gaan de twee bladen elkaar afstoten.
Hoe groter de lading, hoe verder de bladen zich van elkaar
verwijderen.
De elektroscoop die op school gebruikt wordt
staat hiernaast afgebeeld. Hoe groter de lading
hoe groter de uitslag.
Het is belangrijk bij een elektroscoop om te
onthouden dat de positieve deeltjes zich in de kern bevinden.
In een vaste stof (elektroscoop) zitten deze op een vaste plaats en
kunnen niet van hun plaats af. Bij stoffen met veel vrije elektronen zoals
bijna alle metalen zullen deze elektronen (negatieve deeltjes) wel willen
gaan bewegen.
Bepaalde stoffen worden bij wrijving:
-negatief geladen zoals: plastic koper
-positief geladen zoals: lucht, wol, glas

B – Statische elektriciteit.
14

Bij het in de buurt komen (niet aanraken!) van een elektroscoop gebeurt
het volgende:

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

De positief geladen staaf komt in de buurt en trekt de negatieve
deeltjes in de elektroscoop aan. Omdat er een verplaatsing van
negatieve elektronen in de elektroscoop plaats vindt, zullen er onderaan
alleen nog maar positief geladen deeltjes overblijven. En 2 positief
geladen plaatjes stoten elkaar af.
Dit effect wordt veroorzaakt door het feit dat gelijknamige ladingen
elkaar afstoten en ongelijknamige ladingen elkaar aantrekken.
Wanneer je dit verschijnsel moet gaan uitleggen kun je het beste dit
tekenen. Gebruik dan altijd deze volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen (+) op een vaste plaats.

3.

Teken de elektronen (-).

B – Statische elektriciteit.
15

Bij aanraking zal dit alles een hele andere wending nemen.
De elektronen (-) kunnen dan overspringen van het ene object naar het
andere. Hierdoor zal de elektroscoop uiteindelijk een positieve lading
krijgen, en de staaf wordt iets minder positief omdat er elektronen (-)
zijn bijgekomen. De plaatjes blijven dan ook uitelkaar staan.
Bij aanraking van de PVC buis gebeurt het volgende:
Er springen elektronen over

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Wanneer je dit verschijnsel moet gaan tekenen gebruik dan altijd deze
volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen op een vaste plaats. (+)

3.

Teken de elektronen. (-)

B – Statische elektriciteit.
16

Je kunt de elektroscoop weer neutraal maken door hem aan te raken, het
tekort aan elektronen wordt dan door jou aangevuld. Jij bent “geaard”
(verbonden met de aarde) en deze zal altijd neutraal blijven, vanwege
het enorme aantal deeltjes wat de aarde bezit.
Het in de buurt komen en aanraken met een negatieve staaf kun je
bekijken in de samenvatting. Let op: Er gebeurt met de plaatjes precies
hetzelfde, echter bewegen de elektronen (-) heel anders !

B – Statische elektriciteit.
17

Op de website staat een applet klaar waarmee je zelf een
ballon statisch kunt laden, probeer het eens en maak dan
eerst onderstaande opdrachten.
Laadt 1 ballon eerst negatief door hem langs de trui te wrijven.
1.
2.

Zal de trui nu positief of negatief zijn?
Wat zal er tussen de ballon en trui te zien zijn? Trekken deze elkaar
aan of stoten ze elkaar af?

Ga nu met de ballon naar de neutrale muur.
3.

Wat zal er met de negatieve elektronen in de muur gebeuren?

4.

Wat zal er met de positieve ionen in de muur gebeuren?

Herstel nu de simulatie en klik aan dat je 2 ballonnen wil gebruiken.
Wrijf met beide ballonen langs de trui zodat ze beide genoeg
elektronen opnemen. Hang vervolgens ballon 1 midden in het scherm en
ballon 2 breng je rustig naar ballon 1 toe.
5.

Wat zullen de 2 ballonen voor effect op elkaar hebben, en waarom?
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6B via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

C – Elektrische symbolen.
18

Bij elektriciteit wordt vaak gebruik gemaakt van schema’s waarin zal
worden aangegeven hoe een schakeling is opgebouwd. Een schakeling is
een stroomkring waarin verschillende onderdelen zijn opgenomen. Denk
hierbij aan een spanningsbron, een lampje en nog veel meer
verschillende mogelijke onderdelen. Deze onderdelen noemen we
componenten.

Schema’s worden gebruikt om een schakeling die in werkelijkheid
bestaan eenvoudiger weer te geven. In deze schema’s worden geen
foto’s gebruikt om aan te geven welke componenten in de schakeling
zitten.
Componenten die je veel zal tegenkomen:


Gelijkspanningbron



Wisselspanningbron



Schakelaar (geopend)



Schakelaar (gesloten)





Weerstand
(stroomverbruiker)
Voltmeter

V

C – Elektrische symbolen.
19


Ampèremeter



Lampje



Light-emitting diode (LED)



Draadje

A

Van de meeste componenten weet je waarschijnlijk wel wat ze doen of
waarvoor ze bedoeld zijn. Een diode is een apparaatje dat de stroom
maar in 1 richting doorlaat. Een Light-emitting diode is er eentje die
daarbij ook nog licht uitzendt.
Zoals al eerder aangegeven worden deze symbolen gebruikt om
schema’s te maken. Deze schema’s maken schakelingen overzichtelijker.
Enkele voorbeelden hiervan:

C – Elektrische symbolen.
20

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

Het schema dat er over blijft is veel overzichtelijk dan de oorspronkelijke
tekening.
Van ieder elektrisch apparaat is zo’n schema gemaakt. Zoals hieronder
van een magnetron

Dit maakt het zoeken naar eventuele storingen een stuk makkelijker.

C – Elektrische symbolen.
21

Schema’s zijn niet zo makkelijk te maken vanuit een tekening. Hoe meer
componenten in de tekening zijn, hoe moeilijker het zal zijn om een
schema ervan te maken.

ampèremeter

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Leg de componenten zodanig dat
je er overzichtelijk naar kan kijken.
Stap3:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

A

A

A

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6C via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

D – Grootheden.
22

Bij deze paragraaf gaan we de grootheden en bijbehorende eenheden
bespreken die tijdens deze module van toepassing zijn.
Spanning.
Spanning staat ook wel bekend als potentiaalverschil binnen de
natuurkunde. Met spanning wordt de hoeveelheid energie die nodig is
per ladingseenheid om deze te kunnen verplaatsen door een geleidend
materiaal bedoelt. Simpel gezegd: de energie van de elektronen.
Spanning wordt weergegeven met het symbool U, afgeleid van het
latijnse woord Urgere.
De eenheid waarin spanning wordt uitgedrukt is volt. Afgekort met een
hoofdletter V.
Wanneer je een elektrisch apparaat aansluit op het lichtnet door de
stekker in het stopcontact te steken, komt er een spanning van 230volt
naar dit apparaat. (Vroeger was dit 220volt, tegenwoordig 230volt)
Je noteert dit als: Ustopcontact = 230V.
Stroomsterkte.
Een lampje gaat branden als de kring gesloten is. Dit komt doordat er
een stroom van vrije elektriciteitsdeeltjes (elektronen) loopt door de
kring. Deze wordt verwekt door de batterij. De batterij werkt net als een
ventilator. Bij een ventilator is er voor en achter een andere druk en het
drukverschil veroorzaakt de luchtstroom. De batterij veroorzaakt dus een
drukverschil en hierdoor ontstaat een stroom. Deze stroom loopt van plus
naar min.
Kortom: stroomsterkte is het aantal elektronen dat per seconde door een
geleider stromen.

D – Grootheden.
23

Stroomsterkte wordt doorgaans weergegeven met de letter I, afkomstig
van intensiteit. De stroomsterkte die per seconde door een draad
passeert heeft de eenheid Ampère (A).
Stel dat er door een elektromotor een stroomsterkte van 3 Ampère gaat.
Je noteert dit als: Imotor = 3A
Om de stroomsterkte te meten plaats je een ampèremeter in serie (dus
tussen lampje en spanningsbron).
Weerstand.
Ieder elektrisch apparaat zorgt voor een weerstand van de
stroomsterkte. Een weerstand is wanneer de doorgang van een
elektrische stroom wordt bemoeilijkt.
Je zou weerstand kunnen vergelijken met een kraan die maar half
opengedraaid is.
Weerstand geven we aan met de letter R, afkomstig van resistance.
Weerstand wordt gemeten in de eenheid Ohm. Ohm wordt afgekort met
het Griekse symbool voor omega, Ω.
Stel dat een lampje een weerstand heeft van 25 Ohm.
Je noteer dit als: Rlampje = 25Ω.

D – Grootheden.
24

Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

Wanneer je spanning, stroomsterkte en weerstand wil gaan meten zijn er
een aantal dingen erg belangrijk om uit elkaar te houden.
Spanning over een lampje meten.
Wanneer je spanning wil meten heb je een spanningsmeter nodig. Deze
spanningsmeter sluit je parallel over het lampje aan.
Stroomsterkte door een lampje meten.
Wanneer je stroomsterkte wil gaan meten heb je een ampèremeter
nodig. Deze sluit je in serie voor of na het lampje aan. Deze zal het
aantal elektronen die per seconde door het lampje gaan meten.

D – Grootheden.
25

Wanneer je nog niet goed het verschil weet tussen serie en parallel is
dat geen probleem, want dat wordt later deze module nog behandeld.
Maar om je toch alvast een idee te geven kun je onderstaand filmpje
bekijken door erop te klikken. Het filmpje is ook HIER te vinden.

Weerstand van een lampje meten.
De weerstand is te meten maar dat wordt niet in deze module
behandeld. In deze module leer je wel de weerstand te berekenen met
behulp van de stroomsterkte en de spanning. Dit volgt nog in de
komende paragrafen.
Samenvatting kun je HIER te vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6D via Teletop.

E1 - Wet van Ohm.
26

Bij elektriciteit is er 1 formule de basis van alle andere formules. Deze
formule zal bij ieder onderdeeltje van elektriciteit, waarbij elektriciteit
een rol speelt, terugkomen. Deze wet is vernoemd naar de Duitse
natuurkundige George Ohm, die als eerste de relatie legde tussen
stroomsterkte, spanning en weerstand.
Voordat je de wet van Ohm goed kan begrijpen, moet je een aantal
basisdingen goed helder hebben.








Er kan pas een elektrische stroom lopen wanneer de stroomkring
gesloten is.
Stroomsterkte (I) wordt gemeten in Ampère (A).
Je kunt stroomsterkte meten met een Ampèremeter die je in serie
plaatst met het te meten component.
Spanning (U) wordt gemeten in Volt (V).
Je kunt spanning meten met een voltmeter die je parallel over het te
meten component plaatst.
Geef je de elektronen meer energie (spanning) dan zullen de aantal
elektronen die per seconde (stroomsterkte) door de stroomkring gaan
toenemen.

Deze voorwaarden zijn van belang bij de wet van Ohm. Wanneer er niet
aan deze voorwaarden wordt voldaan zal de wet van Ohm niet gelden.

E1 - Wet van Ohm.
27

We gaan nu bekijken hoe de wet van Ohm er uitziet.
We gaan de spanning en stroomsterkte meten van een
component (in dit geval hiernaast een weerstandje).
We zetten er eerst 0 volt op. De stroomsterkte is dan ook
0 ampère.
Wanneer we de spanning gaan verhogen naar 1volt,
zal de stroomsterkte omhoog gaan naar 0,5 ampère.
We verhogen de spanning naar 2 volt, stroomsterkte wordt 1 ampère.
Iedere keer wanneer de spanning met 1 volt verhoogd wordt, zal de
stroomsterkte verhogen met 0,5. Dat kunnen we uitzetten in een tabel
zoals hierbeneden is gedaan. Vanuit deze tabel kun je een grafiek
tekenen zoals ernaast gebeurd is. Bekijk deze en kijk of je begrijpt wat
er staat.

I (A)

0
0

1
0,5

2
1

3 4
1,5 2

U/I

2

2

2

2

U (V)

U (V)

3
2
1

0,5 1 1,5 2 I (A)
Zoals je in de kolom onderaan de tabel kunt
zien, komt er een constante waarde uit wanneer je spanning deelt door
de stroomsterkte. Vanuit de wiskunde weet je dat bij een rechte lijn een
hellingsgetal hoort.

Deze waarde is de weerstand.

R=

spanning
stroomsterkte

=

U(V)
I(A)

=

2
3
4
1
= 2Ω
=
=
=
1
1,5
0,5
2

E1 - Wet van Ohm.
28

De wet van Ohm luidt als volgt:

weerstand =
R(Ω) =

In symbolen:

spanning
stroomsterkte
U(V)
I(A)

Om erachter te komen hoe je de formule moet invullen wanneer er iets
anders gevraagd wordt dan de weerstand, kun je de formuledriehoek
gebruiken. Je legt dan je vinger op het gedeelte dat je moet uitrekenen,
de driehoek laat je zien hoe je de formule moet gebruiken.
Wil je R weten?
Leg je vinger op R, er blijft

over.

Wil je U weten?
Leg je vinger op U, er blijft I x R over.

Alle verschillende voorbeeldsommen kun je HIER vinden in de
samenvatting.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E1 via Teletop.

E2 – Ohm & lampje.
29

Dagelijks komen we lampen tegen. Grote lampen, zoals in een
voetbalstadion of kleine lampen in de kerstboom. Er zijn heel veel
verschillende soorten lampen of lampjes.
Wanneer je ieder lampje apart gaat bekijken,
zul je zien dat er op ieder lampje iets geschreven
staat. Bijvoorbeeld een autolamp.
Daar zou 12V/1,5A op kunnen staan.
Dit betekent dat wanneer je 12Volt over dit
lampje heen zou zetten, er een stroomsterkte van
1,5A doorheen gaan en brand het lampje op volle sterkte.

12V/1,5A

Kun je over dit lampje:
2Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zeer zwak.
6Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zwak.
12,5Volt zetten?
Ja, het lampje brandt fel.
25Volt zetten?
Ja, het lampje zal doorbranden.
Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken. In de video
wordt een proef gedemonstreerd om spanning en stroomsterkte te
meten. Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

E2 – Ohm & lampje.
30

De weerstand van een lampje is te meten en zal constant zijn wanneer er
een andere hoeveelheid spanning over het lampje wordt gezet. Echter
wanneer een gloeidraadje in een lampje zeer heet wordt, dan zal zijn
weerstandwaarde gaan veranderen door de hitte. Dat is het beste
zichtbaar wanneer een meting wordt uitgezet in een grafiek.
In de grafiek hiernaast zie je wat er
gebeurt wanneer je steeds meer spanning
(U) over een lampje zet. In eerste instantie
zal de grafiek lineair blijven, omdat de
weerstand constant is. Maar wanneer er
teveel spanning over een lampje wordt
gezet, wordt hij warm en zal hij uiteindelijk
doorbranden. Bij dit oververhitten van het
lampje zal de weerstand verhogen.

Wanneer je een voorbeeldsom wil zien, kijk dan in de samenvatting.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E2 via Teletop.

F – Serieschakeling.
31

Wanneer we een schakeling bekijken, kunnen we een schakeling onder
verdelen in 2 hoofdcategorieën. De Serieschakeling en de
Parallelschakeling.
Dit hebben we al heel kort bekeken bij paragraaf D met een filmpje. In
deze paragraaf gaan we het hebben over de Serieschakeling. De
Parallelschakeling zal in de volgende paragraaf worden besproken.
Een Serieschakeling is een schakeling waarbij alle geschakelde
componenten in serie staan. Dat wil zeggen; wanneer de stroom gaat
lopen kan deze maar 1 richting uit en komt dan alle componenten tegen.
De stroom kan zich nergens splitsen, splitsen is namelijk parallel.

+
-

+
-

Serie

Parallel

In het linkerplaatje zijn 3 lampjes in serie geschakeld. De stroom moet
door alle 3 de lampjes heen. In het rechterplaatje zijn 3 lampjes parallel
getekend, de stroom zal zich splitsen voordat het door een lampje gaat.

F – Serieschakeling.
32

Wanneer er in een serieschakeling een lampje uitvalt dan gaan de
andere lampjes ook uit, omdat de stroom niet meer door kan. De
stroomkring is dan niet meer gesloten. Wanneer er een lampje uitvalt bij
een Parallelschakeling, dan is de stroomkring nog steeds gesloten en kan
de stroom nog steeds door de andere lampjes. Deze zullen dan gewoon
blijven branden.

Stroomsterkte in een Serieschakeling.
Wanneer we een stroom laten lopen door een Serieschakeling dan is de
stroomsterkte in de hele stroomkring gelijk. Het maakt niet uit waar je
stroomsterkte gaat meten, overal is deze even groot.
In Natuurkundige termen zeggen we;
de stroomsterkte is constant.
I
1

I
2

I
3

I totaal

I = constant

Itotaal= I1= I2= I3

Itotaal wordt ook wel Ibron genoemd

F – Serieschakeling.
33

Spanning bij Serieschakeling.
De spanning die over de componenten staat kan wel verschillen, dit is
afhankelijk van de weerstand van ieder component. De spanning van
alle componenten bij elkaar opgeteld is de totale spanning.

U
1

U
2

U
3

U totaal

Utotaal = U1+U2+U3+…
Bekijk onderstaand filmpje over het oplossen van sommen met
serieschakelingen (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun het ook HIER bekijken.

F – Serieschakeling.
34

Weerstanden in serieschakeling.
Wanneer we weerstanden bekijken bij serieschakeling dan kun de totale
weerstand heel gemakkelijk berekenen. Je mag namelijk alle
weerstanden in de schakelingen bij elkaar optellen dan heb je de totale
weerstand.
R1

R2

R3

Rtot=R1+R2+R3
Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6F via Teletop.

G – Parallelschakeling.
35

In de vorige paragraaf hebben we gezien wanneer een schakeling
‘serie’ wordt genoemd en wanneer ‘parallel’. In deze paragraaf gaan
we kijken naar de stroomsterkte en spanning bij een parallelschakeling,
net zoals we dat in de vorige paragraaf hebben gedaan bij een
serieschakeling.
Het grote verschil van een parallelschakeling met een serieschakeling is
dat er bij een parallelschakeling meerdere stroomkringen zijn te
onderscheiden.
Hieronder zijn de verschillende stroomkringen weergegeven. Iedere
stroomkring is apart gekleurd. De stroom door het bovenste lampje volgt
de roze route, de stroom door het onderste lampje de groene route en
de stroom door de weerstand (component in het midden) de bruine route.

G – Parallelschakeling.
36

Wanneer we in een parallelschakeling ieder component gaan bekijken
zijn er een aantal eigenschappen heel belangrijk.
Omdat er meerdere stroomkringen zijn, is:


De stroomsterkte in de stroomkringen verschillend.



De spanning over ieder component hetzelfde.



Als er één onderdeel uitvalt of kapot gaat werkt de rest nog steeds.
U1

U2

U3
Utotaal

Spanning bij een parallelschakeling.
Met een voltmeter meet je de spanning over ieder component en zul je
zien dat over ieder component dezelfde spanning staat. Ook de totale
spanning (Utotaal) is hetzelfde.
Utotaal = U1 = U2 = U3

G – Parallelschakeling.
37

Stroomsterkte bij parallelschakeling.
De stroomsterkte kan verschillen per component in een
parallelschakeling. Om deze uit te rekenen moet je voor iedere
component de wet van Ohm gaan gebruiken. Wanneer je de totale
stroomsterkte wil weten, mag je de stroomsterktes van alle losse
componenten bij elkaar optellen.
I1

I2

I3

It

Itotaal = I1+I2+I3+…
Bekijk onderstaande film om te zien hoe je berekeningen aanpakt bij een
parallelschakeling (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

G – Parallelschakeling.
38

Weerstand bij parallelschakeling.
Om een totale weerstand te berekenen bij een parallelschakeling zul je
meer moeite moeten doen dan bij een serieschakeling.
Bij een serieschakeling hoefde je alle weerstanden maar bij elkaar op te
tellen, bij een parallelschakeling gaan we “omgekeerd” optellen.
Om omgekeerd op te tellen krijg je deze formule gegeven:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1
Je vult hierbij R1, R2, R3 etc. in de formule in en je houdt breuken over.
Als je niet meer weet hoe je Rv kunt uitrekenen wanneer je deze breuken
hebt kun je dat opzoeken in de samenvatting.

Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6G via Teletop.

H – Gecombineerde schakeling.
39

Tot nu toe zijn serieschakelingen en parallelschakelingen altijd apart
bekeken. Maar de meeste schakelingen die worden gebruikt bestaan
niet uit alleen serie of parallel geschakelde componenten maar uit een
mix hiervan. We noemen dit een gecombineerde schakeling.
Hier rechts is een gecombineerde schakeling
weergegeven. Het zijn 2 lampjes (nr. 1+2) die
parallel geschakeld zijn. Samen staan deze
lampjes in serie met de weerstand hier rechts.

1

Om aan een gecombineerde schakeling te
kunnen rekenen, moet je eerst gaan kijken welke
componenten in serie met elkaar staan en welke componenten een
parallelschakeling met elkaar vormen.
Wanneer je dat gelukt is kun je een parallelschakeling in gedachte
vervangen door een vervangingscomponent (vaak wel
vervangingsweerstand genoemd).
Dan hou je een schakeling over waarbij alle onderdelen in serie met
elkaar staan. Deze zou je zonder problemen moeten kunnen oplossen.

1
1 en 2

2

2

H – Gecombineerde schakeling.
40

Om een vervanging te vinden moet je een aantal zaken onthouden:
Alleen weerstanden mag je vervangen, je zult dus altijd eerst de
weerstand moeten uitrekenen.


Weerstanden in serie mag je optellen.



Weerstand parallel moet je “omgekeerd optellen” .



Serie:

(RV = R1+R2+R3+enz.)

Parallel:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1

Om goed te zien hoe je bij een parallelschakeling een
vervangingsweerstand uitrekent kun je het onderstaand filmpje bekijken.
(klik in het zwarte vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
41

Voorbeeldsom.
Geef bij elk component van onderstaande afbeelding de spanning,
stroomsterkte en weerstand.
9V
6V
10 Ω
0,2 A

Dit lijkt erg moeilijk, zeker omdat je bij zo een opgave “door het bomen
het bos niet meer ziet”. Je moet hiervoor iedere keer bij het begin
beginnen en de basisregels toepassen die je de afgelopen paragrafen
hebt geleerd.
De som wordt uitgewerkt in het onderstaand filmpje. (klik in het zwarte
vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
42

Je zou nu aan het laatste huiswerk van deze module kunnen beginnen.
Wanneer je graag nog een extra uitleg wil hebben over het oplossen
van een gecombineerde schakeling, dan kun je eerst onderstaand filmpje
bekijken. (klik in het zwarte vlak)
Ook zijn in de samenvatting meerdere sommen geheel uitgewerkt.
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Samenvatting kun je HIER vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6H via Teletop.

Extra: Relais.
43

Deze paragraaf is voor de mensen die nog geïnteresseerd zijn om wat
extra te weten te komen. Deze paragraaf zal NIET worden getoetst op
het proefwerk.
Tijdens deze extra stof gaan we het hebben over een Relais en zullen
stap voor stap gaan bekijken wat een Relais is.
Wat is een Relais?
Een Relais is een door een elektromagneet bediende schakelaar.
Het is een eenvoudige maar zeer veelgebruikte component in elektrische
schakelingen.
Hoe werkt een relais?
In een relais is koperdraad om een ijzeren staafje gedraaid. Wanneer
er door de draad stroom gaat lopen zal het ijzeren staafje magnetisch
worden. Aan het uiteinde van dit ijzeren staafje zit een ijzeren plaatje
wat aangetrokken wordt als het staafje magnetisch wordt.
Hierdoor worden er onder het plaatje 2 contacten met elkaar verbonden
net zoals bij een schakelaar.

Extra: Relais.
44

Welk symbool is een Relais?

Aan de linkerkant (bij de spoel) sluit je stroomkring A aan. Wanneer
deze stroomkring sluit, zal deze de elektromagneet activeren en trekt
aan het schakelaartje in stroomkring B (stippellijn).
Hoe werkt een Relais in een schakeling?

A

Als er een relais gebruikt wordt, zijn er
S1
altijd 2 stroomkringen,
S2
de “stuurkring” B en de
“verbruikerskring” A. Als de
schakelaar 1 (S1) gesloten wordt dan
B
wordt het ijzer in de het relais
M
magnetisch. Hierdoor trekt hij
schakelaar 2 (S2) automatisch
dicht. De 2e stroomkring wordt dus gesloten en in dit voorbeeld gaat dan
de motor (M) werken.

Extra: Relais.
45

Waarom dan niet de hiernaast staande schakeling?
Een motor (b.v. ruitenwissermotor auto) heeft
meestal een groot vermogen, het gevolg hiervan
is dat er een grote stroom doorheen gaat.
De meeste schakelaars aan het stuur zijn klein
en daar kan geen grote stroom doorheen,
anders branden deze door.

S

M

Een relais bied de oplossing, door
schakelaar S1 gaat een “kleine stuurstroom” waardoor S2 gesloten wordt
en de motor gaat werken. S2 is een schakelaar waar wel veel stroom
doorheen kan.
Deze relais bevinden zich vaak onder de motorkap of onder het
dashboard en je hoort ze vaak “klikken”.

Extra: Relais.
46

Hoe gebruiken we een Relais in een schakeling?
Een Relais gebruiken we zoals al gezien om met schakeling A schakeling
B te doen openen of sluiten. Wanneer we gaan kijken kom je het Relais
vaak tegen bij schakelingen waarbij je met een kleine stroomsterkte een
stroomkring wil (de)activeren met een grote stroomsterkte.
Het beste voorbeeld hiervan is een startrelais van de auto. Wanneer je
de auto probeert te starten draai je aan de sleutel. In deze schakeling is
dan ook een relais opgenomen die vervolgens alle andere systemen in
de auto uitzet, zodat de startmotor het volle vermogen van de accu kan
benutten.
In het schakelschema hieronder wordt een Relais gebruikt om een bel te
doen bellen. De bel werkt op een spanning van 230V, maar wordt
aangestuurd met een schakelaar die maar 12V aan spanning nodig
heeft.

Practica.
47

Hieronder zijn een aantal practica te vinden die goed aansluiten bij
deze module. Wanneer er een practicum wordt uitgevoerd, zal dit van
tevoren duidelijk worden aangegeven en kun je deze hier vinden:
Practicum 1:

Water als geleider.

Practicum 2:

De volta-batterij.

Practicum 3:

De citroen-batterij.

Practicum 4:

De hand-batterij.

Practicum 5:

Schakelingen tekenen en bouwen.

Practicum 6:

Wet van Ohm.


Slide 39

1

MODULE 6
ELEKTRICITEIT.

Door: S.

Habets.

Inhoudsopgave.
2

Hier vind u het overzicht van deze module.
Om snel naar een onderdeel toe te gaan kan erop geklikt worden.
Voorwoord

3

Legenda

4

A.

Introductie

5

B.

Statische elektriciteit

10

C.

Elektrische symbolen

18

D.

Grootheden

22

E1.

Wet van Ohm

26

E2.

Ohm & lampje

29

F.

Serieschakeling

31

G.

Parallelschakeling

35

H.

Gecombineerde schakeling

39

Extra:

Transistor

43

Practica

47

Voorwoord.
3

Welkom bij de module Elektriciteit door S. Habets.
Deze module is gemaakt voor leerlingen van 2 Atheneum.
De opzet van deze module is dat een leerling deze module geheel
zelfstandig door kan werken. Daar waar dat niet mogelijk is, zal er
tijdens de les hier nog aandacht aan besteed worden. Bij vragen kan
altijd de docent worden geraadpleegd. Dat kan tijdens de les, maar dat
kan ook online. Je krijgt dan in de meeste gevallen reactie per email.
Te vinden op: www.stagesmc.weebly.com
Verder is op de website nog aanvullende informatie te vinden.
Het is verstandig om tijdens de les naast je laptop ook te
zorgen voor een koptelefoon of oordopjes. Dit omdat er
regelmatig filmpjes met geluid zijn verwerkt in dit lesmateriaal.
Opdrachten/huiswerk.
De opdrachten die bij deze module horen zijn op teletop te vinden.
Wanneer er opdrachten gemaakt moeten worden zal dat worden
aangegeven in de module. Wanneer je score lager is dan 65% mag je
niet verder met de volgende paragraaf maar moet je de opdrachten
nogmaals maken.
Aanvullende informatie zal worden gegeven in de les.
Heel veel succes en plezier!
S. Habets

Legenda.
4

Soms kom je logo’s tegen op de groene balk zoals deze hierboven staan.
Wanneer je op sommige logo’s klikt zit er een hyperlink achter. Deze zal
je dan direct naar de juiste locatie verwijzen.
Hier beneden wordt uitgelegd wat het betekend wanneer er een van
deze logo’s in de groene balk staan vermeld.
Er zit geluid bij deze pagina of bij de bijbehorende film.
In de klas zijn oordopjes of een koptelefoon verplicht.
Er bevindt zich een video op deze pagina.

Aanvullende informatie is te vinden op de website van Dhr.
Habets.
Er bevinden zich opdrachten via TeleTop op deze pagina.

Er bevindt zich een samenvatting op deze pagina.

A – Introductie.
5

Elektriciteit komen we dagelijks tegen in ons leven. Dan denk je natuurlijk
meteen aan het stopcontact en aan batterijen met alle apparaten die
daarbij horen. Maar niet alleen kunstmatig opgewekte elektriciteit kom
je in je dagelijks leven tegen, ook in de natuur kom je elektriciteit tegen.
Vaak denk je niet aan deze vormen, maar toch hebben ze alles met
elektriciteit te maken.

In de natuur kom je bliksem tegen, heb je de sidderaal en gaan je haren
rechtovereind staan met behulp van elektriciteit. Zelfs in ons lichaam
gaan er continu elektrische stroompjes als je kijkt naar ons zenuwstelsel.

Tegenwoordig maken wij onze eigen elektriciteit. Maar waarom
gebruiken wij mensen eigenlijk zo graag elektriciteit?
Elektriciteit is een vorm van energie die veel voordelen heeft.




Elektriciteit is gemakkelijk te transporteren door de infrastructuur van
(koper)draden die inmiddels overal in ons land zijn aangebracht.
Elektriciteit is gemakkelijk om te zetten in andere vormen van energie
zoals:
Warmte
(vb: een soldeerbout of elektrische verwarming)
Licht
(vb: een gloeilamp of LED)
Beweging
(vb: een elektromotor)

A – Introductie.
6

Elektriciteit heeft ook grote nadelen.
Dat is namelijk dat elektriciteit duur is en zeer moeilijk te maken is. Het
proces van elektriciteit opwekken is ook erg milieubelastend.
(d.w.z. dat het milieu er flink onder lijdt)
Hoe komen we vandaag de dag eigenlijk aan de benodigde
elektriciteit? Dat wordt uitgelegd in het volgend filmpje.
(klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Historie van Elektriciteit.
Volgens historische documenten is de eerste bekende ontdekking van
statische elektriciteit eigenlijk in de 6e eeuw. Hier werd ontdekt dat het
wrijven van een bont met een ander voorwerp andere voorwerpen laat
aantrekken.

A – Introductie.
7

De eerste moderne toepassing van elektriciteit was in 1660, de eerste
elektrostatische generator. Deze baande de weg voor de leer van de
elektriciteit. Men ontdekte dat er materialen zijn die als geleiders dienst
doen en anderen die als isolator dienst doen en dat er twee soorten
ladingen bestaan (positief en negatief).
In 1700 werd de eerste condensator uitgevonden en men kon zo
statische elektriciteit in een elektrische stroom omzetten.
In de vroege 19e eeuw deed men nog meer verbazende ontdekkingen
op het gebied van elektriciteit.
Er kwamen bedrijven die erop gericht waren om elektriciteit te
onderzoeken om zo het leven voor de mensen gemakkelijker te maken.
Zo kwamen er de meest ongelooflijke uitvindingen, zoals de
inductiemotor, de gloeilamp, de lange afstand telegraaf, de telefoon, de
eerste elektrische aangedreven locomotief.
Deze uitvindingen kwamen van mensen zoals:
- Georg Simon Ohm
1787 - 1854

- Graaf Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta
1745 - 1827

- André-Marie Ampère
1775 – 1836
Natuurlijk zijn er nog vele andere uitvinders geweest die zich met
elektriciteit bezig hebben gehouden zoals:
Thomas Edison, Alexander Graham Bell, Michael Faraday, Benjamin
Franklin, Samuel Morse, James Watt, James Clerk Maxwell

A – Introductie.
8

Na de tweede wereldoorlog zijn de ontwikkelingen zeer snel gegaan.
Heden ten dage is elektriciteit niet meer weg te denken uit onze
maatschappij.
Toepassingen.
Om maar een paar voorbeelden te noemen waarbij elektriciteit een
belangrijke rol speelt:
Televisie, Stereo, Gsm, Computer, Airco, Klokken, Elektrische
gereedschappen, Lasers, Verlichting, Pompen, Meetapparatuur,
Afstandbedieningen, Ovens, Magnetron, Koffiezetapparaten,
Fototoestellen, Kopieerapparaten, Projectoren, IJskasten, Diepvriezers,
Snelheidscontroles, Navigatiesystemen, Satellieten, Speelgoed,
Vliegtuigen, Trein, Stofzuigers, Vaatwasmachines, Compressors,
Grasmaaimachines, Liften, Auto’s, Rolluiken, Verwarming, enz.
Zonder elektriciteit zou ons hedendaags bestaan helemaal ontregeld
worden.
Bedrijven, Fabrieken, Ziekenhuizen, Rechtbanken, Scholen, Tv-zenders,
Internet, Banken, Winkels, Treinverkeer, Verkeerslichten, Politie,
Brandweer, Vliegvelden, GSM netwerk zouden allemaal niet goed meer
functioneren.

A – Introductie.
9

Omdat elektriciteit zo een grote rol speelt in ons dagelijks leven,
zijn er ook een hele hoop beroepen gerelateerd aan elektriciteit.
Hieronder zijn een aantal beroepen opgesomd die direct
betrekking hebben op elektriciteit.
Elektrotechnisch ingenieur
-Besturingstechnicus
-Automatiseringsdeskundige
-Onderhoudstechnicus Electro en Instrumentatie
-Elektronicaspecialist
-Productontwerper
-Ingenieur krachtcentrale
-Programmeur robots
-Verwarmingsmonteur
-Audiovisueel medewerker
-Monteur communicatienetwerken
-Monteur laag- en hoogspanningsnetwerken
-

We hebben nu een flink aantal zaken bekeken. Een aanvulling hierop is
een video.
Klik hiernaast op het video logo om de video te bekijken
op het internet. Bij geen werkende link klik HIER.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6A via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

B – Statische elektriciteit.
10

Wanneer we een plasje zuiver water eens goed gaan bekijken, zullen we
zien dat het plasje water uit allemaal waterdeeltjes bestaat. Één zo een
waterdeeltje noemen we een watermolecuul.
Een molecuul kunnen we ook weer goed gaan bekijken. We zullen zien
dat ieder watermolecuul is opgebouwd uit hetzelfde aantal
bouwsteentjes van een soort. Er bestaan heel veel verschillende
bouwsteentjes en die bouwsteentjes noemen we atomen.
Wanneer we kijken naar het watermolecuul zal 1 watermolecuul bestaan
uit 2 waterstofatomen (afgekort: H) en 1 zuurstofatoom (afgekort: O).
De wetenschappelijke naam van water is H2O, bestaat uit 2xH en 1xO.
Samen zorgen deze atomen ervoor dat er de stof ‘water’ gevormd
wordt. De atomen zelf zijn geen water meer. Het kleinste deeltje dat nog
onder water valt, is het watermolecuul.

Ook atomen zijn weer goed te bekijken. Dan zul je zien dat ieder atoom
is opgebouwd uit een kern met daaromheen elektronen.
De kern bestaat uit:
Protonen: Dit zijn positief geladen deeltjes.
Neutronen: Dit zijn neutrale kerndeeltjes.
Om de kern “vliegen” de negatief geladen deeltjes,
de elektronen.

B – Statische elektriciteit.
11

De kernen blijven gemiddeld op hun
plaats. De elektronen bewegen rond de kern. Bij metalen en andere
“geleiders” kunnen deze elektronen hun eigen kern verlaten. Er is dan
sprake van “vrije elektronen”.
Zie ook het filmpje dat uitlegt hoe een molecuul in
elkaar zit.
(Klik in het zwarte vlak)op het video logo.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

B – Statische elektriciteit.
12

Als een atoom en/of molecuul elektronen teveel of te weinig heeft dan
krijgt deze een lading. Men noemt dit atoom en/of molecuul dan een ion.
We zullen in het vervolg niet praten over een ion maar over een geladen
stof (deze bestaat immers uit ionen)
Heb je evenveel positieve deeltjes als negatieve dan heb je een neutrale
stof.
Heb je een tekort aan elektronen  positief geladen stof (+)
Heb je een overschot aan elektronen negatief geladen stof (-)
Je kunt een stof alleen een lading geven door elektronen erbij of eraf te
doen.
2 gelijknamige stoffen (+) en (+) en (-) en (-) zullen ze elkaar afstoten.
Uiteraard geld dit niet voor neutrale stoffen onderling

2 ongelijknamige stoffen (-) en (+) zullen ze elkaar aantrekken.
Hierbij moet opgemerkt worden dat een neutrale stof ook door een
geladen stof aangetrokken wordt.

B – Statische elektriciteit.
13

Elektroscoop.
Met een elektroscoop kun je het effect van positief en
negatief geladen deeltjes zichtbaar maken. Het bestaat
meestal uit twee bladen lichte metalen folie.
De folie is verbonden met geleiders. De aan te tonen
lading vloeit langs de geleiders naar de bladen.
Daardoor gaan de twee bladen elkaar afstoten.
Hoe groter de lading, hoe verder de bladen zich van elkaar
verwijderen.
De elektroscoop die op school gebruikt wordt
staat hiernaast afgebeeld. Hoe groter de lading
hoe groter de uitslag.
Het is belangrijk bij een elektroscoop om te
onthouden dat de positieve deeltjes zich in de kern bevinden.
In een vaste stof (elektroscoop) zitten deze op een vaste plaats en
kunnen niet van hun plaats af. Bij stoffen met veel vrije elektronen zoals
bijna alle metalen zullen deze elektronen (negatieve deeltjes) wel willen
gaan bewegen.
Bepaalde stoffen worden bij wrijving:
-negatief geladen zoals: plastic koper
-positief geladen zoals: lucht, wol, glas

B – Statische elektriciteit.
14

Bij het in de buurt komen (niet aanraken!) van een elektroscoop gebeurt
het volgende:

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

De positief geladen staaf komt in de buurt en trekt de negatieve
deeltjes in de elektroscoop aan. Omdat er een verplaatsing van
negatieve elektronen in de elektroscoop plaats vindt, zullen er onderaan
alleen nog maar positief geladen deeltjes overblijven. En 2 positief
geladen plaatjes stoten elkaar af.
Dit effect wordt veroorzaakt door het feit dat gelijknamige ladingen
elkaar afstoten en ongelijknamige ladingen elkaar aantrekken.
Wanneer je dit verschijnsel moet gaan uitleggen kun je het beste dit
tekenen. Gebruik dan altijd deze volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen (+) op een vaste plaats.

3.

Teken de elektronen (-).

B – Statische elektriciteit.
15

Bij aanraking zal dit alles een hele andere wending nemen.
De elektronen (-) kunnen dan overspringen van het ene object naar het
andere. Hierdoor zal de elektroscoop uiteindelijk een positieve lading
krijgen, en de staaf wordt iets minder positief omdat er elektronen (-)
zijn bijgekomen. De plaatjes blijven dan ook uitelkaar staan.
Bij aanraking van de PVC buis gebeurt het volgende:
Er springen elektronen over

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Wanneer je dit verschijnsel moet gaan tekenen gebruik dan altijd deze
volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen op een vaste plaats. (+)

3.

Teken de elektronen. (-)

B – Statische elektriciteit.
16

Je kunt de elektroscoop weer neutraal maken door hem aan te raken, het
tekort aan elektronen wordt dan door jou aangevuld. Jij bent “geaard”
(verbonden met de aarde) en deze zal altijd neutraal blijven, vanwege
het enorme aantal deeltjes wat de aarde bezit.
Het in de buurt komen en aanraken met een negatieve staaf kun je
bekijken in de samenvatting. Let op: Er gebeurt met de plaatjes precies
hetzelfde, echter bewegen de elektronen (-) heel anders !

B – Statische elektriciteit.
17

Op de website staat een applet klaar waarmee je zelf een
ballon statisch kunt laden, probeer het eens en maak dan
eerst onderstaande opdrachten.
Laadt 1 ballon eerst negatief door hem langs de trui te wrijven.
1.
2.

Zal de trui nu positief of negatief zijn?
Wat zal er tussen de ballon en trui te zien zijn? Trekken deze elkaar
aan of stoten ze elkaar af?

Ga nu met de ballon naar de neutrale muur.
3.

Wat zal er met de negatieve elektronen in de muur gebeuren?

4.

Wat zal er met de positieve ionen in de muur gebeuren?

Herstel nu de simulatie en klik aan dat je 2 ballonnen wil gebruiken.
Wrijf met beide ballonen langs de trui zodat ze beide genoeg
elektronen opnemen. Hang vervolgens ballon 1 midden in het scherm en
ballon 2 breng je rustig naar ballon 1 toe.
5.

Wat zullen de 2 ballonen voor effect op elkaar hebben, en waarom?
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6B via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

C – Elektrische symbolen.
18

Bij elektriciteit wordt vaak gebruik gemaakt van schema’s waarin zal
worden aangegeven hoe een schakeling is opgebouwd. Een schakeling is
een stroomkring waarin verschillende onderdelen zijn opgenomen. Denk
hierbij aan een spanningsbron, een lampje en nog veel meer
verschillende mogelijke onderdelen. Deze onderdelen noemen we
componenten.

Schema’s worden gebruikt om een schakeling die in werkelijkheid
bestaan eenvoudiger weer te geven. In deze schema’s worden geen
foto’s gebruikt om aan te geven welke componenten in de schakeling
zitten.
Componenten die je veel zal tegenkomen:


Gelijkspanningbron



Wisselspanningbron



Schakelaar (geopend)



Schakelaar (gesloten)





Weerstand
(stroomverbruiker)
Voltmeter

V

C – Elektrische symbolen.
19


Ampèremeter



Lampje



Light-emitting diode (LED)



Draadje

A

Van de meeste componenten weet je waarschijnlijk wel wat ze doen of
waarvoor ze bedoeld zijn. Een diode is een apparaatje dat de stroom
maar in 1 richting doorlaat. Een Light-emitting diode is er eentje die
daarbij ook nog licht uitzendt.
Zoals al eerder aangegeven worden deze symbolen gebruikt om
schema’s te maken. Deze schema’s maken schakelingen overzichtelijker.
Enkele voorbeelden hiervan:

C – Elektrische symbolen.
20

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

Het schema dat er over blijft is veel overzichtelijk dan de oorspronkelijke
tekening.
Van ieder elektrisch apparaat is zo’n schema gemaakt. Zoals hieronder
van een magnetron

Dit maakt het zoeken naar eventuele storingen een stuk makkelijker.

C – Elektrische symbolen.
21

Schema’s zijn niet zo makkelijk te maken vanuit een tekening. Hoe meer
componenten in de tekening zijn, hoe moeilijker het zal zijn om een
schema ervan te maken.

ampèremeter

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Leg de componenten zodanig dat
je er overzichtelijk naar kan kijken.
Stap3:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

A

A

A

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6C via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

D – Grootheden.
22

Bij deze paragraaf gaan we de grootheden en bijbehorende eenheden
bespreken die tijdens deze module van toepassing zijn.
Spanning.
Spanning staat ook wel bekend als potentiaalverschil binnen de
natuurkunde. Met spanning wordt de hoeveelheid energie die nodig is
per ladingseenheid om deze te kunnen verplaatsen door een geleidend
materiaal bedoelt. Simpel gezegd: de energie van de elektronen.
Spanning wordt weergegeven met het symbool U, afgeleid van het
latijnse woord Urgere.
De eenheid waarin spanning wordt uitgedrukt is volt. Afgekort met een
hoofdletter V.
Wanneer je een elektrisch apparaat aansluit op het lichtnet door de
stekker in het stopcontact te steken, komt er een spanning van 230volt
naar dit apparaat. (Vroeger was dit 220volt, tegenwoordig 230volt)
Je noteert dit als: Ustopcontact = 230V.
Stroomsterkte.
Een lampje gaat branden als de kring gesloten is. Dit komt doordat er
een stroom van vrije elektriciteitsdeeltjes (elektronen) loopt door de
kring. Deze wordt verwekt door de batterij. De batterij werkt net als een
ventilator. Bij een ventilator is er voor en achter een andere druk en het
drukverschil veroorzaakt de luchtstroom. De batterij veroorzaakt dus een
drukverschil en hierdoor ontstaat een stroom. Deze stroom loopt van plus
naar min.
Kortom: stroomsterkte is het aantal elektronen dat per seconde door een
geleider stromen.

D – Grootheden.
23

Stroomsterkte wordt doorgaans weergegeven met de letter I, afkomstig
van intensiteit. De stroomsterkte die per seconde door een draad
passeert heeft de eenheid Ampère (A).
Stel dat er door een elektromotor een stroomsterkte van 3 Ampère gaat.
Je noteert dit als: Imotor = 3A
Om de stroomsterkte te meten plaats je een ampèremeter in serie (dus
tussen lampje en spanningsbron).
Weerstand.
Ieder elektrisch apparaat zorgt voor een weerstand van de
stroomsterkte. Een weerstand is wanneer de doorgang van een
elektrische stroom wordt bemoeilijkt.
Je zou weerstand kunnen vergelijken met een kraan die maar half
opengedraaid is.
Weerstand geven we aan met de letter R, afkomstig van resistance.
Weerstand wordt gemeten in de eenheid Ohm. Ohm wordt afgekort met
het Griekse symbool voor omega, Ω.
Stel dat een lampje een weerstand heeft van 25 Ohm.
Je noteer dit als: Rlampje = 25Ω.

D – Grootheden.
24

Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

Wanneer je spanning, stroomsterkte en weerstand wil gaan meten zijn er
een aantal dingen erg belangrijk om uit elkaar te houden.
Spanning over een lampje meten.
Wanneer je spanning wil meten heb je een spanningsmeter nodig. Deze
spanningsmeter sluit je parallel over het lampje aan.
Stroomsterkte door een lampje meten.
Wanneer je stroomsterkte wil gaan meten heb je een ampèremeter
nodig. Deze sluit je in serie voor of na het lampje aan. Deze zal het
aantal elektronen die per seconde door het lampje gaan meten.

D – Grootheden.
25

Wanneer je nog niet goed het verschil weet tussen serie en parallel is
dat geen probleem, want dat wordt later deze module nog behandeld.
Maar om je toch alvast een idee te geven kun je onderstaand filmpje
bekijken door erop te klikken. Het filmpje is ook HIER te vinden.

Weerstand van een lampje meten.
De weerstand is te meten maar dat wordt niet in deze module
behandeld. In deze module leer je wel de weerstand te berekenen met
behulp van de stroomsterkte en de spanning. Dit volgt nog in de
komende paragrafen.
Samenvatting kun je HIER te vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6D via Teletop.

E1 - Wet van Ohm.
26

Bij elektriciteit is er 1 formule de basis van alle andere formules. Deze
formule zal bij ieder onderdeeltje van elektriciteit, waarbij elektriciteit
een rol speelt, terugkomen. Deze wet is vernoemd naar de Duitse
natuurkundige George Ohm, die als eerste de relatie legde tussen
stroomsterkte, spanning en weerstand.
Voordat je de wet van Ohm goed kan begrijpen, moet je een aantal
basisdingen goed helder hebben.








Er kan pas een elektrische stroom lopen wanneer de stroomkring
gesloten is.
Stroomsterkte (I) wordt gemeten in Ampère (A).
Je kunt stroomsterkte meten met een Ampèremeter die je in serie
plaatst met het te meten component.
Spanning (U) wordt gemeten in Volt (V).
Je kunt spanning meten met een voltmeter die je parallel over het te
meten component plaatst.
Geef je de elektronen meer energie (spanning) dan zullen de aantal
elektronen die per seconde (stroomsterkte) door de stroomkring gaan
toenemen.

Deze voorwaarden zijn van belang bij de wet van Ohm. Wanneer er niet
aan deze voorwaarden wordt voldaan zal de wet van Ohm niet gelden.

E1 - Wet van Ohm.
27

We gaan nu bekijken hoe de wet van Ohm er uitziet.
We gaan de spanning en stroomsterkte meten van een
component (in dit geval hiernaast een weerstandje).
We zetten er eerst 0 volt op. De stroomsterkte is dan ook
0 ampère.
Wanneer we de spanning gaan verhogen naar 1volt,
zal de stroomsterkte omhoog gaan naar 0,5 ampère.
We verhogen de spanning naar 2 volt, stroomsterkte wordt 1 ampère.
Iedere keer wanneer de spanning met 1 volt verhoogd wordt, zal de
stroomsterkte verhogen met 0,5. Dat kunnen we uitzetten in een tabel
zoals hierbeneden is gedaan. Vanuit deze tabel kun je een grafiek
tekenen zoals ernaast gebeurd is. Bekijk deze en kijk of je begrijpt wat
er staat.

I (A)

0
0

1
0,5

2
1

3 4
1,5 2

U/I

2

2

2

2

U (V)

U (V)

3
2
1

0,5 1 1,5 2 I (A)
Zoals je in de kolom onderaan de tabel kunt
zien, komt er een constante waarde uit wanneer je spanning deelt door
de stroomsterkte. Vanuit de wiskunde weet je dat bij een rechte lijn een
hellingsgetal hoort.

Deze waarde is de weerstand.

R=

spanning
stroomsterkte

=

U(V)
I(A)

=

2
3
4
1
= 2Ω
=
=
=
1
1,5
0,5
2

E1 - Wet van Ohm.
28

De wet van Ohm luidt als volgt:

weerstand =
R(Ω) =

In symbolen:

spanning
stroomsterkte
U(V)
I(A)

Om erachter te komen hoe je de formule moet invullen wanneer er iets
anders gevraagd wordt dan de weerstand, kun je de formuledriehoek
gebruiken. Je legt dan je vinger op het gedeelte dat je moet uitrekenen,
de driehoek laat je zien hoe je de formule moet gebruiken.
Wil je R weten?
Leg je vinger op R, er blijft

over.

Wil je U weten?
Leg je vinger op U, er blijft I x R over.

Alle verschillende voorbeeldsommen kun je HIER vinden in de
samenvatting.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E1 via Teletop.

E2 – Ohm & lampje.
29

Dagelijks komen we lampen tegen. Grote lampen, zoals in een
voetbalstadion of kleine lampen in de kerstboom. Er zijn heel veel
verschillende soorten lampen of lampjes.
Wanneer je ieder lampje apart gaat bekijken,
zul je zien dat er op ieder lampje iets geschreven
staat. Bijvoorbeeld een autolamp.
Daar zou 12V/1,5A op kunnen staan.
Dit betekent dat wanneer je 12Volt over dit
lampje heen zou zetten, er een stroomsterkte van
1,5A doorheen gaan en brand het lampje op volle sterkte.

12V/1,5A

Kun je over dit lampje:
2Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zeer zwak.
6Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zwak.
12,5Volt zetten?
Ja, het lampje brandt fel.
25Volt zetten?
Ja, het lampje zal doorbranden.
Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken. In de video
wordt een proef gedemonstreerd om spanning en stroomsterkte te
meten. Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

E2 – Ohm & lampje.
30

De weerstand van een lampje is te meten en zal constant zijn wanneer er
een andere hoeveelheid spanning over het lampje wordt gezet. Echter
wanneer een gloeidraadje in een lampje zeer heet wordt, dan zal zijn
weerstandwaarde gaan veranderen door de hitte. Dat is het beste
zichtbaar wanneer een meting wordt uitgezet in een grafiek.
In de grafiek hiernaast zie je wat er
gebeurt wanneer je steeds meer spanning
(U) over een lampje zet. In eerste instantie
zal de grafiek lineair blijven, omdat de
weerstand constant is. Maar wanneer er
teveel spanning over een lampje wordt
gezet, wordt hij warm en zal hij uiteindelijk
doorbranden. Bij dit oververhitten van het
lampje zal de weerstand verhogen.

Wanneer je een voorbeeldsom wil zien, kijk dan in de samenvatting.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E2 via Teletop.

F – Serieschakeling.
31

Wanneer we een schakeling bekijken, kunnen we een schakeling onder
verdelen in 2 hoofdcategorieën. De Serieschakeling en de
Parallelschakeling.
Dit hebben we al heel kort bekeken bij paragraaf D met een filmpje. In
deze paragraaf gaan we het hebben over de Serieschakeling. De
Parallelschakeling zal in de volgende paragraaf worden besproken.
Een Serieschakeling is een schakeling waarbij alle geschakelde
componenten in serie staan. Dat wil zeggen; wanneer de stroom gaat
lopen kan deze maar 1 richting uit en komt dan alle componenten tegen.
De stroom kan zich nergens splitsen, splitsen is namelijk parallel.

+
-

+
-

Serie

Parallel

In het linkerplaatje zijn 3 lampjes in serie geschakeld. De stroom moet
door alle 3 de lampjes heen. In het rechterplaatje zijn 3 lampjes parallel
getekend, de stroom zal zich splitsen voordat het door een lampje gaat.

F – Serieschakeling.
32

Wanneer er in een serieschakeling een lampje uitvalt dan gaan de
andere lampjes ook uit, omdat de stroom niet meer door kan. De
stroomkring is dan niet meer gesloten. Wanneer er een lampje uitvalt bij
een Parallelschakeling, dan is de stroomkring nog steeds gesloten en kan
de stroom nog steeds door de andere lampjes. Deze zullen dan gewoon
blijven branden.

Stroomsterkte in een Serieschakeling.
Wanneer we een stroom laten lopen door een Serieschakeling dan is de
stroomsterkte in de hele stroomkring gelijk. Het maakt niet uit waar je
stroomsterkte gaat meten, overal is deze even groot.
In Natuurkundige termen zeggen we;
de stroomsterkte is constant.
I
1

I
2

I
3

I totaal

I = constant

Itotaal= I1= I2= I3

Itotaal wordt ook wel Ibron genoemd

F – Serieschakeling.
33

Spanning bij Serieschakeling.
De spanning die over de componenten staat kan wel verschillen, dit is
afhankelijk van de weerstand van ieder component. De spanning van
alle componenten bij elkaar opgeteld is de totale spanning.

U
1

U
2

U
3

U totaal

Utotaal = U1+U2+U3+…
Bekijk onderstaand filmpje over het oplossen van sommen met
serieschakelingen (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun het ook HIER bekijken.

F – Serieschakeling.
34

Weerstanden in serieschakeling.
Wanneer we weerstanden bekijken bij serieschakeling dan kun de totale
weerstand heel gemakkelijk berekenen. Je mag namelijk alle
weerstanden in de schakelingen bij elkaar optellen dan heb je de totale
weerstand.
R1

R2

R3

Rtot=R1+R2+R3
Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6F via Teletop.

G – Parallelschakeling.
35

In de vorige paragraaf hebben we gezien wanneer een schakeling
‘serie’ wordt genoemd en wanneer ‘parallel’. In deze paragraaf gaan
we kijken naar de stroomsterkte en spanning bij een parallelschakeling,
net zoals we dat in de vorige paragraaf hebben gedaan bij een
serieschakeling.
Het grote verschil van een parallelschakeling met een serieschakeling is
dat er bij een parallelschakeling meerdere stroomkringen zijn te
onderscheiden.
Hieronder zijn de verschillende stroomkringen weergegeven. Iedere
stroomkring is apart gekleurd. De stroom door het bovenste lampje volgt
de roze route, de stroom door het onderste lampje de groene route en
de stroom door de weerstand (component in het midden) de bruine route.

G – Parallelschakeling.
36

Wanneer we in een parallelschakeling ieder component gaan bekijken
zijn er een aantal eigenschappen heel belangrijk.
Omdat er meerdere stroomkringen zijn, is:


De stroomsterkte in de stroomkringen verschillend.



De spanning over ieder component hetzelfde.



Als er één onderdeel uitvalt of kapot gaat werkt de rest nog steeds.
U1

U2

U3
Utotaal

Spanning bij een parallelschakeling.
Met een voltmeter meet je de spanning over ieder component en zul je
zien dat over ieder component dezelfde spanning staat. Ook de totale
spanning (Utotaal) is hetzelfde.
Utotaal = U1 = U2 = U3

G – Parallelschakeling.
37

Stroomsterkte bij parallelschakeling.
De stroomsterkte kan verschillen per component in een
parallelschakeling. Om deze uit te rekenen moet je voor iedere
component de wet van Ohm gaan gebruiken. Wanneer je de totale
stroomsterkte wil weten, mag je de stroomsterktes van alle losse
componenten bij elkaar optellen.
I1

I2

I3

It

Itotaal = I1+I2+I3+…
Bekijk onderstaande film om te zien hoe je berekeningen aanpakt bij een
parallelschakeling (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

G – Parallelschakeling.
38

Weerstand bij parallelschakeling.
Om een totale weerstand te berekenen bij een parallelschakeling zul je
meer moeite moeten doen dan bij een serieschakeling.
Bij een serieschakeling hoefde je alle weerstanden maar bij elkaar op te
tellen, bij een parallelschakeling gaan we “omgekeerd” optellen.
Om omgekeerd op te tellen krijg je deze formule gegeven:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1
Je vult hierbij R1, R2, R3 etc. in de formule in en je houdt breuken over.
Als je niet meer weet hoe je Rv kunt uitrekenen wanneer je deze breuken
hebt kun je dat opzoeken in de samenvatting.

Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6G via Teletop.

H – Gecombineerde schakeling.
39

Tot nu toe zijn serieschakelingen en parallelschakelingen altijd apart
bekeken. Maar de meeste schakelingen die worden gebruikt bestaan
niet uit alleen serie of parallel geschakelde componenten maar uit een
mix hiervan. We noemen dit een gecombineerde schakeling.
Hier rechts is een gecombineerde schakeling
weergegeven. Het zijn 2 lampjes (nr. 1+2) die
parallel geschakeld zijn. Samen staan deze
lampjes in serie met de weerstand hier rechts.

1

Om aan een gecombineerde schakeling te
kunnen rekenen, moet je eerst gaan kijken welke
componenten in serie met elkaar staan en welke componenten een
parallelschakeling met elkaar vormen.
Wanneer je dat gelukt is kun je een parallelschakeling in gedachte
vervangen door een vervangingscomponent (vaak wel
vervangingsweerstand genoemd).
Dan hou je een schakeling over waarbij alle onderdelen in serie met
elkaar staan. Deze zou je zonder problemen moeten kunnen oplossen.

1
1 en 2

2

2

H – Gecombineerde schakeling.
40

Om een vervanging te vinden moet je een aantal zaken onthouden:
Alleen weerstanden mag je vervangen, je zult dus altijd eerst de
weerstand moeten uitrekenen.


Weerstanden in serie mag je optellen.



Weerstand parallel moet je “omgekeerd optellen” .



Serie:

(RV = R1+R2+R3+enz.)

Parallel:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1

Om goed te zien hoe je bij een parallelschakeling een
vervangingsweerstand uitrekent kun je het onderstaand filmpje bekijken.
(klik in het zwarte vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
41

Voorbeeldsom.
Geef bij elk component van onderstaande afbeelding de spanning,
stroomsterkte en weerstand.
9V
6V
10 Ω
0,2 A

Dit lijkt erg moeilijk, zeker omdat je bij zo een opgave “door het bomen
het bos niet meer ziet”. Je moet hiervoor iedere keer bij het begin
beginnen en de basisregels toepassen die je de afgelopen paragrafen
hebt geleerd.
De som wordt uitgewerkt in het onderstaand filmpje. (klik in het zwarte
vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
42

Je zou nu aan het laatste huiswerk van deze module kunnen beginnen.
Wanneer je graag nog een extra uitleg wil hebben over het oplossen
van een gecombineerde schakeling, dan kun je eerst onderstaand filmpje
bekijken. (klik in het zwarte vlak)
Ook zijn in de samenvatting meerdere sommen geheel uitgewerkt.
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Samenvatting kun je HIER vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6H via Teletop.

Extra: Relais.
43

Deze paragraaf is voor de mensen die nog geïnteresseerd zijn om wat
extra te weten te komen. Deze paragraaf zal NIET worden getoetst op
het proefwerk.
Tijdens deze extra stof gaan we het hebben over een Relais en zullen
stap voor stap gaan bekijken wat een Relais is.
Wat is een Relais?
Een Relais is een door een elektromagneet bediende schakelaar.
Het is een eenvoudige maar zeer veelgebruikte component in elektrische
schakelingen.
Hoe werkt een relais?
In een relais is koperdraad om een ijzeren staafje gedraaid. Wanneer
er door de draad stroom gaat lopen zal het ijzeren staafje magnetisch
worden. Aan het uiteinde van dit ijzeren staafje zit een ijzeren plaatje
wat aangetrokken wordt als het staafje magnetisch wordt.
Hierdoor worden er onder het plaatje 2 contacten met elkaar verbonden
net zoals bij een schakelaar.

Extra: Relais.
44

Welk symbool is een Relais?

Aan de linkerkant (bij de spoel) sluit je stroomkring A aan. Wanneer
deze stroomkring sluit, zal deze de elektromagneet activeren en trekt
aan het schakelaartje in stroomkring B (stippellijn).
Hoe werkt een Relais in een schakeling?

A

Als er een relais gebruikt wordt, zijn er
S1
altijd 2 stroomkringen,
S2
de “stuurkring” B en de
“verbruikerskring” A. Als de
schakelaar 1 (S1) gesloten wordt dan
B
wordt het ijzer in de het relais
M
magnetisch. Hierdoor trekt hij
schakelaar 2 (S2) automatisch
dicht. De 2e stroomkring wordt dus gesloten en in dit voorbeeld gaat dan
de motor (M) werken.

Extra: Relais.
45

Waarom dan niet de hiernaast staande schakeling?
Een motor (b.v. ruitenwissermotor auto) heeft
meestal een groot vermogen, het gevolg hiervan
is dat er een grote stroom doorheen gaat.
De meeste schakelaars aan het stuur zijn klein
en daar kan geen grote stroom doorheen,
anders branden deze door.

S

M

Een relais bied de oplossing, door
schakelaar S1 gaat een “kleine stuurstroom” waardoor S2 gesloten wordt
en de motor gaat werken. S2 is een schakelaar waar wel veel stroom
doorheen kan.
Deze relais bevinden zich vaak onder de motorkap of onder het
dashboard en je hoort ze vaak “klikken”.

Extra: Relais.
46

Hoe gebruiken we een Relais in een schakeling?
Een Relais gebruiken we zoals al gezien om met schakeling A schakeling
B te doen openen of sluiten. Wanneer we gaan kijken kom je het Relais
vaak tegen bij schakelingen waarbij je met een kleine stroomsterkte een
stroomkring wil (de)activeren met een grote stroomsterkte.
Het beste voorbeeld hiervan is een startrelais van de auto. Wanneer je
de auto probeert te starten draai je aan de sleutel. In deze schakeling is
dan ook een relais opgenomen die vervolgens alle andere systemen in
de auto uitzet, zodat de startmotor het volle vermogen van de accu kan
benutten.
In het schakelschema hieronder wordt een Relais gebruikt om een bel te
doen bellen. De bel werkt op een spanning van 230V, maar wordt
aangestuurd met een schakelaar die maar 12V aan spanning nodig
heeft.

Practica.
47

Hieronder zijn een aantal practica te vinden die goed aansluiten bij
deze module. Wanneer er een practicum wordt uitgevoerd, zal dit van
tevoren duidelijk worden aangegeven en kun je deze hier vinden:
Practicum 1:

Water als geleider.

Practicum 2:

De volta-batterij.

Practicum 3:

De citroen-batterij.

Practicum 4:

De hand-batterij.

Practicum 5:

Schakelingen tekenen en bouwen.

Practicum 6:

Wet van Ohm.


Slide 40

1

MODULE 6
ELEKTRICITEIT.

Door: S.

Habets.

Inhoudsopgave.
2

Hier vind u het overzicht van deze module.
Om snel naar een onderdeel toe te gaan kan erop geklikt worden.
Voorwoord

3

Legenda

4

A.

Introductie

5

B.

Statische elektriciteit

10

C.

Elektrische symbolen

18

D.

Grootheden

22

E1.

Wet van Ohm

26

E2.

Ohm & lampje

29

F.

Serieschakeling

31

G.

Parallelschakeling

35

H.

Gecombineerde schakeling

39

Extra:

Transistor

43

Practica

47

Voorwoord.
3

Welkom bij de module Elektriciteit door S. Habets.
Deze module is gemaakt voor leerlingen van 2 Atheneum.
De opzet van deze module is dat een leerling deze module geheel
zelfstandig door kan werken. Daar waar dat niet mogelijk is, zal er
tijdens de les hier nog aandacht aan besteed worden. Bij vragen kan
altijd de docent worden geraadpleegd. Dat kan tijdens de les, maar dat
kan ook online. Je krijgt dan in de meeste gevallen reactie per email.
Te vinden op: www.stagesmc.weebly.com
Verder is op de website nog aanvullende informatie te vinden.
Het is verstandig om tijdens de les naast je laptop ook te
zorgen voor een koptelefoon of oordopjes. Dit omdat er
regelmatig filmpjes met geluid zijn verwerkt in dit lesmateriaal.
Opdrachten/huiswerk.
De opdrachten die bij deze module horen zijn op teletop te vinden.
Wanneer er opdrachten gemaakt moeten worden zal dat worden
aangegeven in de module. Wanneer je score lager is dan 65% mag je
niet verder met de volgende paragraaf maar moet je de opdrachten
nogmaals maken.
Aanvullende informatie zal worden gegeven in de les.
Heel veel succes en plezier!
S. Habets

Legenda.
4

Soms kom je logo’s tegen op de groene balk zoals deze hierboven staan.
Wanneer je op sommige logo’s klikt zit er een hyperlink achter. Deze zal
je dan direct naar de juiste locatie verwijzen.
Hier beneden wordt uitgelegd wat het betekend wanneer er een van
deze logo’s in de groene balk staan vermeld.
Er zit geluid bij deze pagina of bij de bijbehorende film.
In de klas zijn oordopjes of een koptelefoon verplicht.
Er bevindt zich een video op deze pagina.

Aanvullende informatie is te vinden op de website van Dhr.
Habets.
Er bevinden zich opdrachten via TeleTop op deze pagina.

Er bevindt zich een samenvatting op deze pagina.

A – Introductie.
5

Elektriciteit komen we dagelijks tegen in ons leven. Dan denk je natuurlijk
meteen aan het stopcontact en aan batterijen met alle apparaten die
daarbij horen. Maar niet alleen kunstmatig opgewekte elektriciteit kom
je in je dagelijks leven tegen, ook in de natuur kom je elektriciteit tegen.
Vaak denk je niet aan deze vormen, maar toch hebben ze alles met
elektriciteit te maken.

In de natuur kom je bliksem tegen, heb je de sidderaal en gaan je haren
rechtovereind staan met behulp van elektriciteit. Zelfs in ons lichaam
gaan er continu elektrische stroompjes als je kijkt naar ons zenuwstelsel.

Tegenwoordig maken wij onze eigen elektriciteit. Maar waarom
gebruiken wij mensen eigenlijk zo graag elektriciteit?
Elektriciteit is een vorm van energie die veel voordelen heeft.




Elektriciteit is gemakkelijk te transporteren door de infrastructuur van
(koper)draden die inmiddels overal in ons land zijn aangebracht.
Elektriciteit is gemakkelijk om te zetten in andere vormen van energie
zoals:
Warmte
(vb: een soldeerbout of elektrische verwarming)
Licht
(vb: een gloeilamp of LED)
Beweging
(vb: een elektromotor)

A – Introductie.
6

Elektriciteit heeft ook grote nadelen.
Dat is namelijk dat elektriciteit duur is en zeer moeilijk te maken is. Het
proces van elektriciteit opwekken is ook erg milieubelastend.
(d.w.z. dat het milieu er flink onder lijdt)
Hoe komen we vandaag de dag eigenlijk aan de benodigde
elektriciteit? Dat wordt uitgelegd in het volgend filmpje.
(klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Historie van Elektriciteit.
Volgens historische documenten is de eerste bekende ontdekking van
statische elektriciteit eigenlijk in de 6e eeuw. Hier werd ontdekt dat het
wrijven van een bont met een ander voorwerp andere voorwerpen laat
aantrekken.

A – Introductie.
7

De eerste moderne toepassing van elektriciteit was in 1660, de eerste
elektrostatische generator. Deze baande de weg voor de leer van de
elektriciteit. Men ontdekte dat er materialen zijn die als geleiders dienst
doen en anderen die als isolator dienst doen en dat er twee soorten
ladingen bestaan (positief en negatief).
In 1700 werd de eerste condensator uitgevonden en men kon zo
statische elektriciteit in een elektrische stroom omzetten.
In de vroege 19e eeuw deed men nog meer verbazende ontdekkingen
op het gebied van elektriciteit.
Er kwamen bedrijven die erop gericht waren om elektriciteit te
onderzoeken om zo het leven voor de mensen gemakkelijker te maken.
Zo kwamen er de meest ongelooflijke uitvindingen, zoals de
inductiemotor, de gloeilamp, de lange afstand telegraaf, de telefoon, de
eerste elektrische aangedreven locomotief.
Deze uitvindingen kwamen van mensen zoals:
- Georg Simon Ohm
1787 - 1854

- Graaf Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta
1745 - 1827

- André-Marie Ampère
1775 – 1836
Natuurlijk zijn er nog vele andere uitvinders geweest die zich met
elektriciteit bezig hebben gehouden zoals:
Thomas Edison, Alexander Graham Bell, Michael Faraday, Benjamin
Franklin, Samuel Morse, James Watt, James Clerk Maxwell

A – Introductie.
8

Na de tweede wereldoorlog zijn de ontwikkelingen zeer snel gegaan.
Heden ten dage is elektriciteit niet meer weg te denken uit onze
maatschappij.
Toepassingen.
Om maar een paar voorbeelden te noemen waarbij elektriciteit een
belangrijke rol speelt:
Televisie, Stereo, Gsm, Computer, Airco, Klokken, Elektrische
gereedschappen, Lasers, Verlichting, Pompen, Meetapparatuur,
Afstandbedieningen, Ovens, Magnetron, Koffiezetapparaten,
Fototoestellen, Kopieerapparaten, Projectoren, IJskasten, Diepvriezers,
Snelheidscontroles, Navigatiesystemen, Satellieten, Speelgoed,
Vliegtuigen, Trein, Stofzuigers, Vaatwasmachines, Compressors,
Grasmaaimachines, Liften, Auto’s, Rolluiken, Verwarming, enz.
Zonder elektriciteit zou ons hedendaags bestaan helemaal ontregeld
worden.
Bedrijven, Fabrieken, Ziekenhuizen, Rechtbanken, Scholen, Tv-zenders,
Internet, Banken, Winkels, Treinverkeer, Verkeerslichten, Politie,
Brandweer, Vliegvelden, GSM netwerk zouden allemaal niet goed meer
functioneren.

A – Introductie.
9

Omdat elektriciteit zo een grote rol speelt in ons dagelijks leven,
zijn er ook een hele hoop beroepen gerelateerd aan elektriciteit.
Hieronder zijn een aantal beroepen opgesomd die direct
betrekking hebben op elektriciteit.
Elektrotechnisch ingenieur
-Besturingstechnicus
-Automatiseringsdeskundige
-Onderhoudstechnicus Electro en Instrumentatie
-Elektronicaspecialist
-Productontwerper
-Ingenieur krachtcentrale
-Programmeur robots
-Verwarmingsmonteur
-Audiovisueel medewerker
-Monteur communicatienetwerken
-Monteur laag- en hoogspanningsnetwerken
-

We hebben nu een flink aantal zaken bekeken. Een aanvulling hierop is
een video.
Klik hiernaast op het video logo om de video te bekijken
op het internet. Bij geen werkende link klik HIER.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6A via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

B – Statische elektriciteit.
10

Wanneer we een plasje zuiver water eens goed gaan bekijken, zullen we
zien dat het plasje water uit allemaal waterdeeltjes bestaat. Één zo een
waterdeeltje noemen we een watermolecuul.
Een molecuul kunnen we ook weer goed gaan bekijken. We zullen zien
dat ieder watermolecuul is opgebouwd uit hetzelfde aantal
bouwsteentjes van een soort. Er bestaan heel veel verschillende
bouwsteentjes en die bouwsteentjes noemen we atomen.
Wanneer we kijken naar het watermolecuul zal 1 watermolecuul bestaan
uit 2 waterstofatomen (afgekort: H) en 1 zuurstofatoom (afgekort: O).
De wetenschappelijke naam van water is H2O, bestaat uit 2xH en 1xO.
Samen zorgen deze atomen ervoor dat er de stof ‘water’ gevormd
wordt. De atomen zelf zijn geen water meer. Het kleinste deeltje dat nog
onder water valt, is het watermolecuul.

Ook atomen zijn weer goed te bekijken. Dan zul je zien dat ieder atoom
is opgebouwd uit een kern met daaromheen elektronen.
De kern bestaat uit:
Protonen: Dit zijn positief geladen deeltjes.
Neutronen: Dit zijn neutrale kerndeeltjes.
Om de kern “vliegen” de negatief geladen deeltjes,
de elektronen.

B – Statische elektriciteit.
11

De kernen blijven gemiddeld op hun
plaats. De elektronen bewegen rond de kern. Bij metalen en andere
“geleiders” kunnen deze elektronen hun eigen kern verlaten. Er is dan
sprake van “vrije elektronen”.
Zie ook het filmpje dat uitlegt hoe een molecuul in
elkaar zit.
(Klik in het zwarte vlak)op het video logo.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

B – Statische elektriciteit.
12

Als een atoom en/of molecuul elektronen teveel of te weinig heeft dan
krijgt deze een lading. Men noemt dit atoom en/of molecuul dan een ion.
We zullen in het vervolg niet praten over een ion maar over een geladen
stof (deze bestaat immers uit ionen)
Heb je evenveel positieve deeltjes als negatieve dan heb je een neutrale
stof.
Heb je een tekort aan elektronen  positief geladen stof (+)
Heb je een overschot aan elektronen negatief geladen stof (-)
Je kunt een stof alleen een lading geven door elektronen erbij of eraf te
doen.
2 gelijknamige stoffen (+) en (+) en (-) en (-) zullen ze elkaar afstoten.
Uiteraard geld dit niet voor neutrale stoffen onderling

2 ongelijknamige stoffen (-) en (+) zullen ze elkaar aantrekken.
Hierbij moet opgemerkt worden dat een neutrale stof ook door een
geladen stof aangetrokken wordt.

B – Statische elektriciteit.
13

Elektroscoop.
Met een elektroscoop kun je het effect van positief en
negatief geladen deeltjes zichtbaar maken. Het bestaat
meestal uit twee bladen lichte metalen folie.
De folie is verbonden met geleiders. De aan te tonen
lading vloeit langs de geleiders naar de bladen.
Daardoor gaan de twee bladen elkaar afstoten.
Hoe groter de lading, hoe verder de bladen zich van elkaar
verwijderen.
De elektroscoop die op school gebruikt wordt
staat hiernaast afgebeeld. Hoe groter de lading
hoe groter de uitslag.
Het is belangrijk bij een elektroscoop om te
onthouden dat de positieve deeltjes zich in de kern bevinden.
In een vaste stof (elektroscoop) zitten deze op een vaste plaats en
kunnen niet van hun plaats af. Bij stoffen met veel vrije elektronen zoals
bijna alle metalen zullen deze elektronen (negatieve deeltjes) wel willen
gaan bewegen.
Bepaalde stoffen worden bij wrijving:
-negatief geladen zoals: plastic koper
-positief geladen zoals: lucht, wol, glas

B – Statische elektriciteit.
14

Bij het in de buurt komen (niet aanraken!) van een elektroscoop gebeurt
het volgende:

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

De positief geladen staaf komt in de buurt en trekt de negatieve
deeltjes in de elektroscoop aan. Omdat er een verplaatsing van
negatieve elektronen in de elektroscoop plaats vindt, zullen er onderaan
alleen nog maar positief geladen deeltjes overblijven. En 2 positief
geladen plaatjes stoten elkaar af.
Dit effect wordt veroorzaakt door het feit dat gelijknamige ladingen
elkaar afstoten en ongelijknamige ladingen elkaar aantrekken.
Wanneer je dit verschijnsel moet gaan uitleggen kun je het beste dit
tekenen. Gebruik dan altijd deze volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen (+) op een vaste plaats.

3.

Teken de elektronen (-).

B – Statische elektriciteit.
15

Bij aanraking zal dit alles een hele andere wending nemen.
De elektronen (-) kunnen dan overspringen van het ene object naar het
andere. Hierdoor zal de elektroscoop uiteindelijk een positieve lading
krijgen, en de staaf wordt iets minder positief omdat er elektronen (-)
zijn bijgekomen. De plaatjes blijven dan ook uitelkaar staan.
Bij aanraking van de PVC buis gebeurt het volgende:
Er springen elektronen over

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Wanneer je dit verschijnsel moet gaan tekenen gebruik dan altijd deze
volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen op een vaste plaats. (+)

3.

Teken de elektronen. (-)

B – Statische elektriciteit.
16

Je kunt de elektroscoop weer neutraal maken door hem aan te raken, het
tekort aan elektronen wordt dan door jou aangevuld. Jij bent “geaard”
(verbonden met de aarde) en deze zal altijd neutraal blijven, vanwege
het enorme aantal deeltjes wat de aarde bezit.
Het in de buurt komen en aanraken met een negatieve staaf kun je
bekijken in de samenvatting. Let op: Er gebeurt met de plaatjes precies
hetzelfde, echter bewegen de elektronen (-) heel anders !

B – Statische elektriciteit.
17

Op de website staat een applet klaar waarmee je zelf een
ballon statisch kunt laden, probeer het eens en maak dan
eerst onderstaande opdrachten.
Laadt 1 ballon eerst negatief door hem langs de trui te wrijven.
1.
2.

Zal de trui nu positief of negatief zijn?
Wat zal er tussen de ballon en trui te zien zijn? Trekken deze elkaar
aan of stoten ze elkaar af?

Ga nu met de ballon naar de neutrale muur.
3.

Wat zal er met de negatieve elektronen in de muur gebeuren?

4.

Wat zal er met de positieve ionen in de muur gebeuren?

Herstel nu de simulatie en klik aan dat je 2 ballonnen wil gebruiken.
Wrijf met beide ballonen langs de trui zodat ze beide genoeg
elektronen opnemen. Hang vervolgens ballon 1 midden in het scherm en
ballon 2 breng je rustig naar ballon 1 toe.
5.

Wat zullen de 2 ballonen voor effect op elkaar hebben, en waarom?
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6B via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

C – Elektrische symbolen.
18

Bij elektriciteit wordt vaak gebruik gemaakt van schema’s waarin zal
worden aangegeven hoe een schakeling is opgebouwd. Een schakeling is
een stroomkring waarin verschillende onderdelen zijn opgenomen. Denk
hierbij aan een spanningsbron, een lampje en nog veel meer
verschillende mogelijke onderdelen. Deze onderdelen noemen we
componenten.

Schema’s worden gebruikt om een schakeling die in werkelijkheid
bestaan eenvoudiger weer te geven. In deze schema’s worden geen
foto’s gebruikt om aan te geven welke componenten in de schakeling
zitten.
Componenten die je veel zal tegenkomen:


Gelijkspanningbron



Wisselspanningbron



Schakelaar (geopend)



Schakelaar (gesloten)





Weerstand
(stroomverbruiker)
Voltmeter

V

C – Elektrische symbolen.
19


Ampèremeter



Lampje



Light-emitting diode (LED)



Draadje

A

Van de meeste componenten weet je waarschijnlijk wel wat ze doen of
waarvoor ze bedoeld zijn. Een diode is een apparaatje dat de stroom
maar in 1 richting doorlaat. Een Light-emitting diode is er eentje die
daarbij ook nog licht uitzendt.
Zoals al eerder aangegeven worden deze symbolen gebruikt om
schema’s te maken. Deze schema’s maken schakelingen overzichtelijker.
Enkele voorbeelden hiervan:

C – Elektrische symbolen.
20

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

Het schema dat er over blijft is veel overzichtelijk dan de oorspronkelijke
tekening.
Van ieder elektrisch apparaat is zo’n schema gemaakt. Zoals hieronder
van een magnetron

Dit maakt het zoeken naar eventuele storingen een stuk makkelijker.

C – Elektrische symbolen.
21

Schema’s zijn niet zo makkelijk te maken vanuit een tekening. Hoe meer
componenten in de tekening zijn, hoe moeilijker het zal zijn om een
schema ervan te maken.

ampèremeter

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Leg de componenten zodanig dat
je er overzichtelijk naar kan kijken.
Stap3:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

A

A

A

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6C via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

D – Grootheden.
22

Bij deze paragraaf gaan we de grootheden en bijbehorende eenheden
bespreken die tijdens deze module van toepassing zijn.
Spanning.
Spanning staat ook wel bekend als potentiaalverschil binnen de
natuurkunde. Met spanning wordt de hoeveelheid energie die nodig is
per ladingseenheid om deze te kunnen verplaatsen door een geleidend
materiaal bedoelt. Simpel gezegd: de energie van de elektronen.
Spanning wordt weergegeven met het symbool U, afgeleid van het
latijnse woord Urgere.
De eenheid waarin spanning wordt uitgedrukt is volt. Afgekort met een
hoofdletter V.
Wanneer je een elektrisch apparaat aansluit op het lichtnet door de
stekker in het stopcontact te steken, komt er een spanning van 230volt
naar dit apparaat. (Vroeger was dit 220volt, tegenwoordig 230volt)
Je noteert dit als: Ustopcontact = 230V.
Stroomsterkte.
Een lampje gaat branden als de kring gesloten is. Dit komt doordat er
een stroom van vrije elektriciteitsdeeltjes (elektronen) loopt door de
kring. Deze wordt verwekt door de batterij. De batterij werkt net als een
ventilator. Bij een ventilator is er voor en achter een andere druk en het
drukverschil veroorzaakt de luchtstroom. De batterij veroorzaakt dus een
drukverschil en hierdoor ontstaat een stroom. Deze stroom loopt van plus
naar min.
Kortom: stroomsterkte is het aantal elektronen dat per seconde door een
geleider stromen.

D – Grootheden.
23

Stroomsterkte wordt doorgaans weergegeven met de letter I, afkomstig
van intensiteit. De stroomsterkte die per seconde door een draad
passeert heeft de eenheid Ampère (A).
Stel dat er door een elektromotor een stroomsterkte van 3 Ampère gaat.
Je noteert dit als: Imotor = 3A
Om de stroomsterkte te meten plaats je een ampèremeter in serie (dus
tussen lampje en spanningsbron).
Weerstand.
Ieder elektrisch apparaat zorgt voor een weerstand van de
stroomsterkte. Een weerstand is wanneer de doorgang van een
elektrische stroom wordt bemoeilijkt.
Je zou weerstand kunnen vergelijken met een kraan die maar half
opengedraaid is.
Weerstand geven we aan met de letter R, afkomstig van resistance.
Weerstand wordt gemeten in de eenheid Ohm. Ohm wordt afgekort met
het Griekse symbool voor omega, Ω.
Stel dat een lampje een weerstand heeft van 25 Ohm.
Je noteer dit als: Rlampje = 25Ω.

D – Grootheden.
24

Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

Wanneer je spanning, stroomsterkte en weerstand wil gaan meten zijn er
een aantal dingen erg belangrijk om uit elkaar te houden.
Spanning over een lampje meten.
Wanneer je spanning wil meten heb je een spanningsmeter nodig. Deze
spanningsmeter sluit je parallel over het lampje aan.
Stroomsterkte door een lampje meten.
Wanneer je stroomsterkte wil gaan meten heb je een ampèremeter
nodig. Deze sluit je in serie voor of na het lampje aan. Deze zal het
aantal elektronen die per seconde door het lampje gaan meten.

D – Grootheden.
25

Wanneer je nog niet goed het verschil weet tussen serie en parallel is
dat geen probleem, want dat wordt later deze module nog behandeld.
Maar om je toch alvast een idee te geven kun je onderstaand filmpje
bekijken door erop te klikken. Het filmpje is ook HIER te vinden.

Weerstand van een lampje meten.
De weerstand is te meten maar dat wordt niet in deze module
behandeld. In deze module leer je wel de weerstand te berekenen met
behulp van de stroomsterkte en de spanning. Dit volgt nog in de
komende paragrafen.
Samenvatting kun je HIER te vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6D via Teletop.

E1 - Wet van Ohm.
26

Bij elektriciteit is er 1 formule de basis van alle andere formules. Deze
formule zal bij ieder onderdeeltje van elektriciteit, waarbij elektriciteit
een rol speelt, terugkomen. Deze wet is vernoemd naar de Duitse
natuurkundige George Ohm, die als eerste de relatie legde tussen
stroomsterkte, spanning en weerstand.
Voordat je de wet van Ohm goed kan begrijpen, moet je een aantal
basisdingen goed helder hebben.








Er kan pas een elektrische stroom lopen wanneer de stroomkring
gesloten is.
Stroomsterkte (I) wordt gemeten in Ampère (A).
Je kunt stroomsterkte meten met een Ampèremeter die je in serie
plaatst met het te meten component.
Spanning (U) wordt gemeten in Volt (V).
Je kunt spanning meten met een voltmeter die je parallel over het te
meten component plaatst.
Geef je de elektronen meer energie (spanning) dan zullen de aantal
elektronen die per seconde (stroomsterkte) door de stroomkring gaan
toenemen.

Deze voorwaarden zijn van belang bij de wet van Ohm. Wanneer er niet
aan deze voorwaarden wordt voldaan zal de wet van Ohm niet gelden.

E1 - Wet van Ohm.
27

We gaan nu bekijken hoe de wet van Ohm er uitziet.
We gaan de spanning en stroomsterkte meten van een
component (in dit geval hiernaast een weerstandje).
We zetten er eerst 0 volt op. De stroomsterkte is dan ook
0 ampère.
Wanneer we de spanning gaan verhogen naar 1volt,
zal de stroomsterkte omhoog gaan naar 0,5 ampère.
We verhogen de spanning naar 2 volt, stroomsterkte wordt 1 ampère.
Iedere keer wanneer de spanning met 1 volt verhoogd wordt, zal de
stroomsterkte verhogen met 0,5. Dat kunnen we uitzetten in een tabel
zoals hierbeneden is gedaan. Vanuit deze tabel kun je een grafiek
tekenen zoals ernaast gebeurd is. Bekijk deze en kijk of je begrijpt wat
er staat.

I (A)

0
0

1
0,5

2
1

3 4
1,5 2

U/I

2

2

2

2

U (V)

U (V)

3
2
1

0,5 1 1,5 2 I (A)
Zoals je in de kolom onderaan de tabel kunt
zien, komt er een constante waarde uit wanneer je spanning deelt door
de stroomsterkte. Vanuit de wiskunde weet je dat bij een rechte lijn een
hellingsgetal hoort.

Deze waarde is de weerstand.

R=

spanning
stroomsterkte

=

U(V)
I(A)

=

2
3
4
1
= 2Ω
=
=
=
1
1,5
0,5
2

E1 - Wet van Ohm.
28

De wet van Ohm luidt als volgt:

weerstand =
R(Ω) =

In symbolen:

spanning
stroomsterkte
U(V)
I(A)

Om erachter te komen hoe je de formule moet invullen wanneer er iets
anders gevraagd wordt dan de weerstand, kun je de formuledriehoek
gebruiken. Je legt dan je vinger op het gedeelte dat je moet uitrekenen,
de driehoek laat je zien hoe je de formule moet gebruiken.
Wil je R weten?
Leg je vinger op R, er blijft

over.

Wil je U weten?
Leg je vinger op U, er blijft I x R over.

Alle verschillende voorbeeldsommen kun je HIER vinden in de
samenvatting.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E1 via Teletop.

E2 – Ohm & lampje.
29

Dagelijks komen we lampen tegen. Grote lampen, zoals in een
voetbalstadion of kleine lampen in de kerstboom. Er zijn heel veel
verschillende soorten lampen of lampjes.
Wanneer je ieder lampje apart gaat bekijken,
zul je zien dat er op ieder lampje iets geschreven
staat. Bijvoorbeeld een autolamp.
Daar zou 12V/1,5A op kunnen staan.
Dit betekent dat wanneer je 12Volt over dit
lampje heen zou zetten, er een stroomsterkte van
1,5A doorheen gaan en brand het lampje op volle sterkte.

12V/1,5A

Kun je over dit lampje:
2Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zeer zwak.
6Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zwak.
12,5Volt zetten?
Ja, het lampje brandt fel.
25Volt zetten?
Ja, het lampje zal doorbranden.
Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken. In de video
wordt een proef gedemonstreerd om spanning en stroomsterkte te
meten. Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

E2 – Ohm & lampje.
30

De weerstand van een lampje is te meten en zal constant zijn wanneer er
een andere hoeveelheid spanning over het lampje wordt gezet. Echter
wanneer een gloeidraadje in een lampje zeer heet wordt, dan zal zijn
weerstandwaarde gaan veranderen door de hitte. Dat is het beste
zichtbaar wanneer een meting wordt uitgezet in een grafiek.
In de grafiek hiernaast zie je wat er
gebeurt wanneer je steeds meer spanning
(U) over een lampje zet. In eerste instantie
zal de grafiek lineair blijven, omdat de
weerstand constant is. Maar wanneer er
teveel spanning over een lampje wordt
gezet, wordt hij warm en zal hij uiteindelijk
doorbranden. Bij dit oververhitten van het
lampje zal de weerstand verhogen.

Wanneer je een voorbeeldsom wil zien, kijk dan in de samenvatting.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E2 via Teletop.

F – Serieschakeling.
31

Wanneer we een schakeling bekijken, kunnen we een schakeling onder
verdelen in 2 hoofdcategorieën. De Serieschakeling en de
Parallelschakeling.
Dit hebben we al heel kort bekeken bij paragraaf D met een filmpje. In
deze paragraaf gaan we het hebben over de Serieschakeling. De
Parallelschakeling zal in de volgende paragraaf worden besproken.
Een Serieschakeling is een schakeling waarbij alle geschakelde
componenten in serie staan. Dat wil zeggen; wanneer de stroom gaat
lopen kan deze maar 1 richting uit en komt dan alle componenten tegen.
De stroom kan zich nergens splitsen, splitsen is namelijk parallel.

+
-

+
-

Serie

Parallel

In het linkerplaatje zijn 3 lampjes in serie geschakeld. De stroom moet
door alle 3 de lampjes heen. In het rechterplaatje zijn 3 lampjes parallel
getekend, de stroom zal zich splitsen voordat het door een lampje gaat.

F – Serieschakeling.
32

Wanneer er in een serieschakeling een lampje uitvalt dan gaan de
andere lampjes ook uit, omdat de stroom niet meer door kan. De
stroomkring is dan niet meer gesloten. Wanneer er een lampje uitvalt bij
een Parallelschakeling, dan is de stroomkring nog steeds gesloten en kan
de stroom nog steeds door de andere lampjes. Deze zullen dan gewoon
blijven branden.

Stroomsterkte in een Serieschakeling.
Wanneer we een stroom laten lopen door een Serieschakeling dan is de
stroomsterkte in de hele stroomkring gelijk. Het maakt niet uit waar je
stroomsterkte gaat meten, overal is deze even groot.
In Natuurkundige termen zeggen we;
de stroomsterkte is constant.
I
1

I
2

I
3

I totaal

I = constant

Itotaal= I1= I2= I3

Itotaal wordt ook wel Ibron genoemd

F – Serieschakeling.
33

Spanning bij Serieschakeling.
De spanning die over de componenten staat kan wel verschillen, dit is
afhankelijk van de weerstand van ieder component. De spanning van
alle componenten bij elkaar opgeteld is de totale spanning.

U
1

U
2

U
3

U totaal

Utotaal = U1+U2+U3+…
Bekijk onderstaand filmpje over het oplossen van sommen met
serieschakelingen (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun het ook HIER bekijken.

F – Serieschakeling.
34

Weerstanden in serieschakeling.
Wanneer we weerstanden bekijken bij serieschakeling dan kun de totale
weerstand heel gemakkelijk berekenen. Je mag namelijk alle
weerstanden in de schakelingen bij elkaar optellen dan heb je de totale
weerstand.
R1

R2

R3

Rtot=R1+R2+R3
Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6F via Teletop.

G – Parallelschakeling.
35

In de vorige paragraaf hebben we gezien wanneer een schakeling
‘serie’ wordt genoemd en wanneer ‘parallel’. In deze paragraaf gaan
we kijken naar de stroomsterkte en spanning bij een parallelschakeling,
net zoals we dat in de vorige paragraaf hebben gedaan bij een
serieschakeling.
Het grote verschil van een parallelschakeling met een serieschakeling is
dat er bij een parallelschakeling meerdere stroomkringen zijn te
onderscheiden.
Hieronder zijn de verschillende stroomkringen weergegeven. Iedere
stroomkring is apart gekleurd. De stroom door het bovenste lampje volgt
de roze route, de stroom door het onderste lampje de groene route en
de stroom door de weerstand (component in het midden) de bruine route.

G – Parallelschakeling.
36

Wanneer we in een parallelschakeling ieder component gaan bekijken
zijn er een aantal eigenschappen heel belangrijk.
Omdat er meerdere stroomkringen zijn, is:


De stroomsterkte in de stroomkringen verschillend.



De spanning over ieder component hetzelfde.



Als er één onderdeel uitvalt of kapot gaat werkt de rest nog steeds.
U1

U2

U3
Utotaal

Spanning bij een parallelschakeling.
Met een voltmeter meet je de spanning over ieder component en zul je
zien dat over ieder component dezelfde spanning staat. Ook de totale
spanning (Utotaal) is hetzelfde.
Utotaal = U1 = U2 = U3

G – Parallelschakeling.
37

Stroomsterkte bij parallelschakeling.
De stroomsterkte kan verschillen per component in een
parallelschakeling. Om deze uit te rekenen moet je voor iedere
component de wet van Ohm gaan gebruiken. Wanneer je de totale
stroomsterkte wil weten, mag je de stroomsterktes van alle losse
componenten bij elkaar optellen.
I1

I2

I3

It

Itotaal = I1+I2+I3+…
Bekijk onderstaande film om te zien hoe je berekeningen aanpakt bij een
parallelschakeling (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

G – Parallelschakeling.
38

Weerstand bij parallelschakeling.
Om een totale weerstand te berekenen bij een parallelschakeling zul je
meer moeite moeten doen dan bij een serieschakeling.
Bij een serieschakeling hoefde je alle weerstanden maar bij elkaar op te
tellen, bij een parallelschakeling gaan we “omgekeerd” optellen.
Om omgekeerd op te tellen krijg je deze formule gegeven:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1
Je vult hierbij R1, R2, R3 etc. in de formule in en je houdt breuken over.
Als je niet meer weet hoe je Rv kunt uitrekenen wanneer je deze breuken
hebt kun je dat opzoeken in de samenvatting.

Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6G via Teletop.

H – Gecombineerde schakeling.
39

Tot nu toe zijn serieschakelingen en parallelschakelingen altijd apart
bekeken. Maar de meeste schakelingen die worden gebruikt bestaan
niet uit alleen serie of parallel geschakelde componenten maar uit een
mix hiervan. We noemen dit een gecombineerde schakeling.
Hier rechts is een gecombineerde schakeling
weergegeven. Het zijn 2 lampjes (nr. 1+2) die
parallel geschakeld zijn. Samen staan deze
lampjes in serie met de weerstand hier rechts.

1

Om aan een gecombineerde schakeling te
kunnen rekenen, moet je eerst gaan kijken welke
componenten in serie met elkaar staan en welke componenten een
parallelschakeling met elkaar vormen.
Wanneer je dat gelukt is kun je een parallelschakeling in gedachte
vervangen door een vervangingscomponent (vaak wel
vervangingsweerstand genoemd).
Dan hou je een schakeling over waarbij alle onderdelen in serie met
elkaar staan. Deze zou je zonder problemen moeten kunnen oplossen.

1
1 en 2

2

2

H – Gecombineerde schakeling.
40

Om een vervanging te vinden moet je een aantal zaken onthouden:
Alleen weerstanden mag je vervangen, je zult dus altijd eerst de
weerstand moeten uitrekenen.


Weerstanden in serie mag je optellen.



Weerstand parallel moet je “omgekeerd optellen” .



Serie:

(RV = R1+R2+R3+enz.)

Parallel:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1

Om goed te zien hoe je bij een parallelschakeling een
vervangingsweerstand uitrekent kun je het onderstaand filmpje bekijken.
(klik in het zwarte vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
41

Voorbeeldsom.
Geef bij elk component van onderstaande afbeelding de spanning,
stroomsterkte en weerstand.
9V
6V
10 Ω
0,2 A

Dit lijkt erg moeilijk, zeker omdat je bij zo een opgave “door het bomen
het bos niet meer ziet”. Je moet hiervoor iedere keer bij het begin
beginnen en de basisregels toepassen die je de afgelopen paragrafen
hebt geleerd.
De som wordt uitgewerkt in het onderstaand filmpje. (klik in het zwarte
vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
42

Je zou nu aan het laatste huiswerk van deze module kunnen beginnen.
Wanneer je graag nog een extra uitleg wil hebben over het oplossen
van een gecombineerde schakeling, dan kun je eerst onderstaand filmpje
bekijken. (klik in het zwarte vlak)
Ook zijn in de samenvatting meerdere sommen geheel uitgewerkt.
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Samenvatting kun je HIER vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6H via Teletop.

Extra: Relais.
43

Deze paragraaf is voor de mensen die nog geïnteresseerd zijn om wat
extra te weten te komen. Deze paragraaf zal NIET worden getoetst op
het proefwerk.
Tijdens deze extra stof gaan we het hebben over een Relais en zullen
stap voor stap gaan bekijken wat een Relais is.
Wat is een Relais?
Een Relais is een door een elektromagneet bediende schakelaar.
Het is een eenvoudige maar zeer veelgebruikte component in elektrische
schakelingen.
Hoe werkt een relais?
In een relais is koperdraad om een ijzeren staafje gedraaid. Wanneer
er door de draad stroom gaat lopen zal het ijzeren staafje magnetisch
worden. Aan het uiteinde van dit ijzeren staafje zit een ijzeren plaatje
wat aangetrokken wordt als het staafje magnetisch wordt.
Hierdoor worden er onder het plaatje 2 contacten met elkaar verbonden
net zoals bij een schakelaar.

Extra: Relais.
44

Welk symbool is een Relais?

Aan de linkerkant (bij de spoel) sluit je stroomkring A aan. Wanneer
deze stroomkring sluit, zal deze de elektromagneet activeren en trekt
aan het schakelaartje in stroomkring B (stippellijn).
Hoe werkt een Relais in een schakeling?

A

Als er een relais gebruikt wordt, zijn er
S1
altijd 2 stroomkringen,
S2
de “stuurkring” B en de
“verbruikerskring” A. Als de
schakelaar 1 (S1) gesloten wordt dan
B
wordt het ijzer in de het relais
M
magnetisch. Hierdoor trekt hij
schakelaar 2 (S2) automatisch
dicht. De 2e stroomkring wordt dus gesloten en in dit voorbeeld gaat dan
de motor (M) werken.

Extra: Relais.
45

Waarom dan niet de hiernaast staande schakeling?
Een motor (b.v. ruitenwissermotor auto) heeft
meestal een groot vermogen, het gevolg hiervan
is dat er een grote stroom doorheen gaat.
De meeste schakelaars aan het stuur zijn klein
en daar kan geen grote stroom doorheen,
anders branden deze door.

S

M

Een relais bied de oplossing, door
schakelaar S1 gaat een “kleine stuurstroom” waardoor S2 gesloten wordt
en de motor gaat werken. S2 is een schakelaar waar wel veel stroom
doorheen kan.
Deze relais bevinden zich vaak onder de motorkap of onder het
dashboard en je hoort ze vaak “klikken”.

Extra: Relais.
46

Hoe gebruiken we een Relais in een schakeling?
Een Relais gebruiken we zoals al gezien om met schakeling A schakeling
B te doen openen of sluiten. Wanneer we gaan kijken kom je het Relais
vaak tegen bij schakelingen waarbij je met een kleine stroomsterkte een
stroomkring wil (de)activeren met een grote stroomsterkte.
Het beste voorbeeld hiervan is een startrelais van de auto. Wanneer je
de auto probeert te starten draai je aan de sleutel. In deze schakeling is
dan ook een relais opgenomen die vervolgens alle andere systemen in
de auto uitzet, zodat de startmotor het volle vermogen van de accu kan
benutten.
In het schakelschema hieronder wordt een Relais gebruikt om een bel te
doen bellen. De bel werkt op een spanning van 230V, maar wordt
aangestuurd met een schakelaar die maar 12V aan spanning nodig
heeft.

Practica.
47

Hieronder zijn een aantal practica te vinden die goed aansluiten bij
deze module. Wanneer er een practicum wordt uitgevoerd, zal dit van
tevoren duidelijk worden aangegeven en kun je deze hier vinden:
Practicum 1:

Water als geleider.

Practicum 2:

De volta-batterij.

Practicum 3:

De citroen-batterij.

Practicum 4:

De hand-batterij.

Practicum 5:

Schakelingen tekenen en bouwen.

Practicum 6:

Wet van Ohm.


Slide 41

1

MODULE 6
ELEKTRICITEIT.

Door: S.

Habets.

Inhoudsopgave.
2

Hier vind u het overzicht van deze module.
Om snel naar een onderdeel toe te gaan kan erop geklikt worden.
Voorwoord

3

Legenda

4

A.

Introductie

5

B.

Statische elektriciteit

10

C.

Elektrische symbolen

18

D.

Grootheden

22

E1.

Wet van Ohm

26

E2.

Ohm & lampje

29

F.

Serieschakeling

31

G.

Parallelschakeling

35

H.

Gecombineerde schakeling

39

Extra:

Transistor

43

Practica

47

Voorwoord.
3

Welkom bij de module Elektriciteit door S. Habets.
Deze module is gemaakt voor leerlingen van 2 Atheneum.
De opzet van deze module is dat een leerling deze module geheel
zelfstandig door kan werken. Daar waar dat niet mogelijk is, zal er
tijdens de les hier nog aandacht aan besteed worden. Bij vragen kan
altijd de docent worden geraadpleegd. Dat kan tijdens de les, maar dat
kan ook online. Je krijgt dan in de meeste gevallen reactie per email.
Te vinden op: www.stagesmc.weebly.com
Verder is op de website nog aanvullende informatie te vinden.
Het is verstandig om tijdens de les naast je laptop ook te
zorgen voor een koptelefoon of oordopjes. Dit omdat er
regelmatig filmpjes met geluid zijn verwerkt in dit lesmateriaal.
Opdrachten/huiswerk.
De opdrachten die bij deze module horen zijn op teletop te vinden.
Wanneer er opdrachten gemaakt moeten worden zal dat worden
aangegeven in de module. Wanneer je score lager is dan 65% mag je
niet verder met de volgende paragraaf maar moet je de opdrachten
nogmaals maken.
Aanvullende informatie zal worden gegeven in de les.
Heel veel succes en plezier!
S. Habets

Legenda.
4

Soms kom je logo’s tegen op de groene balk zoals deze hierboven staan.
Wanneer je op sommige logo’s klikt zit er een hyperlink achter. Deze zal
je dan direct naar de juiste locatie verwijzen.
Hier beneden wordt uitgelegd wat het betekend wanneer er een van
deze logo’s in de groene balk staan vermeld.
Er zit geluid bij deze pagina of bij de bijbehorende film.
In de klas zijn oordopjes of een koptelefoon verplicht.
Er bevindt zich een video op deze pagina.

Aanvullende informatie is te vinden op de website van Dhr.
Habets.
Er bevinden zich opdrachten via TeleTop op deze pagina.

Er bevindt zich een samenvatting op deze pagina.

A – Introductie.
5

Elektriciteit komen we dagelijks tegen in ons leven. Dan denk je natuurlijk
meteen aan het stopcontact en aan batterijen met alle apparaten die
daarbij horen. Maar niet alleen kunstmatig opgewekte elektriciteit kom
je in je dagelijks leven tegen, ook in de natuur kom je elektriciteit tegen.
Vaak denk je niet aan deze vormen, maar toch hebben ze alles met
elektriciteit te maken.

In de natuur kom je bliksem tegen, heb je de sidderaal en gaan je haren
rechtovereind staan met behulp van elektriciteit. Zelfs in ons lichaam
gaan er continu elektrische stroompjes als je kijkt naar ons zenuwstelsel.

Tegenwoordig maken wij onze eigen elektriciteit. Maar waarom
gebruiken wij mensen eigenlijk zo graag elektriciteit?
Elektriciteit is een vorm van energie die veel voordelen heeft.




Elektriciteit is gemakkelijk te transporteren door de infrastructuur van
(koper)draden die inmiddels overal in ons land zijn aangebracht.
Elektriciteit is gemakkelijk om te zetten in andere vormen van energie
zoals:
Warmte
(vb: een soldeerbout of elektrische verwarming)
Licht
(vb: een gloeilamp of LED)
Beweging
(vb: een elektromotor)

A – Introductie.
6

Elektriciteit heeft ook grote nadelen.
Dat is namelijk dat elektriciteit duur is en zeer moeilijk te maken is. Het
proces van elektriciteit opwekken is ook erg milieubelastend.
(d.w.z. dat het milieu er flink onder lijdt)
Hoe komen we vandaag de dag eigenlijk aan de benodigde
elektriciteit? Dat wordt uitgelegd in het volgend filmpje.
(klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Historie van Elektriciteit.
Volgens historische documenten is de eerste bekende ontdekking van
statische elektriciteit eigenlijk in de 6e eeuw. Hier werd ontdekt dat het
wrijven van een bont met een ander voorwerp andere voorwerpen laat
aantrekken.

A – Introductie.
7

De eerste moderne toepassing van elektriciteit was in 1660, de eerste
elektrostatische generator. Deze baande de weg voor de leer van de
elektriciteit. Men ontdekte dat er materialen zijn die als geleiders dienst
doen en anderen die als isolator dienst doen en dat er twee soorten
ladingen bestaan (positief en negatief).
In 1700 werd de eerste condensator uitgevonden en men kon zo
statische elektriciteit in een elektrische stroom omzetten.
In de vroege 19e eeuw deed men nog meer verbazende ontdekkingen
op het gebied van elektriciteit.
Er kwamen bedrijven die erop gericht waren om elektriciteit te
onderzoeken om zo het leven voor de mensen gemakkelijker te maken.
Zo kwamen er de meest ongelooflijke uitvindingen, zoals de
inductiemotor, de gloeilamp, de lange afstand telegraaf, de telefoon, de
eerste elektrische aangedreven locomotief.
Deze uitvindingen kwamen van mensen zoals:
- Georg Simon Ohm
1787 - 1854

- Graaf Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta
1745 - 1827

- André-Marie Ampère
1775 – 1836
Natuurlijk zijn er nog vele andere uitvinders geweest die zich met
elektriciteit bezig hebben gehouden zoals:
Thomas Edison, Alexander Graham Bell, Michael Faraday, Benjamin
Franklin, Samuel Morse, James Watt, James Clerk Maxwell

A – Introductie.
8

Na de tweede wereldoorlog zijn de ontwikkelingen zeer snel gegaan.
Heden ten dage is elektriciteit niet meer weg te denken uit onze
maatschappij.
Toepassingen.
Om maar een paar voorbeelden te noemen waarbij elektriciteit een
belangrijke rol speelt:
Televisie, Stereo, Gsm, Computer, Airco, Klokken, Elektrische
gereedschappen, Lasers, Verlichting, Pompen, Meetapparatuur,
Afstandbedieningen, Ovens, Magnetron, Koffiezetapparaten,
Fototoestellen, Kopieerapparaten, Projectoren, IJskasten, Diepvriezers,
Snelheidscontroles, Navigatiesystemen, Satellieten, Speelgoed,
Vliegtuigen, Trein, Stofzuigers, Vaatwasmachines, Compressors,
Grasmaaimachines, Liften, Auto’s, Rolluiken, Verwarming, enz.
Zonder elektriciteit zou ons hedendaags bestaan helemaal ontregeld
worden.
Bedrijven, Fabrieken, Ziekenhuizen, Rechtbanken, Scholen, Tv-zenders,
Internet, Banken, Winkels, Treinverkeer, Verkeerslichten, Politie,
Brandweer, Vliegvelden, GSM netwerk zouden allemaal niet goed meer
functioneren.

A – Introductie.
9

Omdat elektriciteit zo een grote rol speelt in ons dagelijks leven,
zijn er ook een hele hoop beroepen gerelateerd aan elektriciteit.
Hieronder zijn een aantal beroepen opgesomd die direct
betrekking hebben op elektriciteit.
Elektrotechnisch ingenieur
-Besturingstechnicus
-Automatiseringsdeskundige
-Onderhoudstechnicus Electro en Instrumentatie
-Elektronicaspecialist
-Productontwerper
-Ingenieur krachtcentrale
-Programmeur robots
-Verwarmingsmonteur
-Audiovisueel medewerker
-Monteur communicatienetwerken
-Monteur laag- en hoogspanningsnetwerken
-

We hebben nu een flink aantal zaken bekeken. Een aanvulling hierop is
een video.
Klik hiernaast op het video logo om de video te bekijken
op het internet. Bij geen werkende link klik HIER.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6A via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

B – Statische elektriciteit.
10

Wanneer we een plasje zuiver water eens goed gaan bekijken, zullen we
zien dat het plasje water uit allemaal waterdeeltjes bestaat. Één zo een
waterdeeltje noemen we een watermolecuul.
Een molecuul kunnen we ook weer goed gaan bekijken. We zullen zien
dat ieder watermolecuul is opgebouwd uit hetzelfde aantal
bouwsteentjes van een soort. Er bestaan heel veel verschillende
bouwsteentjes en die bouwsteentjes noemen we atomen.
Wanneer we kijken naar het watermolecuul zal 1 watermolecuul bestaan
uit 2 waterstofatomen (afgekort: H) en 1 zuurstofatoom (afgekort: O).
De wetenschappelijke naam van water is H2O, bestaat uit 2xH en 1xO.
Samen zorgen deze atomen ervoor dat er de stof ‘water’ gevormd
wordt. De atomen zelf zijn geen water meer. Het kleinste deeltje dat nog
onder water valt, is het watermolecuul.

Ook atomen zijn weer goed te bekijken. Dan zul je zien dat ieder atoom
is opgebouwd uit een kern met daaromheen elektronen.
De kern bestaat uit:
Protonen: Dit zijn positief geladen deeltjes.
Neutronen: Dit zijn neutrale kerndeeltjes.
Om de kern “vliegen” de negatief geladen deeltjes,
de elektronen.

B – Statische elektriciteit.
11

De kernen blijven gemiddeld op hun
plaats. De elektronen bewegen rond de kern. Bij metalen en andere
“geleiders” kunnen deze elektronen hun eigen kern verlaten. Er is dan
sprake van “vrije elektronen”.
Zie ook het filmpje dat uitlegt hoe een molecuul in
elkaar zit.
(Klik in het zwarte vlak)op het video logo.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

B – Statische elektriciteit.
12

Als een atoom en/of molecuul elektronen teveel of te weinig heeft dan
krijgt deze een lading. Men noemt dit atoom en/of molecuul dan een ion.
We zullen in het vervolg niet praten over een ion maar over een geladen
stof (deze bestaat immers uit ionen)
Heb je evenveel positieve deeltjes als negatieve dan heb je een neutrale
stof.
Heb je een tekort aan elektronen  positief geladen stof (+)
Heb je een overschot aan elektronen negatief geladen stof (-)
Je kunt een stof alleen een lading geven door elektronen erbij of eraf te
doen.
2 gelijknamige stoffen (+) en (+) en (-) en (-) zullen ze elkaar afstoten.
Uiteraard geld dit niet voor neutrale stoffen onderling

2 ongelijknamige stoffen (-) en (+) zullen ze elkaar aantrekken.
Hierbij moet opgemerkt worden dat een neutrale stof ook door een
geladen stof aangetrokken wordt.

B – Statische elektriciteit.
13

Elektroscoop.
Met een elektroscoop kun je het effect van positief en
negatief geladen deeltjes zichtbaar maken. Het bestaat
meestal uit twee bladen lichte metalen folie.
De folie is verbonden met geleiders. De aan te tonen
lading vloeit langs de geleiders naar de bladen.
Daardoor gaan de twee bladen elkaar afstoten.
Hoe groter de lading, hoe verder de bladen zich van elkaar
verwijderen.
De elektroscoop die op school gebruikt wordt
staat hiernaast afgebeeld. Hoe groter de lading
hoe groter de uitslag.
Het is belangrijk bij een elektroscoop om te
onthouden dat de positieve deeltjes zich in de kern bevinden.
In een vaste stof (elektroscoop) zitten deze op een vaste plaats en
kunnen niet van hun plaats af. Bij stoffen met veel vrije elektronen zoals
bijna alle metalen zullen deze elektronen (negatieve deeltjes) wel willen
gaan bewegen.
Bepaalde stoffen worden bij wrijving:
-negatief geladen zoals: plastic koper
-positief geladen zoals: lucht, wol, glas

B – Statische elektriciteit.
14

Bij het in de buurt komen (niet aanraken!) van een elektroscoop gebeurt
het volgende:

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

De positief geladen staaf komt in de buurt en trekt de negatieve
deeltjes in de elektroscoop aan. Omdat er een verplaatsing van
negatieve elektronen in de elektroscoop plaats vindt, zullen er onderaan
alleen nog maar positief geladen deeltjes overblijven. En 2 positief
geladen plaatjes stoten elkaar af.
Dit effect wordt veroorzaakt door het feit dat gelijknamige ladingen
elkaar afstoten en ongelijknamige ladingen elkaar aantrekken.
Wanneer je dit verschijnsel moet gaan uitleggen kun je het beste dit
tekenen. Gebruik dan altijd deze volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen (+) op een vaste plaats.

3.

Teken de elektronen (-).

B – Statische elektriciteit.
15

Bij aanraking zal dit alles een hele andere wending nemen.
De elektronen (-) kunnen dan overspringen van het ene object naar het
andere. Hierdoor zal de elektroscoop uiteindelijk een positieve lading
krijgen, en de staaf wordt iets minder positief omdat er elektronen (-)
zijn bijgekomen. De plaatjes blijven dan ook uitelkaar staan.
Bij aanraking van de PVC buis gebeurt het volgende:
Er springen elektronen over

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Wanneer je dit verschijnsel moet gaan tekenen gebruik dan altijd deze
volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen op een vaste plaats. (+)

3.

Teken de elektronen. (-)

B – Statische elektriciteit.
16

Je kunt de elektroscoop weer neutraal maken door hem aan te raken, het
tekort aan elektronen wordt dan door jou aangevuld. Jij bent “geaard”
(verbonden met de aarde) en deze zal altijd neutraal blijven, vanwege
het enorme aantal deeltjes wat de aarde bezit.
Het in de buurt komen en aanraken met een negatieve staaf kun je
bekijken in de samenvatting. Let op: Er gebeurt met de plaatjes precies
hetzelfde, echter bewegen de elektronen (-) heel anders !

B – Statische elektriciteit.
17

Op de website staat een applet klaar waarmee je zelf een
ballon statisch kunt laden, probeer het eens en maak dan
eerst onderstaande opdrachten.
Laadt 1 ballon eerst negatief door hem langs de trui te wrijven.
1.
2.

Zal de trui nu positief of negatief zijn?
Wat zal er tussen de ballon en trui te zien zijn? Trekken deze elkaar
aan of stoten ze elkaar af?

Ga nu met de ballon naar de neutrale muur.
3.

Wat zal er met de negatieve elektronen in de muur gebeuren?

4.

Wat zal er met de positieve ionen in de muur gebeuren?

Herstel nu de simulatie en klik aan dat je 2 ballonnen wil gebruiken.
Wrijf met beide ballonen langs de trui zodat ze beide genoeg
elektronen opnemen. Hang vervolgens ballon 1 midden in het scherm en
ballon 2 breng je rustig naar ballon 1 toe.
5.

Wat zullen de 2 ballonen voor effect op elkaar hebben, en waarom?
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6B via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

C – Elektrische symbolen.
18

Bij elektriciteit wordt vaak gebruik gemaakt van schema’s waarin zal
worden aangegeven hoe een schakeling is opgebouwd. Een schakeling is
een stroomkring waarin verschillende onderdelen zijn opgenomen. Denk
hierbij aan een spanningsbron, een lampje en nog veel meer
verschillende mogelijke onderdelen. Deze onderdelen noemen we
componenten.

Schema’s worden gebruikt om een schakeling die in werkelijkheid
bestaan eenvoudiger weer te geven. In deze schema’s worden geen
foto’s gebruikt om aan te geven welke componenten in de schakeling
zitten.
Componenten die je veel zal tegenkomen:


Gelijkspanningbron



Wisselspanningbron



Schakelaar (geopend)



Schakelaar (gesloten)





Weerstand
(stroomverbruiker)
Voltmeter

V

C – Elektrische symbolen.
19


Ampèremeter



Lampje



Light-emitting diode (LED)



Draadje

A

Van de meeste componenten weet je waarschijnlijk wel wat ze doen of
waarvoor ze bedoeld zijn. Een diode is een apparaatje dat de stroom
maar in 1 richting doorlaat. Een Light-emitting diode is er eentje die
daarbij ook nog licht uitzendt.
Zoals al eerder aangegeven worden deze symbolen gebruikt om
schema’s te maken. Deze schema’s maken schakelingen overzichtelijker.
Enkele voorbeelden hiervan:

C – Elektrische symbolen.
20

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

Het schema dat er over blijft is veel overzichtelijk dan de oorspronkelijke
tekening.
Van ieder elektrisch apparaat is zo’n schema gemaakt. Zoals hieronder
van een magnetron

Dit maakt het zoeken naar eventuele storingen een stuk makkelijker.

C – Elektrische symbolen.
21

Schema’s zijn niet zo makkelijk te maken vanuit een tekening. Hoe meer
componenten in de tekening zijn, hoe moeilijker het zal zijn om een
schema ervan te maken.

ampèremeter

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Leg de componenten zodanig dat
je er overzichtelijk naar kan kijken.
Stap3:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

A

A

A

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6C via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

D – Grootheden.
22

Bij deze paragraaf gaan we de grootheden en bijbehorende eenheden
bespreken die tijdens deze module van toepassing zijn.
Spanning.
Spanning staat ook wel bekend als potentiaalverschil binnen de
natuurkunde. Met spanning wordt de hoeveelheid energie die nodig is
per ladingseenheid om deze te kunnen verplaatsen door een geleidend
materiaal bedoelt. Simpel gezegd: de energie van de elektronen.
Spanning wordt weergegeven met het symbool U, afgeleid van het
latijnse woord Urgere.
De eenheid waarin spanning wordt uitgedrukt is volt. Afgekort met een
hoofdletter V.
Wanneer je een elektrisch apparaat aansluit op het lichtnet door de
stekker in het stopcontact te steken, komt er een spanning van 230volt
naar dit apparaat. (Vroeger was dit 220volt, tegenwoordig 230volt)
Je noteert dit als: Ustopcontact = 230V.
Stroomsterkte.
Een lampje gaat branden als de kring gesloten is. Dit komt doordat er
een stroom van vrije elektriciteitsdeeltjes (elektronen) loopt door de
kring. Deze wordt verwekt door de batterij. De batterij werkt net als een
ventilator. Bij een ventilator is er voor en achter een andere druk en het
drukverschil veroorzaakt de luchtstroom. De batterij veroorzaakt dus een
drukverschil en hierdoor ontstaat een stroom. Deze stroom loopt van plus
naar min.
Kortom: stroomsterkte is het aantal elektronen dat per seconde door een
geleider stromen.

D – Grootheden.
23

Stroomsterkte wordt doorgaans weergegeven met de letter I, afkomstig
van intensiteit. De stroomsterkte die per seconde door een draad
passeert heeft de eenheid Ampère (A).
Stel dat er door een elektromotor een stroomsterkte van 3 Ampère gaat.
Je noteert dit als: Imotor = 3A
Om de stroomsterkte te meten plaats je een ampèremeter in serie (dus
tussen lampje en spanningsbron).
Weerstand.
Ieder elektrisch apparaat zorgt voor een weerstand van de
stroomsterkte. Een weerstand is wanneer de doorgang van een
elektrische stroom wordt bemoeilijkt.
Je zou weerstand kunnen vergelijken met een kraan die maar half
opengedraaid is.
Weerstand geven we aan met de letter R, afkomstig van resistance.
Weerstand wordt gemeten in de eenheid Ohm. Ohm wordt afgekort met
het Griekse symbool voor omega, Ω.
Stel dat een lampje een weerstand heeft van 25 Ohm.
Je noteer dit als: Rlampje = 25Ω.

D – Grootheden.
24

Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

Wanneer je spanning, stroomsterkte en weerstand wil gaan meten zijn er
een aantal dingen erg belangrijk om uit elkaar te houden.
Spanning over een lampje meten.
Wanneer je spanning wil meten heb je een spanningsmeter nodig. Deze
spanningsmeter sluit je parallel over het lampje aan.
Stroomsterkte door een lampje meten.
Wanneer je stroomsterkte wil gaan meten heb je een ampèremeter
nodig. Deze sluit je in serie voor of na het lampje aan. Deze zal het
aantal elektronen die per seconde door het lampje gaan meten.

D – Grootheden.
25

Wanneer je nog niet goed het verschil weet tussen serie en parallel is
dat geen probleem, want dat wordt later deze module nog behandeld.
Maar om je toch alvast een idee te geven kun je onderstaand filmpje
bekijken door erop te klikken. Het filmpje is ook HIER te vinden.

Weerstand van een lampje meten.
De weerstand is te meten maar dat wordt niet in deze module
behandeld. In deze module leer je wel de weerstand te berekenen met
behulp van de stroomsterkte en de spanning. Dit volgt nog in de
komende paragrafen.
Samenvatting kun je HIER te vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6D via Teletop.

E1 - Wet van Ohm.
26

Bij elektriciteit is er 1 formule de basis van alle andere formules. Deze
formule zal bij ieder onderdeeltje van elektriciteit, waarbij elektriciteit
een rol speelt, terugkomen. Deze wet is vernoemd naar de Duitse
natuurkundige George Ohm, die als eerste de relatie legde tussen
stroomsterkte, spanning en weerstand.
Voordat je de wet van Ohm goed kan begrijpen, moet je een aantal
basisdingen goed helder hebben.








Er kan pas een elektrische stroom lopen wanneer de stroomkring
gesloten is.
Stroomsterkte (I) wordt gemeten in Ampère (A).
Je kunt stroomsterkte meten met een Ampèremeter die je in serie
plaatst met het te meten component.
Spanning (U) wordt gemeten in Volt (V).
Je kunt spanning meten met een voltmeter die je parallel over het te
meten component plaatst.
Geef je de elektronen meer energie (spanning) dan zullen de aantal
elektronen die per seconde (stroomsterkte) door de stroomkring gaan
toenemen.

Deze voorwaarden zijn van belang bij de wet van Ohm. Wanneer er niet
aan deze voorwaarden wordt voldaan zal de wet van Ohm niet gelden.

E1 - Wet van Ohm.
27

We gaan nu bekijken hoe de wet van Ohm er uitziet.
We gaan de spanning en stroomsterkte meten van een
component (in dit geval hiernaast een weerstandje).
We zetten er eerst 0 volt op. De stroomsterkte is dan ook
0 ampère.
Wanneer we de spanning gaan verhogen naar 1volt,
zal de stroomsterkte omhoog gaan naar 0,5 ampère.
We verhogen de spanning naar 2 volt, stroomsterkte wordt 1 ampère.
Iedere keer wanneer de spanning met 1 volt verhoogd wordt, zal de
stroomsterkte verhogen met 0,5. Dat kunnen we uitzetten in een tabel
zoals hierbeneden is gedaan. Vanuit deze tabel kun je een grafiek
tekenen zoals ernaast gebeurd is. Bekijk deze en kijk of je begrijpt wat
er staat.

I (A)

0
0

1
0,5

2
1

3 4
1,5 2

U/I

2

2

2

2

U (V)

U (V)

3
2
1

0,5 1 1,5 2 I (A)
Zoals je in de kolom onderaan de tabel kunt
zien, komt er een constante waarde uit wanneer je spanning deelt door
de stroomsterkte. Vanuit de wiskunde weet je dat bij een rechte lijn een
hellingsgetal hoort.

Deze waarde is de weerstand.

R=

spanning
stroomsterkte

=

U(V)
I(A)

=

2
3
4
1
= 2Ω
=
=
=
1
1,5
0,5
2

E1 - Wet van Ohm.
28

De wet van Ohm luidt als volgt:

weerstand =
R(Ω) =

In symbolen:

spanning
stroomsterkte
U(V)
I(A)

Om erachter te komen hoe je de formule moet invullen wanneer er iets
anders gevraagd wordt dan de weerstand, kun je de formuledriehoek
gebruiken. Je legt dan je vinger op het gedeelte dat je moet uitrekenen,
de driehoek laat je zien hoe je de formule moet gebruiken.
Wil je R weten?
Leg je vinger op R, er blijft

over.

Wil je U weten?
Leg je vinger op U, er blijft I x R over.

Alle verschillende voorbeeldsommen kun je HIER vinden in de
samenvatting.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E1 via Teletop.

E2 – Ohm & lampje.
29

Dagelijks komen we lampen tegen. Grote lampen, zoals in een
voetbalstadion of kleine lampen in de kerstboom. Er zijn heel veel
verschillende soorten lampen of lampjes.
Wanneer je ieder lampje apart gaat bekijken,
zul je zien dat er op ieder lampje iets geschreven
staat. Bijvoorbeeld een autolamp.
Daar zou 12V/1,5A op kunnen staan.
Dit betekent dat wanneer je 12Volt over dit
lampje heen zou zetten, er een stroomsterkte van
1,5A doorheen gaan en brand het lampje op volle sterkte.

12V/1,5A

Kun je over dit lampje:
2Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zeer zwak.
6Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zwak.
12,5Volt zetten?
Ja, het lampje brandt fel.
25Volt zetten?
Ja, het lampje zal doorbranden.
Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken. In de video
wordt een proef gedemonstreerd om spanning en stroomsterkte te
meten. Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

E2 – Ohm & lampje.
30

De weerstand van een lampje is te meten en zal constant zijn wanneer er
een andere hoeveelheid spanning over het lampje wordt gezet. Echter
wanneer een gloeidraadje in een lampje zeer heet wordt, dan zal zijn
weerstandwaarde gaan veranderen door de hitte. Dat is het beste
zichtbaar wanneer een meting wordt uitgezet in een grafiek.
In de grafiek hiernaast zie je wat er
gebeurt wanneer je steeds meer spanning
(U) over een lampje zet. In eerste instantie
zal de grafiek lineair blijven, omdat de
weerstand constant is. Maar wanneer er
teveel spanning over een lampje wordt
gezet, wordt hij warm en zal hij uiteindelijk
doorbranden. Bij dit oververhitten van het
lampje zal de weerstand verhogen.

Wanneer je een voorbeeldsom wil zien, kijk dan in de samenvatting.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E2 via Teletop.

F – Serieschakeling.
31

Wanneer we een schakeling bekijken, kunnen we een schakeling onder
verdelen in 2 hoofdcategorieën. De Serieschakeling en de
Parallelschakeling.
Dit hebben we al heel kort bekeken bij paragraaf D met een filmpje. In
deze paragraaf gaan we het hebben over de Serieschakeling. De
Parallelschakeling zal in de volgende paragraaf worden besproken.
Een Serieschakeling is een schakeling waarbij alle geschakelde
componenten in serie staan. Dat wil zeggen; wanneer de stroom gaat
lopen kan deze maar 1 richting uit en komt dan alle componenten tegen.
De stroom kan zich nergens splitsen, splitsen is namelijk parallel.

+
-

+
-

Serie

Parallel

In het linkerplaatje zijn 3 lampjes in serie geschakeld. De stroom moet
door alle 3 de lampjes heen. In het rechterplaatje zijn 3 lampjes parallel
getekend, de stroom zal zich splitsen voordat het door een lampje gaat.

F – Serieschakeling.
32

Wanneer er in een serieschakeling een lampje uitvalt dan gaan de
andere lampjes ook uit, omdat de stroom niet meer door kan. De
stroomkring is dan niet meer gesloten. Wanneer er een lampje uitvalt bij
een Parallelschakeling, dan is de stroomkring nog steeds gesloten en kan
de stroom nog steeds door de andere lampjes. Deze zullen dan gewoon
blijven branden.

Stroomsterkte in een Serieschakeling.
Wanneer we een stroom laten lopen door een Serieschakeling dan is de
stroomsterkte in de hele stroomkring gelijk. Het maakt niet uit waar je
stroomsterkte gaat meten, overal is deze even groot.
In Natuurkundige termen zeggen we;
de stroomsterkte is constant.
I
1

I
2

I
3

I totaal

I = constant

Itotaal= I1= I2= I3

Itotaal wordt ook wel Ibron genoemd

F – Serieschakeling.
33

Spanning bij Serieschakeling.
De spanning die over de componenten staat kan wel verschillen, dit is
afhankelijk van de weerstand van ieder component. De spanning van
alle componenten bij elkaar opgeteld is de totale spanning.

U
1

U
2

U
3

U totaal

Utotaal = U1+U2+U3+…
Bekijk onderstaand filmpje over het oplossen van sommen met
serieschakelingen (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun het ook HIER bekijken.

F – Serieschakeling.
34

Weerstanden in serieschakeling.
Wanneer we weerstanden bekijken bij serieschakeling dan kun de totale
weerstand heel gemakkelijk berekenen. Je mag namelijk alle
weerstanden in de schakelingen bij elkaar optellen dan heb je de totale
weerstand.
R1

R2

R3

Rtot=R1+R2+R3
Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6F via Teletop.

G – Parallelschakeling.
35

In de vorige paragraaf hebben we gezien wanneer een schakeling
‘serie’ wordt genoemd en wanneer ‘parallel’. In deze paragraaf gaan
we kijken naar de stroomsterkte en spanning bij een parallelschakeling,
net zoals we dat in de vorige paragraaf hebben gedaan bij een
serieschakeling.
Het grote verschil van een parallelschakeling met een serieschakeling is
dat er bij een parallelschakeling meerdere stroomkringen zijn te
onderscheiden.
Hieronder zijn de verschillende stroomkringen weergegeven. Iedere
stroomkring is apart gekleurd. De stroom door het bovenste lampje volgt
de roze route, de stroom door het onderste lampje de groene route en
de stroom door de weerstand (component in het midden) de bruine route.

G – Parallelschakeling.
36

Wanneer we in een parallelschakeling ieder component gaan bekijken
zijn er een aantal eigenschappen heel belangrijk.
Omdat er meerdere stroomkringen zijn, is:


De stroomsterkte in de stroomkringen verschillend.



De spanning over ieder component hetzelfde.



Als er één onderdeel uitvalt of kapot gaat werkt de rest nog steeds.
U1

U2

U3
Utotaal

Spanning bij een parallelschakeling.
Met een voltmeter meet je de spanning over ieder component en zul je
zien dat over ieder component dezelfde spanning staat. Ook de totale
spanning (Utotaal) is hetzelfde.
Utotaal = U1 = U2 = U3

G – Parallelschakeling.
37

Stroomsterkte bij parallelschakeling.
De stroomsterkte kan verschillen per component in een
parallelschakeling. Om deze uit te rekenen moet je voor iedere
component de wet van Ohm gaan gebruiken. Wanneer je de totale
stroomsterkte wil weten, mag je de stroomsterktes van alle losse
componenten bij elkaar optellen.
I1

I2

I3

It

Itotaal = I1+I2+I3+…
Bekijk onderstaande film om te zien hoe je berekeningen aanpakt bij een
parallelschakeling (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

G – Parallelschakeling.
38

Weerstand bij parallelschakeling.
Om een totale weerstand te berekenen bij een parallelschakeling zul je
meer moeite moeten doen dan bij een serieschakeling.
Bij een serieschakeling hoefde je alle weerstanden maar bij elkaar op te
tellen, bij een parallelschakeling gaan we “omgekeerd” optellen.
Om omgekeerd op te tellen krijg je deze formule gegeven:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1
Je vult hierbij R1, R2, R3 etc. in de formule in en je houdt breuken over.
Als je niet meer weet hoe je Rv kunt uitrekenen wanneer je deze breuken
hebt kun je dat opzoeken in de samenvatting.

Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6G via Teletop.

H – Gecombineerde schakeling.
39

Tot nu toe zijn serieschakelingen en parallelschakelingen altijd apart
bekeken. Maar de meeste schakelingen die worden gebruikt bestaan
niet uit alleen serie of parallel geschakelde componenten maar uit een
mix hiervan. We noemen dit een gecombineerde schakeling.
Hier rechts is een gecombineerde schakeling
weergegeven. Het zijn 2 lampjes (nr. 1+2) die
parallel geschakeld zijn. Samen staan deze
lampjes in serie met de weerstand hier rechts.

1

Om aan een gecombineerde schakeling te
kunnen rekenen, moet je eerst gaan kijken welke
componenten in serie met elkaar staan en welke componenten een
parallelschakeling met elkaar vormen.
Wanneer je dat gelukt is kun je een parallelschakeling in gedachte
vervangen door een vervangingscomponent (vaak wel
vervangingsweerstand genoemd).
Dan hou je een schakeling over waarbij alle onderdelen in serie met
elkaar staan. Deze zou je zonder problemen moeten kunnen oplossen.

1
1 en 2

2

2

H – Gecombineerde schakeling.
40

Om een vervanging te vinden moet je een aantal zaken onthouden:
Alleen weerstanden mag je vervangen, je zult dus altijd eerst de
weerstand moeten uitrekenen.


Weerstanden in serie mag je optellen.



Weerstand parallel moet je “omgekeerd optellen” .



Serie:

(RV = R1+R2+R3+enz.)

Parallel:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1

Om goed te zien hoe je bij een parallelschakeling een
vervangingsweerstand uitrekent kun je het onderstaand filmpje bekijken.
(klik in het zwarte vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
41

Voorbeeldsom.
Geef bij elk component van onderstaande afbeelding de spanning,
stroomsterkte en weerstand.
9V
6V
10 Ω
0,2 A

Dit lijkt erg moeilijk, zeker omdat je bij zo een opgave “door het bomen
het bos niet meer ziet”. Je moet hiervoor iedere keer bij het begin
beginnen en de basisregels toepassen die je de afgelopen paragrafen
hebt geleerd.
De som wordt uitgewerkt in het onderstaand filmpje. (klik in het zwarte
vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
42

Je zou nu aan het laatste huiswerk van deze module kunnen beginnen.
Wanneer je graag nog een extra uitleg wil hebben over het oplossen
van een gecombineerde schakeling, dan kun je eerst onderstaand filmpje
bekijken. (klik in het zwarte vlak)
Ook zijn in de samenvatting meerdere sommen geheel uitgewerkt.
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Samenvatting kun je HIER vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6H via Teletop.

Extra: Relais.
43

Deze paragraaf is voor de mensen die nog geïnteresseerd zijn om wat
extra te weten te komen. Deze paragraaf zal NIET worden getoetst op
het proefwerk.
Tijdens deze extra stof gaan we het hebben over een Relais en zullen
stap voor stap gaan bekijken wat een Relais is.
Wat is een Relais?
Een Relais is een door een elektromagneet bediende schakelaar.
Het is een eenvoudige maar zeer veelgebruikte component in elektrische
schakelingen.
Hoe werkt een relais?
In een relais is koperdraad om een ijzeren staafje gedraaid. Wanneer
er door de draad stroom gaat lopen zal het ijzeren staafje magnetisch
worden. Aan het uiteinde van dit ijzeren staafje zit een ijzeren plaatje
wat aangetrokken wordt als het staafje magnetisch wordt.
Hierdoor worden er onder het plaatje 2 contacten met elkaar verbonden
net zoals bij een schakelaar.

Extra: Relais.
44

Welk symbool is een Relais?

Aan de linkerkant (bij de spoel) sluit je stroomkring A aan. Wanneer
deze stroomkring sluit, zal deze de elektromagneet activeren en trekt
aan het schakelaartje in stroomkring B (stippellijn).
Hoe werkt een Relais in een schakeling?

A

Als er een relais gebruikt wordt, zijn er
S1
altijd 2 stroomkringen,
S2
de “stuurkring” B en de
“verbruikerskring” A. Als de
schakelaar 1 (S1) gesloten wordt dan
B
wordt het ijzer in de het relais
M
magnetisch. Hierdoor trekt hij
schakelaar 2 (S2) automatisch
dicht. De 2e stroomkring wordt dus gesloten en in dit voorbeeld gaat dan
de motor (M) werken.

Extra: Relais.
45

Waarom dan niet de hiernaast staande schakeling?
Een motor (b.v. ruitenwissermotor auto) heeft
meestal een groot vermogen, het gevolg hiervan
is dat er een grote stroom doorheen gaat.
De meeste schakelaars aan het stuur zijn klein
en daar kan geen grote stroom doorheen,
anders branden deze door.

S

M

Een relais bied de oplossing, door
schakelaar S1 gaat een “kleine stuurstroom” waardoor S2 gesloten wordt
en de motor gaat werken. S2 is een schakelaar waar wel veel stroom
doorheen kan.
Deze relais bevinden zich vaak onder de motorkap of onder het
dashboard en je hoort ze vaak “klikken”.

Extra: Relais.
46

Hoe gebruiken we een Relais in een schakeling?
Een Relais gebruiken we zoals al gezien om met schakeling A schakeling
B te doen openen of sluiten. Wanneer we gaan kijken kom je het Relais
vaak tegen bij schakelingen waarbij je met een kleine stroomsterkte een
stroomkring wil (de)activeren met een grote stroomsterkte.
Het beste voorbeeld hiervan is een startrelais van de auto. Wanneer je
de auto probeert te starten draai je aan de sleutel. In deze schakeling is
dan ook een relais opgenomen die vervolgens alle andere systemen in
de auto uitzet, zodat de startmotor het volle vermogen van de accu kan
benutten.
In het schakelschema hieronder wordt een Relais gebruikt om een bel te
doen bellen. De bel werkt op een spanning van 230V, maar wordt
aangestuurd met een schakelaar die maar 12V aan spanning nodig
heeft.

Practica.
47

Hieronder zijn een aantal practica te vinden die goed aansluiten bij
deze module. Wanneer er een practicum wordt uitgevoerd, zal dit van
tevoren duidelijk worden aangegeven en kun je deze hier vinden:
Practicum 1:

Water als geleider.

Practicum 2:

De volta-batterij.

Practicum 3:

De citroen-batterij.

Practicum 4:

De hand-batterij.

Practicum 5:

Schakelingen tekenen en bouwen.

Practicum 6:

Wet van Ohm.


Slide 42

1

MODULE 6
ELEKTRICITEIT.

Door: S.

Habets.

Inhoudsopgave.
2

Hier vind u het overzicht van deze module.
Om snel naar een onderdeel toe te gaan kan erop geklikt worden.
Voorwoord

3

Legenda

4

A.

Introductie

5

B.

Statische elektriciteit

10

C.

Elektrische symbolen

18

D.

Grootheden

22

E1.

Wet van Ohm

26

E2.

Ohm & lampje

29

F.

Serieschakeling

31

G.

Parallelschakeling

35

H.

Gecombineerde schakeling

39

Extra:

Transistor

43

Practica

47

Voorwoord.
3

Welkom bij de module Elektriciteit door S. Habets.
Deze module is gemaakt voor leerlingen van 2 Atheneum.
De opzet van deze module is dat een leerling deze module geheel
zelfstandig door kan werken. Daar waar dat niet mogelijk is, zal er
tijdens de les hier nog aandacht aan besteed worden. Bij vragen kan
altijd de docent worden geraadpleegd. Dat kan tijdens de les, maar dat
kan ook online. Je krijgt dan in de meeste gevallen reactie per email.
Te vinden op: www.stagesmc.weebly.com
Verder is op de website nog aanvullende informatie te vinden.
Het is verstandig om tijdens de les naast je laptop ook te
zorgen voor een koptelefoon of oordopjes. Dit omdat er
regelmatig filmpjes met geluid zijn verwerkt in dit lesmateriaal.
Opdrachten/huiswerk.
De opdrachten die bij deze module horen zijn op teletop te vinden.
Wanneer er opdrachten gemaakt moeten worden zal dat worden
aangegeven in de module. Wanneer je score lager is dan 65% mag je
niet verder met de volgende paragraaf maar moet je de opdrachten
nogmaals maken.
Aanvullende informatie zal worden gegeven in de les.
Heel veel succes en plezier!
S. Habets

Legenda.
4

Soms kom je logo’s tegen op de groene balk zoals deze hierboven staan.
Wanneer je op sommige logo’s klikt zit er een hyperlink achter. Deze zal
je dan direct naar de juiste locatie verwijzen.
Hier beneden wordt uitgelegd wat het betekend wanneer er een van
deze logo’s in de groene balk staan vermeld.
Er zit geluid bij deze pagina of bij de bijbehorende film.
In de klas zijn oordopjes of een koptelefoon verplicht.
Er bevindt zich een video op deze pagina.

Aanvullende informatie is te vinden op de website van Dhr.
Habets.
Er bevinden zich opdrachten via TeleTop op deze pagina.

Er bevindt zich een samenvatting op deze pagina.

A – Introductie.
5

Elektriciteit komen we dagelijks tegen in ons leven. Dan denk je natuurlijk
meteen aan het stopcontact en aan batterijen met alle apparaten die
daarbij horen. Maar niet alleen kunstmatig opgewekte elektriciteit kom
je in je dagelijks leven tegen, ook in de natuur kom je elektriciteit tegen.
Vaak denk je niet aan deze vormen, maar toch hebben ze alles met
elektriciteit te maken.

In de natuur kom je bliksem tegen, heb je de sidderaal en gaan je haren
rechtovereind staan met behulp van elektriciteit. Zelfs in ons lichaam
gaan er continu elektrische stroompjes als je kijkt naar ons zenuwstelsel.

Tegenwoordig maken wij onze eigen elektriciteit. Maar waarom
gebruiken wij mensen eigenlijk zo graag elektriciteit?
Elektriciteit is een vorm van energie die veel voordelen heeft.




Elektriciteit is gemakkelijk te transporteren door de infrastructuur van
(koper)draden die inmiddels overal in ons land zijn aangebracht.
Elektriciteit is gemakkelijk om te zetten in andere vormen van energie
zoals:
Warmte
(vb: een soldeerbout of elektrische verwarming)
Licht
(vb: een gloeilamp of LED)
Beweging
(vb: een elektromotor)

A – Introductie.
6

Elektriciteit heeft ook grote nadelen.
Dat is namelijk dat elektriciteit duur is en zeer moeilijk te maken is. Het
proces van elektriciteit opwekken is ook erg milieubelastend.
(d.w.z. dat het milieu er flink onder lijdt)
Hoe komen we vandaag de dag eigenlijk aan de benodigde
elektriciteit? Dat wordt uitgelegd in het volgend filmpje.
(klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Historie van Elektriciteit.
Volgens historische documenten is de eerste bekende ontdekking van
statische elektriciteit eigenlijk in de 6e eeuw. Hier werd ontdekt dat het
wrijven van een bont met een ander voorwerp andere voorwerpen laat
aantrekken.

A – Introductie.
7

De eerste moderne toepassing van elektriciteit was in 1660, de eerste
elektrostatische generator. Deze baande de weg voor de leer van de
elektriciteit. Men ontdekte dat er materialen zijn die als geleiders dienst
doen en anderen die als isolator dienst doen en dat er twee soorten
ladingen bestaan (positief en negatief).
In 1700 werd de eerste condensator uitgevonden en men kon zo
statische elektriciteit in een elektrische stroom omzetten.
In de vroege 19e eeuw deed men nog meer verbazende ontdekkingen
op het gebied van elektriciteit.
Er kwamen bedrijven die erop gericht waren om elektriciteit te
onderzoeken om zo het leven voor de mensen gemakkelijker te maken.
Zo kwamen er de meest ongelooflijke uitvindingen, zoals de
inductiemotor, de gloeilamp, de lange afstand telegraaf, de telefoon, de
eerste elektrische aangedreven locomotief.
Deze uitvindingen kwamen van mensen zoals:
- Georg Simon Ohm
1787 - 1854

- Graaf Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta
1745 - 1827

- André-Marie Ampère
1775 – 1836
Natuurlijk zijn er nog vele andere uitvinders geweest die zich met
elektriciteit bezig hebben gehouden zoals:
Thomas Edison, Alexander Graham Bell, Michael Faraday, Benjamin
Franklin, Samuel Morse, James Watt, James Clerk Maxwell

A – Introductie.
8

Na de tweede wereldoorlog zijn de ontwikkelingen zeer snel gegaan.
Heden ten dage is elektriciteit niet meer weg te denken uit onze
maatschappij.
Toepassingen.
Om maar een paar voorbeelden te noemen waarbij elektriciteit een
belangrijke rol speelt:
Televisie, Stereo, Gsm, Computer, Airco, Klokken, Elektrische
gereedschappen, Lasers, Verlichting, Pompen, Meetapparatuur,
Afstandbedieningen, Ovens, Magnetron, Koffiezetapparaten,
Fototoestellen, Kopieerapparaten, Projectoren, IJskasten, Diepvriezers,
Snelheidscontroles, Navigatiesystemen, Satellieten, Speelgoed,
Vliegtuigen, Trein, Stofzuigers, Vaatwasmachines, Compressors,
Grasmaaimachines, Liften, Auto’s, Rolluiken, Verwarming, enz.
Zonder elektriciteit zou ons hedendaags bestaan helemaal ontregeld
worden.
Bedrijven, Fabrieken, Ziekenhuizen, Rechtbanken, Scholen, Tv-zenders,
Internet, Banken, Winkels, Treinverkeer, Verkeerslichten, Politie,
Brandweer, Vliegvelden, GSM netwerk zouden allemaal niet goed meer
functioneren.

A – Introductie.
9

Omdat elektriciteit zo een grote rol speelt in ons dagelijks leven,
zijn er ook een hele hoop beroepen gerelateerd aan elektriciteit.
Hieronder zijn een aantal beroepen opgesomd die direct
betrekking hebben op elektriciteit.
Elektrotechnisch ingenieur
-Besturingstechnicus
-Automatiseringsdeskundige
-Onderhoudstechnicus Electro en Instrumentatie
-Elektronicaspecialist
-Productontwerper
-Ingenieur krachtcentrale
-Programmeur robots
-Verwarmingsmonteur
-Audiovisueel medewerker
-Monteur communicatienetwerken
-Monteur laag- en hoogspanningsnetwerken
-

We hebben nu een flink aantal zaken bekeken. Een aanvulling hierop is
een video.
Klik hiernaast op het video logo om de video te bekijken
op het internet. Bij geen werkende link klik HIER.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6A via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

B – Statische elektriciteit.
10

Wanneer we een plasje zuiver water eens goed gaan bekijken, zullen we
zien dat het plasje water uit allemaal waterdeeltjes bestaat. Één zo een
waterdeeltje noemen we een watermolecuul.
Een molecuul kunnen we ook weer goed gaan bekijken. We zullen zien
dat ieder watermolecuul is opgebouwd uit hetzelfde aantal
bouwsteentjes van een soort. Er bestaan heel veel verschillende
bouwsteentjes en die bouwsteentjes noemen we atomen.
Wanneer we kijken naar het watermolecuul zal 1 watermolecuul bestaan
uit 2 waterstofatomen (afgekort: H) en 1 zuurstofatoom (afgekort: O).
De wetenschappelijke naam van water is H2O, bestaat uit 2xH en 1xO.
Samen zorgen deze atomen ervoor dat er de stof ‘water’ gevormd
wordt. De atomen zelf zijn geen water meer. Het kleinste deeltje dat nog
onder water valt, is het watermolecuul.

Ook atomen zijn weer goed te bekijken. Dan zul je zien dat ieder atoom
is opgebouwd uit een kern met daaromheen elektronen.
De kern bestaat uit:
Protonen: Dit zijn positief geladen deeltjes.
Neutronen: Dit zijn neutrale kerndeeltjes.
Om de kern “vliegen” de negatief geladen deeltjes,
de elektronen.

B – Statische elektriciteit.
11

De kernen blijven gemiddeld op hun
plaats. De elektronen bewegen rond de kern. Bij metalen en andere
“geleiders” kunnen deze elektronen hun eigen kern verlaten. Er is dan
sprake van “vrije elektronen”.
Zie ook het filmpje dat uitlegt hoe een molecuul in
elkaar zit.
(Klik in het zwarte vlak)op het video logo.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

B – Statische elektriciteit.
12

Als een atoom en/of molecuul elektronen teveel of te weinig heeft dan
krijgt deze een lading. Men noemt dit atoom en/of molecuul dan een ion.
We zullen in het vervolg niet praten over een ion maar over een geladen
stof (deze bestaat immers uit ionen)
Heb je evenveel positieve deeltjes als negatieve dan heb je een neutrale
stof.
Heb je een tekort aan elektronen  positief geladen stof (+)
Heb je een overschot aan elektronen negatief geladen stof (-)
Je kunt een stof alleen een lading geven door elektronen erbij of eraf te
doen.
2 gelijknamige stoffen (+) en (+) en (-) en (-) zullen ze elkaar afstoten.
Uiteraard geld dit niet voor neutrale stoffen onderling

2 ongelijknamige stoffen (-) en (+) zullen ze elkaar aantrekken.
Hierbij moet opgemerkt worden dat een neutrale stof ook door een
geladen stof aangetrokken wordt.

B – Statische elektriciteit.
13

Elektroscoop.
Met een elektroscoop kun je het effect van positief en
negatief geladen deeltjes zichtbaar maken. Het bestaat
meestal uit twee bladen lichte metalen folie.
De folie is verbonden met geleiders. De aan te tonen
lading vloeit langs de geleiders naar de bladen.
Daardoor gaan de twee bladen elkaar afstoten.
Hoe groter de lading, hoe verder de bladen zich van elkaar
verwijderen.
De elektroscoop die op school gebruikt wordt
staat hiernaast afgebeeld. Hoe groter de lading
hoe groter de uitslag.
Het is belangrijk bij een elektroscoop om te
onthouden dat de positieve deeltjes zich in de kern bevinden.
In een vaste stof (elektroscoop) zitten deze op een vaste plaats en
kunnen niet van hun plaats af. Bij stoffen met veel vrije elektronen zoals
bijna alle metalen zullen deze elektronen (negatieve deeltjes) wel willen
gaan bewegen.
Bepaalde stoffen worden bij wrijving:
-negatief geladen zoals: plastic koper
-positief geladen zoals: lucht, wol, glas

B – Statische elektriciteit.
14

Bij het in de buurt komen (niet aanraken!) van een elektroscoop gebeurt
het volgende:

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

De positief geladen staaf komt in de buurt en trekt de negatieve
deeltjes in de elektroscoop aan. Omdat er een verplaatsing van
negatieve elektronen in de elektroscoop plaats vindt, zullen er onderaan
alleen nog maar positief geladen deeltjes overblijven. En 2 positief
geladen plaatjes stoten elkaar af.
Dit effect wordt veroorzaakt door het feit dat gelijknamige ladingen
elkaar afstoten en ongelijknamige ladingen elkaar aantrekken.
Wanneer je dit verschijnsel moet gaan uitleggen kun je het beste dit
tekenen. Gebruik dan altijd deze volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen (+) op een vaste plaats.

3.

Teken de elektronen (-).

B – Statische elektriciteit.
15

Bij aanraking zal dit alles een hele andere wending nemen.
De elektronen (-) kunnen dan overspringen van het ene object naar het
andere. Hierdoor zal de elektroscoop uiteindelijk een positieve lading
krijgen, en de staaf wordt iets minder positief omdat er elektronen (-)
zijn bijgekomen. De plaatjes blijven dan ook uitelkaar staan.
Bij aanraking van de PVC buis gebeurt het volgende:
Er springen elektronen over

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Wanneer je dit verschijnsel moet gaan tekenen gebruik dan altijd deze
volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen op een vaste plaats. (+)

3.

Teken de elektronen. (-)

B – Statische elektriciteit.
16

Je kunt de elektroscoop weer neutraal maken door hem aan te raken, het
tekort aan elektronen wordt dan door jou aangevuld. Jij bent “geaard”
(verbonden met de aarde) en deze zal altijd neutraal blijven, vanwege
het enorme aantal deeltjes wat de aarde bezit.
Het in de buurt komen en aanraken met een negatieve staaf kun je
bekijken in de samenvatting. Let op: Er gebeurt met de plaatjes precies
hetzelfde, echter bewegen de elektronen (-) heel anders !

B – Statische elektriciteit.
17

Op de website staat een applet klaar waarmee je zelf een
ballon statisch kunt laden, probeer het eens en maak dan
eerst onderstaande opdrachten.
Laadt 1 ballon eerst negatief door hem langs de trui te wrijven.
1.
2.

Zal de trui nu positief of negatief zijn?
Wat zal er tussen de ballon en trui te zien zijn? Trekken deze elkaar
aan of stoten ze elkaar af?

Ga nu met de ballon naar de neutrale muur.
3.

Wat zal er met de negatieve elektronen in de muur gebeuren?

4.

Wat zal er met de positieve ionen in de muur gebeuren?

Herstel nu de simulatie en klik aan dat je 2 ballonnen wil gebruiken.
Wrijf met beide ballonen langs de trui zodat ze beide genoeg
elektronen opnemen. Hang vervolgens ballon 1 midden in het scherm en
ballon 2 breng je rustig naar ballon 1 toe.
5.

Wat zullen de 2 ballonen voor effect op elkaar hebben, en waarom?
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6B via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

C – Elektrische symbolen.
18

Bij elektriciteit wordt vaak gebruik gemaakt van schema’s waarin zal
worden aangegeven hoe een schakeling is opgebouwd. Een schakeling is
een stroomkring waarin verschillende onderdelen zijn opgenomen. Denk
hierbij aan een spanningsbron, een lampje en nog veel meer
verschillende mogelijke onderdelen. Deze onderdelen noemen we
componenten.

Schema’s worden gebruikt om een schakeling die in werkelijkheid
bestaan eenvoudiger weer te geven. In deze schema’s worden geen
foto’s gebruikt om aan te geven welke componenten in de schakeling
zitten.
Componenten die je veel zal tegenkomen:


Gelijkspanningbron



Wisselspanningbron



Schakelaar (geopend)



Schakelaar (gesloten)





Weerstand
(stroomverbruiker)
Voltmeter

V

C – Elektrische symbolen.
19


Ampèremeter



Lampje



Light-emitting diode (LED)



Draadje

A

Van de meeste componenten weet je waarschijnlijk wel wat ze doen of
waarvoor ze bedoeld zijn. Een diode is een apparaatje dat de stroom
maar in 1 richting doorlaat. Een Light-emitting diode is er eentje die
daarbij ook nog licht uitzendt.
Zoals al eerder aangegeven worden deze symbolen gebruikt om
schema’s te maken. Deze schema’s maken schakelingen overzichtelijker.
Enkele voorbeelden hiervan:

C – Elektrische symbolen.
20

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

Het schema dat er over blijft is veel overzichtelijk dan de oorspronkelijke
tekening.
Van ieder elektrisch apparaat is zo’n schema gemaakt. Zoals hieronder
van een magnetron

Dit maakt het zoeken naar eventuele storingen een stuk makkelijker.

C – Elektrische symbolen.
21

Schema’s zijn niet zo makkelijk te maken vanuit een tekening. Hoe meer
componenten in de tekening zijn, hoe moeilijker het zal zijn om een
schema ervan te maken.

ampèremeter

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Leg de componenten zodanig dat
je er overzichtelijk naar kan kijken.
Stap3:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

A

A

A

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6C via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

D – Grootheden.
22

Bij deze paragraaf gaan we de grootheden en bijbehorende eenheden
bespreken die tijdens deze module van toepassing zijn.
Spanning.
Spanning staat ook wel bekend als potentiaalverschil binnen de
natuurkunde. Met spanning wordt de hoeveelheid energie die nodig is
per ladingseenheid om deze te kunnen verplaatsen door een geleidend
materiaal bedoelt. Simpel gezegd: de energie van de elektronen.
Spanning wordt weergegeven met het symbool U, afgeleid van het
latijnse woord Urgere.
De eenheid waarin spanning wordt uitgedrukt is volt. Afgekort met een
hoofdletter V.
Wanneer je een elektrisch apparaat aansluit op het lichtnet door de
stekker in het stopcontact te steken, komt er een spanning van 230volt
naar dit apparaat. (Vroeger was dit 220volt, tegenwoordig 230volt)
Je noteert dit als: Ustopcontact = 230V.
Stroomsterkte.
Een lampje gaat branden als de kring gesloten is. Dit komt doordat er
een stroom van vrije elektriciteitsdeeltjes (elektronen) loopt door de
kring. Deze wordt verwekt door de batterij. De batterij werkt net als een
ventilator. Bij een ventilator is er voor en achter een andere druk en het
drukverschil veroorzaakt de luchtstroom. De batterij veroorzaakt dus een
drukverschil en hierdoor ontstaat een stroom. Deze stroom loopt van plus
naar min.
Kortom: stroomsterkte is het aantal elektronen dat per seconde door een
geleider stromen.

D – Grootheden.
23

Stroomsterkte wordt doorgaans weergegeven met de letter I, afkomstig
van intensiteit. De stroomsterkte die per seconde door een draad
passeert heeft de eenheid Ampère (A).
Stel dat er door een elektromotor een stroomsterkte van 3 Ampère gaat.
Je noteert dit als: Imotor = 3A
Om de stroomsterkte te meten plaats je een ampèremeter in serie (dus
tussen lampje en spanningsbron).
Weerstand.
Ieder elektrisch apparaat zorgt voor een weerstand van de
stroomsterkte. Een weerstand is wanneer de doorgang van een
elektrische stroom wordt bemoeilijkt.
Je zou weerstand kunnen vergelijken met een kraan die maar half
opengedraaid is.
Weerstand geven we aan met de letter R, afkomstig van resistance.
Weerstand wordt gemeten in de eenheid Ohm. Ohm wordt afgekort met
het Griekse symbool voor omega, Ω.
Stel dat een lampje een weerstand heeft van 25 Ohm.
Je noteer dit als: Rlampje = 25Ω.

D – Grootheden.
24

Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

Wanneer je spanning, stroomsterkte en weerstand wil gaan meten zijn er
een aantal dingen erg belangrijk om uit elkaar te houden.
Spanning over een lampje meten.
Wanneer je spanning wil meten heb je een spanningsmeter nodig. Deze
spanningsmeter sluit je parallel over het lampje aan.
Stroomsterkte door een lampje meten.
Wanneer je stroomsterkte wil gaan meten heb je een ampèremeter
nodig. Deze sluit je in serie voor of na het lampje aan. Deze zal het
aantal elektronen die per seconde door het lampje gaan meten.

D – Grootheden.
25

Wanneer je nog niet goed het verschil weet tussen serie en parallel is
dat geen probleem, want dat wordt later deze module nog behandeld.
Maar om je toch alvast een idee te geven kun je onderstaand filmpje
bekijken door erop te klikken. Het filmpje is ook HIER te vinden.

Weerstand van een lampje meten.
De weerstand is te meten maar dat wordt niet in deze module
behandeld. In deze module leer je wel de weerstand te berekenen met
behulp van de stroomsterkte en de spanning. Dit volgt nog in de
komende paragrafen.
Samenvatting kun je HIER te vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6D via Teletop.

E1 - Wet van Ohm.
26

Bij elektriciteit is er 1 formule de basis van alle andere formules. Deze
formule zal bij ieder onderdeeltje van elektriciteit, waarbij elektriciteit
een rol speelt, terugkomen. Deze wet is vernoemd naar de Duitse
natuurkundige George Ohm, die als eerste de relatie legde tussen
stroomsterkte, spanning en weerstand.
Voordat je de wet van Ohm goed kan begrijpen, moet je een aantal
basisdingen goed helder hebben.








Er kan pas een elektrische stroom lopen wanneer de stroomkring
gesloten is.
Stroomsterkte (I) wordt gemeten in Ampère (A).
Je kunt stroomsterkte meten met een Ampèremeter die je in serie
plaatst met het te meten component.
Spanning (U) wordt gemeten in Volt (V).
Je kunt spanning meten met een voltmeter die je parallel over het te
meten component plaatst.
Geef je de elektronen meer energie (spanning) dan zullen de aantal
elektronen die per seconde (stroomsterkte) door de stroomkring gaan
toenemen.

Deze voorwaarden zijn van belang bij de wet van Ohm. Wanneer er niet
aan deze voorwaarden wordt voldaan zal de wet van Ohm niet gelden.

E1 - Wet van Ohm.
27

We gaan nu bekijken hoe de wet van Ohm er uitziet.
We gaan de spanning en stroomsterkte meten van een
component (in dit geval hiernaast een weerstandje).
We zetten er eerst 0 volt op. De stroomsterkte is dan ook
0 ampère.
Wanneer we de spanning gaan verhogen naar 1volt,
zal de stroomsterkte omhoog gaan naar 0,5 ampère.
We verhogen de spanning naar 2 volt, stroomsterkte wordt 1 ampère.
Iedere keer wanneer de spanning met 1 volt verhoogd wordt, zal de
stroomsterkte verhogen met 0,5. Dat kunnen we uitzetten in een tabel
zoals hierbeneden is gedaan. Vanuit deze tabel kun je een grafiek
tekenen zoals ernaast gebeurd is. Bekijk deze en kijk of je begrijpt wat
er staat.

I (A)

0
0

1
0,5

2
1

3 4
1,5 2

U/I

2

2

2

2

U (V)

U (V)

3
2
1

0,5 1 1,5 2 I (A)
Zoals je in de kolom onderaan de tabel kunt
zien, komt er een constante waarde uit wanneer je spanning deelt door
de stroomsterkte. Vanuit de wiskunde weet je dat bij een rechte lijn een
hellingsgetal hoort.

Deze waarde is de weerstand.

R=

spanning
stroomsterkte

=

U(V)
I(A)

=

2
3
4
1
= 2Ω
=
=
=
1
1,5
0,5
2

E1 - Wet van Ohm.
28

De wet van Ohm luidt als volgt:

weerstand =
R(Ω) =

In symbolen:

spanning
stroomsterkte
U(V)
I(A)

Om erachter te komen hoe je de formule moet invullen wanneer er iets
anders gevraagd wordt dan de weerstand, kun je de formuledriehoek
gebruiken. Je legt dan je vinger op het gedeelte dat je moet uitrekenen,
de driehoek laat je zien hoe je de formule moet gebruiken.
Wil je R weten?
Leg je vinger op R, er blijft

over.

Wil je U weten?
Leg je vinger op U, er blijft I x R over.

Alle verschillende voorbeeldsommen kun je HIER vinden in de
samenvatting.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E1 via Teletop.

E2 – Ohm & lampje.
29

Dagelijks komen we lampen tegen. Grote lampen, zoals in een
voetbalstadion of kleine lampen in de kerstboom. Er zijn heel veel
verschillende soorten lampen of lampjes.
Wanneer je ieder lampje apart gaat bekijken,
zul je zien dat er op ieder lampje iets geschreven
staat. Bijvoorbeeld een autolamp.
Daar zou 12V/1,5A op kunnen staan.
Dit betekent dat wanneer je 12Volt over dit
lampje heen zou zetten, er een stroomsterkte van
1,5A doorheen gaan en brand het lampje op volle sterkte.

12V/1,5A

Kun je over dit lampje:
2Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zeer zwak.
6Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zwak.
12,5Volt zetten?
Ja, het lampje brandt fel.
25Volt zetten?
Ja, het lampje zal doorbranden.
Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken. In de video
wordt een proef gedemonstreerd om spanning en stroomsterkte te
meten. Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

E2 – Ohm & lampje.
30

De weerstand van een lampje is te meten en zal constant zijn wanneer er
een andere hoeveelheid spanning over het lampje wordt gezet. Echter
wanneer een gloeidraadje in een lampje zeer heet wordt, dan zal zijn
weerstandwaarde gaan veranderen door de hitte. Dat is het beste
zichtbaar wanneer een meting wordt uitgezet in een grafiek.
In de grafiek hiernaast zie je wat er
gebeurt wanneer je steeds meer spanning
(U) over een lampje zet. In eerste instantie
zal de grafiek lineair blijven, omdat de
weerstand constant is. Maar wanneer er
teveel spanning over een lampje wordt
gezet, wordt hij warm en zal hij uiteindelijk
doorbranden. Bij dit oververhitten van het
lampje zal de weerstand verhogen.

Wanneer je een voorbeeldsom wil zien, kijk dan in de samenvatting.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E2 via Teletop.

F – Serieschakeling.
31

Wanneer we een schakeling bekijken, kunnen we een schakeling onder
verdelen in 2 hoofdcategorieën. De Serieschakeling en de
Parallelschakeling.
Dit hebben we al heel kort bekeken bij paragraaf D met een filmpje. In
deze paragraaf gaan we het hebben over de Serieschakeling. De
Parallelschakeling zal in de volgende paragraaf worden besproken.
Een Serieschakeling is een schakeling waarbij alle geschakelde
componenten in serie staan. Dat wil zeggen; wanneer de stroom gaat
lopen kan deze maar 1 richting uit en komt dan alle componenten tegen.
De stroom kan zich nergens splitsen, splitsen is namelijk parallel.

+
-

+
-

Serie

Parallel

In het linkerplaatje zijn 3 lampjes in serie geschakeld. De stroom moet
door alle 3 de lampjes heen. In het rechterplaatje zijn 3 lampjes parallel
getekend, de stroom zal zich splitsen voordat het door een lampje gaat.

F – Serieschakeling.
32

Wanneer er in een serieschakeling een lampje uitvalt dan gaan de
andere lampjes ook uit, omdat de stroom niet meer door kan. De
stroomkring is dan niet meer gesloten. Wanneer er een lampje uitvalt bij
een Parallelschakeling, dan is de stroomkring nog steeds gesloten en kan
de stroom nog steeds door de andere lampjes. Deze zullen dan gewoon
blijven branden.

Stroomsterkte in een Serieschakeling.
Wanneer we een stroom laten lopen door een Serieschakeling dan is de
stroomsterkte in de hele stroomkring gelijk. Het maakt niet uit waar je
stroomsterkte gaat meten, overal is deze even groot.
In Natuurkundige termen zeggen we;
de stroomsterkte is constant.
I
1

I
2

I
3

I totaal

I = constant

Itotaal= I1= I2= I3

Itotaal wordt ook wel Ibron genoemd

F – Serieschakeling.
33

Spanning bij Serieschakeling.
De spanning die over de componenten staat kan wel verschillen, dit is
afhankelijk van de weerstand van ieder component. De spanning van
alle componenten bij elkaar opgeteld is de totale spanning.

U
1

U
2

U
3

U totaal

Utotaal = U1+U2+U3+…
Bekijk onderstaand filmpje over het oplossen van sommen met
serieschakelingen (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun het ook HIER bekijken.

F – Serieschakeling.
34

Weerstanden in serieschakeling.
Wanneer we weerstanden bekijken bij serieschakeling dan kun de totale
weerstand heel gemakkelijk berekenen. Je mag namelijk alle
weerstanden in de schakelingen bij elkaar optellen dan heb je de totale
weerstand.
R1

R2

R3

Rtot=R1+R2+R3
Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6F via Teletop.

G – Parallelschakeling.
35

In de vorige paragraaf hebben we gezien wanneer een schakeling
‘serie’ wordt genoemd en wanneer ‘parallel’. In deze paragraaf gaan
we kijken naar de stroomsterkte en spanning bij een parallelschakeling,
net zoals we dat in de vorige paragraaf hebben gedaan bij een
serieschakeling.
Het grote verschil van een parallelschakeling met een serieschakeling is
dat er bij een parallelschakeling meerdere stroomkringen zijn te
onderscheiden.
Hieronder zijn de verschillende stroomkringen weergegeven. Iedere
stroomkring is apart gekleurd. De stroom door het bovenste lampje volgt
de roze route, de stroom door het onderste lampje de groene route en
de stroom door de weerstand (component in het midden) de bruine route.

G – Parallelschakeling.
36

Wanneer we in een parallelschakeling ieder component gaan bekijken
zijn er een aantal eigenschappen heel belangrijk.
Omdat er meerdere stroomkringen zijn, is:


De stroomsterkte in de stroomkringen verschillend.



De spanning over ieder component hetzelfde.



Als er één onderdeel uitvalt of kapot gaat werkt de rest nog steeds.
U1

U2

U3
Utotaal

Spanning bij een parallelschakeling.
Met een voltmeter meet je de spanning over ieder component en zul je
zien dat over ieder component dezelfde spanning staat. Ook de totale
spanning (Utotaal) is hetzelfde.
Utotaal = U1 = U2 = U3

G – Parallelschakeling.
37

Stroomsterkte bij parallelschakeling.
De stroomsterkte kan verschillen per component in een
parallelschakeling. Om deze uit te rekenen moet je voor iedere
component de wet van Ohm gaan gebruiken. Wanneer je de totale
stroomsterkte wil weten, mag je de stroomsterktes van alle losse
componenten bij elkaar optellen.
I1

I2

I3

It

Itotaal = I1+I2+I3+…
Bekijk onderstaande film om te zien hoe je berekeningen aanpakt bij een
parallelschakeling (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

G – Parallelschakeling.
38

Weerstand bij parallelschakeling.
Om een totale weerstand te berekenen bij een parallelschakeling zul je
meer moeite moeten doen dan bij een serieschakeling.
Bij een serieschakeling hoefde je alle weerstanden maar bij elkaar op te
tellen, bij een parallelschakeling gaan we “omgekeerd” optellen.
Om omgekeerd op te tellen krijg je deze formule gegeven:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1
Je vult hierbij R1, R2, R3 etc. in de formule in en je houdt breuken over.
Als je niet meer weet hoe je Rv kunt uitrekenen wanneer je deze breuken
hebt kun je dat opzoeken in de samenvatting.

Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6G via Teletop.

H – Gecombineerde schakeling.
39

Tot nu toe zijn serieschakelingen en parallelschakelingen altijd apart
bekeken. Maar de meeste schakelingen die worden gebruikt bestaan
niet uit alleen serie of parallel geschakelde componenten maar uit een
mix hiervan. We noemen dit een gecombineerde schakeling.
Hier rechts is een gecombineerde schakeling
weergegeven. Het zijn 2 lampjes (nr. 1+2) die
parallel geschakeld zijn. Samen staan deze
lampjes in serie met de weerstand hier rechts.

1

Om aan een gecombineerde schakeling te
kunnen rekenen, moet je eerst gaan kijken welke
componenten in serie met elkaar staan en welke componenten een
parallelschakeling met elkaar vormen.
Wanneer je dat gelukt is kun je een parallelschakeling in gedachte
vervangen door een vervangingscomponent (vaak wel
vervangingsweerstand genoemd).
Dan hou je een schakeling over waarbij alle onderdelen in serie met
elkaar staan. Deze zou je zonder problemen moeten kunnen oplossen.

1
1 en 2

2

2

H – Gecombineerde schakeling.
40

Om een vervanging te vinden moet je een aantal zaken onthouden:
Alleen weerstanden mag je vervangen, je zult dus altijd eerst de
weerstand moeten uitrekenen.


Weerstanden in serie mag je optellen.



Weerstand parallel moet je “omgekeerd optellen” .



Serie:

(RV = R1+R2+R3+enz.)

Parallel:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1

Om goed te zien hoe je bij een parallelschakeling een
vervangingsweerstand uitrekent kun je het onderstaand filmpje bekijken.
(klik in het zwarte vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
41

Voorbeeldsom.
Geef bij elk component van onderstaande afbeelding de spanning,
stroomsterkte en weerstand.
9V
6V
10 Ω
0,2 A

Dit lijkt erg moeilijk, zeker omdat je bij zo een opgave “door het bomen
het bos niet meer ziet”. Je moet hiervoor iedere keer bij het begin
beginnen en de basisregels toepassen die je de afgelopen paragrafen
hebt geleerd.
De som wordt uitgewerkt in het onderstaand filmpje. (klik in het zwarte
vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
42

Je zou nu aan het laatste huiswerk van deze module kunnen beginnen.
Wanneer je graag nog een extra uitleg wil hebben over het oplossen
van een gecombineerde schakeling, dan kun je eerst onderstaand filmpje
bekijken. (klik in het zwarte vlak)
Ook zijn in de samenvatting meerdere sommen geheel uitgewerkt.
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Samenvatting kun je HIER vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6H via Teletop.

Extra: Relais.
43

Deze paragraaf is voor de mensen die nog geïnteresseerd zijn om wat
extra te weten te komen. Deze paragraaf zal NIET worden getoetst op
het proefwerk.
Tijdens deze extra stof gaan we het hebben over een Relais en zullen
stap voor stap gaan bekijken wat een Relais is.
Wat is een Relais?
Een Relais is een door een elektromagneet bediende schakelaar.
Het is een eenvoudige maar zeer veelgebruikte component in elektrische
schakelingen.
Hoe werkt een relais?
In een relais is koperdraad om een ijzeren staafje gedraaid. Wanneer
er door de draad stroom gaat lopen zal het ijzeren staafje magnetisch
worden. Aan het uiteinde van dit ijzeren staafje zit een ijzeren plaatje
wat aangetrokken wordt als het staafje magnetisch wordt.
Hierdoor worden er onder het plaatje 2 contacten met elkaar verbonden
net zoals bij een schakelaar.

Extra: Relais.
44

Welk symbool is een Relais?

Aan de linkerkant (bij de spoel) sluit je stroomkring A aan. Wanneer
deze stroomkring sluit, zal deze de elektromagneet activeren en trekt
aan het schakelaartje in stroomkring B (stippellijn).
Hoe werkt een Relais in een schakeling?

A

Als er een relais gebruikt wordt, zijn er
S1
altijd 2 stroomkringen,
S2
de “stuurkring” B en de
“verbruikerskring” A. Als de
schakelaar 1 (S1) gesloten wordt dan
B
wordt het ijzer in de het relais
M
magnetisch. Hierdoor trekt hij
schakelaar 2 (S2) automatisch
dicht. De 2e stroomkring wordt dus gesloten en in dit voorbeeld gaat dan
de motor (M) werken.

Extra: Relais.
45

Waarom dan niet de hiernaast staande schakeling?
Een motor (b.v. ruitenwissermotor auto) heeft
meestal een groot vermogen, het gevolg hiervan
is dat er een grote stroom doorheen gaat.
De meeste schakelaars aan het stuur zijn klein
en daar kan geen grote stroom doorheen,
anders branden deze door.

S

M

Een relais bied de oplossing, door
schakelaar S1 gaat een “kleine stuurstroom” waardoor S2 gesloten wordt
en de motor gaat werken. S2 is een schakelaar waar wel veel stroom
doorheen kan.
Deze relais bevinden zich vaak onder de motorkap of onder het
dashboard en je hoort ze vaak “klikken”.

Extra: Relais.
46

Hoe gebruiken we een Relais in een schakeling?
Een Relais gebruiken we zoals al gezien om met schakeling A schakeling
B te doen openen of sluiten. Wanneer we gaan kijken kom je het Relais
vaak tegen bij schakelingen waarbij je met een kleine stroomsterkte een
stroomkring wil (de)activeren met een grote stroomsterkte.
Het beste voorbeeld hiervan is een startrelais van de auto. Wanneer je
de auto probeert te starten draai je aan de sleutel. In deze schakeling is
dan ook een relais opgenomen die vervolgens alle andere systemen in
de auto uitzet, zodat de startmotor het volle vermogen van de accu kan
benutten.
In het schakelschema hieronder wordt een Relais gebruikt om een bel te
doen bellen. De bel werkt op een spanning van 230V, maar wordt
aangestuurd met een schakelaar die maar 12V aan spanning nodig
heeft.

Practica.
47

Hieronder zijn een aantal practica te vinden die goed aansluiten bij
deze module. Wanneer er een practicum wordt uitgevoerd, zal dit van
tevoren duidelijk worden aangegeven en kun je deze hier vinden:
Practicum 1:

Water als geleider.

Practicum 2:

De volta-batterij.

Practicum 3:

De citroen-batterij.

Practicum 4:

De hand-batterij.

Practicum 5:

Schakelingen tekenen en bouwen.

Practicum 6:

Wet van Ohm.


Slide 43

1

MODULE 6
ELEKTRICITEIT.

Door: S.

Habets.

Inhoudsopgave.
2

Hier vind u het overzicht van deze module.
Om snel naar een onderdeel toe te gaan kan erop geklikt worden.
Voorwoord

3

Legenda

4

A.

Introductie

5

B.

Statische elektriciteit

10

C.

Elektrische symbolen

18

D.

Grootheden

22

E1.

Wet van Ohm

26

E2.

Ohm & lampje

29

F.

Serieschakeling

31

G.

Parallelschakeling

35

H.

Gecombineerde schakeling

39

Extra:

Transistor

43

Practica

47

Voorwoord.
3

Welkom bij de module Elektriciteit door S. Habets.
Deze module is gemaakt voor leerlingen van 2 Atheneum.
De opzet van deze module is dat een leerling deze module geheel
zelfstandig door kan werken. Daar waar dat niet mogelijk is, zal er
tijdens de les hier nog aandacht aan besteed worden. Bij vragen kan
altijd de docent worden geraadpleegd. Dat kan tijdens de les, maar dat
kan ook online. Je krijgt dan in de meeste gevallen reactie per email.
Te vinden op: www.stagesmc.weebly.com
Verder is op de website nog aanvullende informatie te vinden.
Het is verstandig om tijdens de les naast je laptop ook te
zorgen voor een koptelefoon of oordopjes. Dit omdat er
regelmatig filmpjes met geluid zijn verwerkt in dit lesmateriaal.
Opdrachten/huiswerk.
De opdrachten die bij deze module horen zijn op teletop te vinden.
Wanneer er opdrachten gemaakt moeten worden zal dat worden
aangegeven in de module. Wanneer je score lager is dan 65% mag je
niet verder met de volgende paragraaf maar moet je de opdrachten
nogmaals maken.
Aanvullende informatie zal worden gegeven in de les.
Heel veel succes en plezier!
S. Habets

Legenda.
4

Soms kom je logo’s tegen op de groene balk zoals deze hierboven staan.
Wanneer je op sommige logo’s klikt zit er een hyperlink achter. Deze zal
je dan direct naar de juiste locatie verwijzen.
Hier beneden wordt uitgelegd wat het betekend wanneer er een van
deze logo’s in de groene balk staan vermeld.
Er zit geluid bij deze pagina of bij de bijbehorende film.
In de klas zijn oordopjes of een koptelefoon verplicht.
Er bevindt zich een video op deze pagina.

Aanvullende informatie is te vinden op de website van Dhr.
Habets.
Er bevinden zich opdrachten via TeleTop op deze pagina.

Er bevindt zich een samenvatting op deze pagina.

A – Introductie.
5

Elektriciteit komen we dagelijks tegen in ons leven. Dan denk je natuurlijk
meteen aan het stopcontact en aan batterijen met alle apparaten die
daarbij horen. Maar niet alleen kunstmatig opgewekte elektriciteit kom
je in je dagelijks leven tegen, ook in de natuur kom je elektriciteit tegen.
Vaak denk je niet aan deze vormen, maar toch hebben ze alles met
elektriciteit te maken.

In de natuur kom je bliksem tegen, heb je de sidderaal en gaan je haren
rechtovereind staan met behulp van elektriciteit. Zelfs in ons lichaam
gaan er continu elektrische stroompjes als je kijkt naar ons zenuwstelsel.

Tegenwoordig maken wij onze eigen elektriciteit. Maar waarom
gebruiken wij mensen eigenlijk zo graag elektriciteit?
Elektriciteit is een vorm van energie die veel voordelen heeft.




Elektriciteit is gemakkelijk te transporteren door de infrastructuur van
(koper)draden die inmiddels overal in ons land zijn aangebracht.
Elektriciteit is gemakkelijk om te zetten in andere vormen van energie
zoals:
Warmte
(vb: een soldeerbout of elektrische verwarming)
Licht
(vb: een gloeilamp of LED)
Beweging
(vb: een elektromotor)

A – Introductie.
6

Elektriciteit heeft ook grote nadelen.
Dat is namelijk dat elektriciteit duur is en zeer moeilijk te maken is. Het
proces van elektriciteit opwekken is ook erg milieubelastend.
(d.w.z. dat het milieu er flink onder lijdt)
Hoe komen we vandaag de dag eigenlijk aan de benodigde
elektriciteit? Dat wordt uitgelegd in het volgend filmpje.
(klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Historie van Elektriciteit.
Volgens historische documenten is de eerste bekende ontdekking van
statische elektriciteit eigenlijk in de 6e eeuw. Hier werd ontdekt dat het
wrijven van een bont met een ander voorwerp andere voorwerpen laat
aantrekken.

A – Introductie.
7

De eerste moderne toepassing van elektriciteit was in 1660, de eerste
elektrostatische generator. Deze baande de weg voor de leer van de
elektriciteit. Men ontdekte dat er materialen zijn die als geleiders dienst
doen en anderen die als isolator dienst doen en dat er twee soorten
ladingen bestaan (positief en negatief).
In 1700 werd de eerste condensator uitgevonden en men kon zo
statische elektriciteit in een elektrische stroom omzetten.
In de vroege 19e eeuw deed men nog meer verbazende ontdekkingen
op het gebied van elektriciteit.
Er kwamen bedrijven die erop gericht waren om elektriciteit te
onderzoeken om zo het leven voor de mensen gemakkelijker te maken.
Zo kwamen er de meest ongelooflijke uitvindingen, zoals de
inductiemotor, de gloeilamp, de lange afstand telegraaf, de telefoon, de
eerste elektrische aangedreven locomotief.
Deze uitvindingen kwamen van mensen zoals:
- Georg Simon Ohm
1787 - 1854

- Graaf Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta
1745 - 1827

- André-Marie Ampère
1775 – 1836
Natuurlijk zijn er nog vele andere uitvinders geweest die zich met
elektriciteit bezig hebben gehouden zoals:
Thomas Edison, Alexander Graham Bell, Michael Faraday, Benjamin
Franklin, Samuel Morse, James Watt, James Clerk Maxwell

A – Introductie.
8

Na de tweede wereldoorlog zijn de ontwikkelingen zeer snel gegaan.
Heden ten dage is elektriciteit niet meer weg te denken uit onze
maatschappij.
Toepassingen.
Om maar een paar voorbeelden te noemen waarbij elektriciteit een
belangrijke rol speelt:
Televisie, Stereo, Gsm, Computer, Airco, Klokken, Elektrische
gereedschappen, Lasers, Verlichting, Pompen, Meetapparatuur,
Afstandbedieningen, Ovens, Magnetron, Koffiezetapparaten,
Fototoestellen, Kopieerapparaten, Projectoren, IJskasten, Diepvriezers,
Snelheidscontroles, Navigatiesystemen, Satellieten, Speelgoed,
Vliegtuigen, Trein, Stofzuigers, Vaatwasmachines, Compressors,
Grasmaaimachines, Liften, Auto’s, Rolluiken, Verwarming, enz.
Zonder elektriciteit zou ons hedendaags bestaan helemaal ontregeld
worden.
Bedrijven, Fabrieken, Ziekenhuizen, Rechtbanken, Scholen, Tv-zenders,
Internet, Banken, Winkels, Treinverkeer, Verkeerslichten, Politie,
Brandweer, Vliegvelden, GSM netwerk zouden allemaal niet goed meer
functioneren.

A – Introductie.
9

Omdat elektriciteit zo een grote rol speelt in ons dagelijks leven,
zijn er ook een hele hoop beroepen gerelateerd aan elektriciteit.
Hieronder zijn een aantal beroepen opgesomd die direct
betrekking hebben op elektriciteit.
Elektrotechnisch ingenieur
-Besturingstechnicus
-Automatiseringsdeskundige
-Onderhoudstechnicus Electro en Instrumentatie
-Elektronicaspecialist
-Productontwerper
-Ingenieur krachtcentrale
-Programmeur robots
-Verwarmingsmonteur
-Audiovisueel medewerker
-Monteur communicatienetwerken
-Monteur laag- en hoogspanningsnetwerken
-

We hebben nu een flink aantal zaken bekeken. Een aanvulling hierop is
een video.
Klik hiernaast op het video logo om de video te bekijken
op het internet. Bij geen werkende link klik HIER.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6A via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

B – Statische elektriciteit.
10

Wanneer we een plasje zuiver water eens goed gaan bekijken, zullen we
zien dat het plasje water uit allemaal waterdeeltjes bestaat. Één zo een
waterdeeltje noemen we een watermolecuul.
Een molecuul kunnen we ook weer goed gaan bekijken. We zullen zien
dat ieder watermolecuul is opgebouwd uit hetzelfde aantal
bouwsteentjes van een soort. Er bestaan heel veel verschillende
bouwsteentjes en die bouwsteentjes noemen we atomen.
Wanneer we kijken naar het watermolecuul zal 1 watermolecuul bestaan
uit 2 waterstofatomen (afgekort: H) en 1 zuurstofatoom (afgekort: O).
De wetenschappelijke naam van water is H2O, bestaat uit 2xH en 1xO.
Samen zorgen deze atomen ervoor dat er de stof ‘water’ gevormd
wordt. De atomen zelf zijn geen water meer. Het kleinste deeltje dat nog
onder water valt, is het watermolecuul.

Ook atomen zijn weer goed te bekijken. Dan zul je zien dat ieder atoom
is opgebouwd uit een kern met daaromheen elektronen.
De kern bestaat uit:
Protonen: Dit zijn positief geladen deeltjes.
Neutronen: Dit zijn neutrale kerndeeltjes.
Om de kern “vliegen” de negatief geladen deeltjes,
de elektronen.

B – Statische elektriciteit.
11

De kernen blijven gemiddeld op hun
plaats. De elektronen bewegen rond de kern. Bij metalen en andere
“geleiders” kunnen deze elektronen hun eigen kern verlaten. Er is dan
sprake van “vrije elektronen”.
Zie ook het filmpje dat uitlegt hoe een molecuul in
elkaar zit.
(Klik in het zwarte vlak)op het video logo.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

B – Statische elektriciteit.
12

Als een atoom en/of molecuul elektronen teveel of te weinig heeft dan
krijgt deze een lading. Men noemt dit atoom en/of molecuul dan een ion.
We zullen in het vervolg niet praten over een ion maar over een geladen
stof (deze bestaat immers uit ionen)
Heb je evenveel positieve deeltjes als negatieve dan heb je een neutrale
stof.
Heb je een tekort aan elektronen  positief geladen stof (+)
Heb je een overschot aan elektronen negatief geladen stof (-)
Je kunt een stof alleen een lading geven door elektronen erbij of eraf te
doen.
2 gelijknamige stoffen (+) en (+) en (-) en (-) zullen ze elkaar afstoten.
Uiteraard geld dit niet voor neutrale stoffen onderling

2 ongelijknamige stoffen (-) en (+) zullen ze elkaar aantrekken.
Hierbij moet opgemerkt worden dat een neutrale stof ook door een
geladen stof aangetrokken wordt.

B – Statische elektriciteit.
13

Elektroscoop.
Met een elektroscoop kun je het effect van positief en
negatief geladen deeltjes zichtbaar maken. Het bestaat
meestal uit twee bladen lichte metalen folie.
De folie is verbonden met geleiders. De aan te tonen
lading vloeit langs de geleiders naar de bladen.
Daardoor gaan de twee bladen elkaar afstoten.
Hoe groter de lading, hoe verder de bladen zich van elkaar
verwijderen.
De elektroscoop die op school gebruikt wordt
staat hiernaast afgebeeld. Hoe groter de lading
hoe groter de uitslag.
Het is belangrijk bij een elektroscoop om te
onthouden dat de positieve deeltjes zich in de kern bevinden.
In een vaste stof (elektroscoop) zitten deze op een vaste plaats en
kunnen niet van hun plaats af. Bij stoffen met veel vrije elektronen zoals
bijna alle metalen zullen deze elektronen (negatieve deeltjes) wel willen
gaan bewegen.
Bepaalde stoffen worden bij wrijving:
-negatief geladen zoals: plastic koper
-positief geladen zoals: lucht, wol, glas

B – Statische elektriciteit.
14

Bij het in de buurt komen (niet aanraken!) van een elektroscoop gebeurt
het volgende:

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

De positief geladen staaf komt in de buurt en trekt de negatieve
deeltjes in de elektroscoop aan. Omdat er een verplaatsing van
negatieve elektronen in de elektroscoop plaats vindt, zullen er onderaan
alleen nog maar positief geladen deeltjes overblijven. En 2 positief
geladen plaatjes stoten elkaar af.
Dit effect wordt veroorzaakt door het feit dat gelijknamige ladingen
elkaar afstoten en ongelijknamige ladingen elkaar aantrekken.
Wanneer je dit verschijnsel moet gaan uitleggen kun je het beste dit
tekenen. Gebruik dan altijd deze volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen (+) op een vaste plaats.

3.

Teken de elektronen (-).

B – Statische elektriciteit.
15

Bij aanraking zal dit alles een hele andere wending nemen.
De elektronen (-) kunnen dan overspringen van het ene object naar het
andere. Hierdoor zal de elektroscoop uiteindelijk een positieve lading
krijgen, en de staaf wordt iets minder positief omdat er elektronen (-)
zijn bijgekomen. De plaatjes blijven dan ook uitelkaar staan.
Bij aanraking van de PVC buis gebeurt het volgende:
Er springen elektronen over

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Wanneer je dit verschijnsel moet gaan tekenen gebruik dan altijd deze
volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen op een vaste plaats. (+)

3.

Teken de elektronen. (-)

B – Statische elektriciteit.
16

Je kunt de elektroscoop weer neutraal maken door hem aan te raken, het
tekort aan elektronen wordt dan door jou aangevuld. Jij bent “geaard”
(verbonden met de aarde) en deze zal altijd neutraal blijven, vanwege
het enorme aantal deeltjes wat de aarde bezit.
Het in de buurt komen en aanraken met een negatieve staaf kun je
bekijken in de samenvatting. Let op: Er gebeurt met de plaatjes precies
hetzelfde, echter bewegen de elektronen (-) heel anders !

B – Statische elektriciteit.
17

Op de website staat een applet klaar waarmee je zelf een
ballon statisch kunt laden, probeer het eens en maak dan
eerst onderstaande opdrachten.
Laadt 1 ballon eerst negatief door hem langs de trui te wrijven.
1.
2.

Zal de trui nu positief of negatief zijn?
Wat zal er tussen de ballon en trui te zien zijn? Trekken deze elkaar
aan of stoten ze elkaar af?

Ga nu met de ballon naar de neutrale muur.
3.

Wat zal er met de negatieve elektronen in de muur gebeuren?

4.

Wat zal er met de positieve ionen in de muur gebeuren?

Herstel nu de simulatie en klik aan dat je 2 ballonnen wil gebruiken.
Wrijf met beide ballonen langs de trui zodat ze beide genoeg
elektronen opnemen. Hang vervolgens ballon 1 midden in het scherm en
ballon 2 breng je rustig naar ballon 1 toe.
5.

Wat zullen de 2 ballonen voor effect op elkaar hebben, en waarom?
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6B via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

C – Elektrische symbolen.
18

Bij elektriciteit wordt vaak gebruik gemaakt van schema’s waarin zal
worden aangegeven hoe een schakeling is opgebouwd. Een schakeling is
een stroomkring waarin verschillende onderdelen zijn opgenomen. Denk
hierbij aan een spanningsbron, een lampje en nog veel meer
verschillende mogelijke onderdelen. Deze onderdelen noemen we
componenten.

Schema’s worden gebruikt om een schakeling die in werkelijkheid
bestaan eenvoudiger weer te geven. In deze schema’s worden geen
foto’s gebruikt om aan te geven welke componenten in de schakeling
zitten.
Componenten die je veel zal tegenkomen:


Gelijkspanningbron



Wisselspanningbron



Schakelaar (geopend)



Schakelaar (gesloten)





Weerstand
(stroomverbruiker)
Voltmeter

V

C – Elektrische symbolen.
19


Ampèremeter



Lampje



Light-emitting diode (LED)



Draadje

A

Van de meeste componenten weet je waarschijnlijk wel wat ze doen of
waarvoor ze bedoeld zijn. Een diode is een apparaatje dat de stroom
maar in 1 richting doorlaat. Een Light-emitting diode is er eentje die
daarbij ook nog licht uitzendt.
Zoals al eerder aangegeven worden deze symbolen gebruikt om
schema’s te maken. Deze schema’s maken schakelingen overzichtelijker.
Enkele voorbeelden hiervan:

C – Elektrische symbolen.
20

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

Het schema dat er over blijft is veel overzichtelijk dan de oorspronkelijke
tekening.
Van ieder elektrisch apparaat is zo’n schema gemaakt. Zoals hieronder
van een magnetron

Dit maakt het zoeken naar eventuele storingen een stuk makkelijker.

C – Elektrische symbolen.
21

Schema’s zijn niet zo makkelijk te maken vanuit een tekening. Hoe meer
componenten in de tekening zijn, hoe moeilijker het zal zijn om een
schema ervan te maken.

ampèremeter

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Leg de componenten zodanig dat
je er overzichtelijk naar kan kijken.
Stap3:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

A

A

A

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6C via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

D – Grootheden.
22

Bij deze paragraaf gaan we de grootheden en bijbehorende eenheden
bespreken die tijdens deze module van toepassing zijn.
Spanning.
Spanning staat ook wel bekend als potentiaalverschil binnen de
natuurkunde. Met spanning wordt de hoeveelheid energie die nodig is
per ladingseenheid om deze te kunnen verplaatsen door een geleidend
materiaal bedoelt. Simpel gezegd: de energie van de elektronen.
Spanning wordt weergegeven met het symbool U, afgeleid van het
latijnse woord Urgere.
De eenheid waarin spanning wordt uitgedrukt is volt. Afgekort met een
hoofdletter V.
Wanneer je een elektrisch apparaat aansluit op het lichtnet door de
stekker in het stopcontact te steken, komt er een spanning van 230volt
naar dit apparaat. (Vroeger was dit 220volt, tegenwoordig 230volt)
Je noteert dit als: Ustopcontact = 230V.
Stroomsterkte.
Een lampje gaat branden als de kring gesloten is. Dit komt doordat er
een stroom van vrije elektriciteitsdeeltjes (elektronen) loopt door de
kring. Deze wordt verwekt door de batterij. De batterij werkt net als een
ventilator. Bij een ventilator is er voor en achter een andere druk en het
drukverschil veroorzaakt de luchtstroom. De batterij veroorzaakt dus een
drukverschil en hierdoor ontstaat een stroom. Deze stroom loopt van plus
naar min.
Kortom: stroomsterkte is het aantal elektronen dat per seconde door een
geleider stromen.

D – Grootheden.
23

Stroomsterkte wordt doorgaans weergegeven met de letter I, afkomstig
van intensiteit. De stroomsterkte die per seconde door een draad
passeert heeft de eenheid Ampère (A).
Stel dat er door een elektromotor een stroomsterkte van 3 Ampère gaat.
Je noteert dit als: Imotor = 3A
Om de stroomsterkte te meten plaats je een ampèremeter in serie (dus
tussen lampje en spanningsbron).
Weerstand.
Ieder elektrisch apparaat zorgt voor een weerstand van de
stroomsterkte. Een weerstand is wanneer de doorgang van een
elektrische stroom wordt bemoeilijkt.
Je zou weerstand kunnen vergelijken met een kraan die maar half
opengedraaid is.
Weerstand geven we aan met de letter R, afkomstig van resistance.
Weerstand wordt gemeten in de eenheid Ohm. Ohm wordt afgekort met
het Griekse symbool voor omega, Ω.
Stel dat een lampje een weerstand heeft van 25 Ohm.
Je noteer dit als: Rlampje = 25Ω.

D – Grootheden.
24

Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

Wanneer je spanning, stroomsterkte en weerstand wil gaan meten zijn er
een aantal dingen erg belangrijk om uit elkaar te houden.
Spanning over een lampje meten.
Wanneer je spanning wil meten heb je een spanningsmeter nodig. Deze
spanningsmeter sluit je parallel over het lampje aan.
Stroomsterkte door een lampje meten.
Wanneer je stroomsterkte wil gaan meten heb je een ampèremeter
nodig. Deze sluit je in serie voor of na het lampje aan. Deze zal het
aantal elektronen die per seconde door het lampje gaan meten.

D – Grootheden.
25

Wanneer je nog niet goed het verschil weet tussen serie en parallel is
dat geen probleem, want dat wordt later deze module nog behandeld.
Maar om je toch alvast een idee te geven kun je onderstaand filmpje
bekijken door erop te klikken. Het filmpje is ook HIER te vinden.

Weerstand van een lampje meten.
De weerstand is te meten maar dat wordt niet in deze module
behandeld. In deze module leer je wel de weerstand te berekenen met
behulp van de stroomsterkte en de spanning. Dit volgt nog in de
komende paragrafen.
Samenvatting kun je HIER te vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6D via Teletop.

E1 - Wet van Ohm.
26

Bij elektriciteit is er 1 formule de basis van alle andere formules. Deze
formule zal bij ieder onderdeeltje van elektriciteit, waarbij elektriciteit
een rol speelt, terugkomen. Deze wet is vernoemd naar de Duitse
natuurkundige George Ohm, die als eerste de relatie legde tussen
stroomsterkte, spanning en weerstand.
Voordat je de wet van Ohm goed kan begrijpen, moet je een aantal
basisdingen goed helder hebben.








Er kan pas een elektrische stroom lopen wanneer de stroomkring
gesloten is.
Stroomsterkte (I) wordt gemeten in Ampère (A).
Je kunt stroomsterkte meten met een Ampèremeter die je in serie
plaatst met het te meten component.
Spanning (U) wordt gemeten in Volt (V).
Je kunt spanning meten met een voltmeter die je parallel over het te
meten component plaatst.
Geef je de elektronen meer energie (spanning) dan zullen de aantal
elektronen die per seconde (stroomsterkte) door de stroomkring gaan
toenemen.

Deze voorwaarden zijn van belang bij de wet van Ohm. Wanneer er niet
aan deze voorwaarden wordt voldaan zal de wet van Ohm niet gelden.

E1 - Wet van Ohm.
27

We gaan nu bekijken hoe de wet van Ohm er uitziet.
We gaan de spanning en stroomsterkte meten van een
component (in dit geval hiernaast een weerstandje).
We zetten er eerst 0 volt op. De stroomsterkte is dan ook
0 ampère.
Wanneer we de spanning gaan verhogen naar 1volt,
zal de stroomsterkte omhoog gaan naar 0,5 ampère.
We verhogen de spanning naar 2 volt, stroomsterkte wordt 1 ampère.
Iedere keer wanneer de spanning met 1 volt verhoogd wordt, zal de
stroomsterkte verhogen met 0,5. Dat kunnen we uitzetten in een tabel
zoals hierbeneden is gedaan. Vanuit deze tabel kun je een grafiek
tekenen zoals ernaast gebeurd is. Bekijk deze en kijk of je begrijpt wat
er staat.

I (A)

0
0

1
0,5

2
1

3 4
1,5 2

U/I

2

2

2

2

U (V)

U (V)

3
2
1

0,5 1 1,5 2 I (A)
Zoals je in de kolom onderaan de tabel kunt
zien, komt er een constante waarde uit wanneer je spanning deelt door
de stroomsterkte. Vanuit de wiskunde weet je dat bij een rechte lijn een
hellingsgetal hoort.

Deze waarde is de weerstand.

R=

spanning
stroomsterkte

=

U(V)
I(A)

=

2
3
4
1
= 2Ω
=
=
=
1
1,5
0,5
2

E1 - Wet van Ohm.
28

De wet van Ohm luidt als volgt:

weerstand =
R(Ω) =

In symbolen:

spanning
stroomsterkte
U(V)
I(A)

Om erachter te komen hoe je de formule moet invullen wanneer er iets
anders gevraagd wordt dan de weerstand, kun je de formuledriehoek
gebruiken. Je legt dan je vinger op het gedeelte dat je moet uitrekenen,
de driehoek laat je zien hoe je de formule moet gebruiken.
Wil je R weten?
Leg je vinger op R, er blijft

over.

Wil je U weten?
Leg je vinger op U, er blijft I x R over.

Alle verschillende voorbeeldsommen kun je HIER vinden in de
samenvatting.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E1 via Teletop.

E2 – Ohm & lampje.
29

Dagelijks komen we lampen tegen. Grote lampen, zoals in een
voetbalstadion of kleine lampen in de kerstboom. Er zijn heel veel
verschillende soorten lampen of lampjes.
Wanneer je ieder lampje apart gaat bekijken,
zul je zien dat er op ieder lampje iets geschreven
staat. Bijvoorbeeld een autolamp.
Daar zou 12V/1,5A op kunnen staan.
Dit betekent dat wanneer je 12Volt over dit
lampje heen zou zetten, er een stroomsterkte van
1,5A doorheen gaan en brand het lampje op volle sterkte.

12V/1,5A

Kun je over dit lampje:
2Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zeer zwak.
6Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zwak.
12,5Volt zetten?
Ja, het lampje brandt fel.
25Volt zetten?
Ja, het lampje zal doorbranden.
Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken. In de video
wordt een proef gedemonstreerd om spanning en stroomsterkte te
meten. Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

E2 – Ohm & lampje.
30

De weerstand van een lampje is te meten en zal constant zijn wanneer er
een andere hoeveelheid spanning over het lampje wordt gezet. Echter
wanneer een gloeidraadje in een lampje zeer heet wordt, dan zal zijn
weerstandwaarde gaan veranderen door de hitte. Dat is het beste
zichtbaar wanneer een meting wordt uitgezet in een grafiek.
In de grafiek hiernaast zie je wat er
gebeurt wanneer je steeds meer spanning
(U) over een lampje zet. In eerste instantie
zal de grafiek lineair blijven, omdat de
weerstand constant is. Maar wanneer er
teveel spanning over een lampje wordt
gezet, wordt hij warm en zal hij uiteindelijk
doorbranden. Bij dit oververhitten van het
lampje zal de weerstand verhogen.

Wanneer je een voorbeeldsom wil zien, kijk dan in de samenvatting.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E2 via Teletop.

F – Serieschakeling.
31

Wanneer we een schakeling bekijken, kunnen we een schakeling onder
verdelen in 2 hoofdcategorieën. De Serieschakeling en de
Parallelschakeling.
Dit hebben we al heel kort bekeken bij paragraaf D met een filmpje. In
deze paragraaf gaan we het hebben over de Serieschakeling. De
Parallelschakeling zal in de volgende paragraaf worden besproken.
Een Serieschakeling is een schakeling waarbij alle geschakelde
componenten in serie staan. Dat wil zeggen; wanneer de stroom gaat
lopen kan deze maar 1 richting uit en komt dan alle componenten tegen.
De stroom kan zich nergens splitsen, splitsen is namelijk parallel.

+
-

+
-

Serie

Parallel

In het linkerplaatje zijn 3 lampjes in serie geschakeld. De stroom moet
door alle 3 de lampjes heen. In het rechterplaatje zijn 3 lampjes parallel
getekend, de stroom zal zich splitsen voordat het door een lampje gaat.

F – Serieschakeling.
32

Wanneer er in een serieschakeling een lampje uitvalt dan gaan de
andere lampjes ook uit, omdat de stroom niet meer door kan. De
stroomkring is dan niet meer gesloten. Wanneer er een lampje uitvalt bij
een Parallelschakeling, dan is de stroomkring nog steeds gesloten en kan
de stroom nog steeds door de andere lampjes. Deze zullen dan gewoon
blijven branden.

Stroomsterkte in een Serieschakeling.
Wanneer we een stroom laten lopen door een Serieschakeling dan is de
stroomsterkte in de hele stroomkring gelijk. Het maakt niet uit waar je
stroomsterkte gaat meten, overal is deze even groot.
In Natuurkundige termen zeggen we;
de stroomsterkte is constant.
I
1

I
2

I
3

I totaal

I = constant

Itotaal= I1= I2= I3

Itotaal wordt ook wel Ibron genoemd

F – Serieschakeling.
33

Spanning bij Serieschakeling.
De spanning die over de componenten staat kan wel verschillen, dit is
afhankelijk van de weerstand van ieder component. De spanning van
alle componenten bij elkaar opgeteld is de totale spanning.

U
1

U
2

U
3

U totaal

Utotaal = U1+U2+U3+…
Bekijk onderstaand filmpje over het oplossen van sommen met
serieschakelingen (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun het ook HIER bekijken.

F – Serieschakeling.
34

Weerstanden in serieschakeling.
Wanneer we weerstanden bekijken bij serieschakeling dan kun de totale
weerstand heel gemakkelijk berekenen. Je mag namelijk alle
weerstanden in de schakelingen bij elkaar optellen dan heb je de totale
weerstand.
R1

R2

R3

Rtot=R1+R2+R3
Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6F via Teletop.

G – Parallelschakeling.
35

In de vorige paragraaf hebben we gezien wanneer een schakeling
‘serie’ wordt genoemd en wanneer ‘parallel’. In deze paragraaf gaan
we kijken naar de stroomsterkte en spanning bij een parallelschakeling,
net zoals we dat in de vorige paragraaf hebben gedaan bij een
serieschakeling.
Het grote verschil van een parallelschakeling met een serieschakeling is
dat er bij een parallelschakeling meerdere stroomkringen zijn te
onderscheiden.
Hieronder zijn de verschillende stroomkringen weergegeven. Iedere
stroomkring is apart gekleurd. De stroom door het bovenste lampje volgt
de roze route, de stroom door het onderste lampje de groene route en
de stroom door de weerstand (component in het midden) de bruine route.

G – Parallelschakeling.
36

Wanneer we in een parallelschakeling ieder component gaan bekijken
zijn er een aantal eigenschappen heel belangrijk.
Omdat er meerdere stroomkringen zijn, is:


De stroomsterkte in de stroomkringen verschillend.



De spanning over ieder component hetzelfde.



Als er één onderdeel uitvalt of kapot gaat werkt de rest nog steeds.
U1

U2

U3
Utotaal

Spanning bij een parallelschakeling.
Met een voltmeter meet je de spanning over ieder component en zul je
zien dat over ieder component dezelfde spanning staat. Ook de totale
spanning (Utotaal) is hetzelfde.
Utotaal = U1 = U2 = U3

G – Parallelschakeling.
37

Stroomsterkte bij parallelschakeling.
De stroomsterkte kan verschillen per component in een
parallelschakeling. Om deze uit te rekenen moet je voor iedere
component de wet van Ohm gaan gebruiken. Wanneer je de totale
stroomsterkte wil weten, mag je de stroomsterktes van alle losse
componenten bij elkaar optellen.
I1

I2

I3

It

Itotaal = I1+I2+I3+…
Bekijk onderstaande film om te zien hoe je berekeningen aanpakt bij een
parallelschakeling (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

G – Parallelschakeling.
38

Weerstand bij parallelschakeling.
Om een totale weerstand te berekenen bij een parallelschakeling zul je
meer moeite moeten doen dan bij een serieschakeling.
Bij een serieschakeling hoefde je alle weerstanden maar bij elkaar op te
tellen, bij een parallelschakeling gaan we “omgekeerd” optellen.
Om omgekeerd op te tellen krijg je deze formule gegeven:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1
Je vult hierbij R1, R2, R3 etc. in de formule in en je houdt breuken over.
Als je niet meer weet hoe je Rv kunt uitrekenen wanneer je deze breuken
hebt kun je dat opzoeken in de samenvatting.

Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6G via Teletop.

H – Gecombineerde schakeling.
39

Tot nu toe zijn serieschakelingen en parallelschakelingen altijd apart
bekeken. Maar de meeste schakelingen die worden gebruikt bestaan
niet uit alleen serie of parallel geschakelde componenten maar uit een
mix hiervan. We noemen dit een gecombineerde schakeling.
Hier rechts is een gecombineerde schakeling
weergegeven. Het zijn 2 lampjes (nr. 1+2) die
parallel geschakeld zijn. Samen staan deze
lampjes in serie met de weerstand hier rechts.

1

Om aan een gecombineerde schakeling te
kunnen rekenen, moet je eerst gaan kijken welke
componenten in serie met elkaar staan en welke componenten een
parallelschakeling met elkaar vormen.
Wanneer je dat gelukt is kun je een parallelschakeling in gedachte
vervangen door een vervangingscomponent (vaak wel
vervangingsweerstand genoemd).
Dan hou je een schakeling over waarbij alle onderdelen in serie met
elkaar staan. Deze zou je zonder problemen moeten kunnen oplossen.

1
1 en 2

2

2

H – Gecombineerde schakeling.
40

Om een vervanging te vinden moet je een aantal zaken onthouden:
Alleen weerstanden mag je vervangen, je zult dus altijd eerst de
weerstand moeten uitrekenen.


Weerstanden in serie mag je optellen.



Weerstand parallel moet je “omgekeerd optellen” .



Serie:

(RV = R1+R2+R3+enz.)

Parallel:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1

Om goed te zien hoe je bij een parallelschakeling een
vervangingsweerstand uitrekent kun je het onderstaand filmpje bekijken.
(klik in het zwarte vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
41

Voorbeeldsom.
Geef bij elk component van onderstaande afbeelding de spanning,
stroomsterkte en weerstand.
9V
6V
10 Ω
0,2 A

Dit lijkt erg moeilijk, zeker omdat je bij zo een opgave “door het bomen
het bos niet meer ziet”. Je moet hiervoor iedere keer bij het begin
beginnen en de basisregels toepassen die je de afgelopen paragrafen
hebt geleerd.
De som wordt uitgewerkt in het onderstaand filmpje. (klik in het zwarte
vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
42

Je zou nu aan het laatste huiswerk van deze module kunnen beginnen.
Wanneer je graag nog een extra uitleg wil hebben over het oplossen
van een gecombineerde schakeling, dan kun je eerst onderstaand filmpje
bekijken. (klik in het zwarte vlak)
Ook zijn in de samenvatting meerdere sommen geheel uitgewerkt.
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Samenvatting kun je HIER vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6H via Teletop.

Extra: Relais.
43

Deze paragraaf is voor de mensen die nog geïnteresseerd zijn om wat
extra te weten te komen. Deze paragraaf zal NIET worden getoetst op
het proefwerk.
Tijdens deze extra stof gaan we het hebben over een Relais en zullen
stap voor stap gaan bekijken wat een Relais is.
Wat is een Relais?
Een Relais is een door een elektromagneet bediende schakelaar.
Het is een eenvoudige maar zeer veelgebruikte component in elektrische
schakelingen.
Hoe werkt een relais?
In een relais is koperdraad om een ijzeren staafje gedraaid. Wanneer
er door de draad stroom gaat lopen zal het ijzeren staafje magnetisch
worden. Aan het uiteinde van dit ijzeren staafje zit een ijzeren plaatje
wat aangetrokken wordt als het staafje magnetisch wordt.
Hierdoor worden er onder het plaatje 2 contacten met elkaar verbonden
net zoals bij een schakelaar.

Extra: Relais.
44

Welk symbool is een Relais?

Aan de linkerkant (bij de spoel) sluit je stroomkring A aan. Wanneer
deze stroomkring sluit, zal deze de elektromagneet activeren en trekt
aan het schakelaartje in stroomkring B (stippellijn).
Hoe werkt een Relais in een schakeling?

A

Als er een relais gebruikt wordt, zijn er
S1
altijd 2 stroomkringen,
S2
de “stuurkring” B en de
“verbruikerskring” A. Als de
schakelaar 1 (S1) gesloten wordt dan
B
wordt het ijzer in de het relais
M
magnetisch. Hierdoor trekt hij
schakelaar 2 (S2) automatisch
dicht. De 2e stroomkring wordt dus gesloten en in dit voorbeeld gaat dan
de motor (M) werken.

Extra: Relais.
45

Waarom dan niet de hiernaast staande schakeling?
Een motor (b.v. ruitenwissermotor auto) heeft
meestal een groot vermogen, het gevolg hiervan
is dat er een grote stroom doorheen gaat.
De meeste schakelaars aan het stuur zijn klein
en daar kan geen grote stroom doorheen,
anders branden deze door.

S

M

Een relais bied de oplossing, door
schakelaar S1 gaat een “kleine stuurstroom” waardoor S2 gesloten wordt
en de motor gaat werken. S2 is een schakelaar waar wel veel stroom
doorheen kan.
Deze relais bevinden zich vaak onder de motorkap of onder het
dashboard en je hoort ze vaak “klikken”.

Extra: Relais.
46

Hoe gebruiken we een Relais in een schakeling?
Een Relais gebruiken we zoals al gezien om met schakeling A schakeling
B te doen openen of sluiten. Wanneer we gaan kijken kom je het Relais
vaak tegen bij schakelingen waarbij je met een kleine stroomsterkte een
stroomkring wil (de)activeren met een grote stroomsterkte.
Het beste voorbeeld hiervan is een startrelais van de auto. Wanneer je
de auto probeert te starten draai je aan de sleutel. In deze schakeling is
dan ook een relais opgenomen die vervolgens alle andere systemen in
de auto uitzet, zodat de startmotor het volle vermogen van de accu kan
benutten.
In het schakelschema hieronder wordt een Relais gebruikt om een bel te
doen bellen. De bel werkt op een spanning van 230V, maar wordt
aangestuurd met een schakelaar die maar 12V aan spanning nodig
heeft.

Practica.
47

Hieronder zijn een aantal practica te vinden die goed aansluiten bij
deze module. Wanneer er een practicum wordt uitgevoerd, zal dit van
tevoren duidelijk worden aangegeven en kun je deze hier vinden:
Practicum 1:

Water als geleider.

Practicum 2:

De volta-batterij.

Practicum 3:

De citroen-batterij.

Practicum 4:

De hand-batterij.

Practicum 5:

Schakelingen tekenen en bouwen.

Practicum 6:

Wet van Ohm.


Slide 44

1

MODULE 6
ELEKTRICITEIT.

Door: S.

Habets.

Inhoudsopgave.
2

Hier vind u het overzicht van deze module.
Om snel naar een onderdeel toe te gaan kan erop geklikt worden.
Voorwoord

3

Legenda

4

A.

Introductie

5

B.

Statische elektriciteit

10

C.

Elektrische symbolen

18

D.

Grootheden

22

E1.

Wet van Ohm

26

E2.

Ohm & lampje

29

F.

Serieschakeling

31

G.

Parallelschakeling

35

H.

Gecombineerde schakeling

39

Extra:

Transistor

43

Practica

47

Voorwoord.
3

Welkom bij de module Elektriciteit door S. Habets.
Deze module is gemaakt voor leerlingen van 2 Atheneum.
De opzet van deze module is dat een leerling deze module geheel
zelfstandig door kan werken. Daar waar dat niet mogelijk is, zal er
tijdens de les hier nog aandacht aan besteed worden. Bij vragen kan
altijd de docent worden geraadpleegd. Dat kan tijdens de les, maar dat
kan ook online. Je krijgt dan in de meeste gevallen reactie per email.
Te vinden op: www.stagesmc.weebly.com
Verder is op de website nog aanvullende informatie te vinden.
Het is verstandig om tijdens de les naast je laptop ook te
zorgen voor een koptelefoon of oordopjes. Dit omdat er
regelmatig filmpjes met geluid zijn verwerkt in dit lesmateriaal.
Opdrachten/huiswerk.
De opdrachten die bij deze module horen zijn op teletop te vinden.
Wanneer er opdrachten gemaakt moeten worden zal dat worden
aangegeven in de module. Wanneer je score lager is dan 65% mag je
niet verder met de volgende paragraaf maar moet je de opdrachten
nogmaals maken.
Aanvullende informatie zal worden gegeven in de les.
Heel veel succes en plezier!
S. Habets

Legenda.
4

Soms kom je logo’s tegen op de groene balk zoals deze hierboven staan.
Wanneer je op sommige logo’s klikt zit er een hyperlink achter. Deze zal
je dan direct naar de juiste locatie verwijzen.
Hier beneden wordt uitgelegd wat het betekend wanneer er een van
deze logo’s in de groene balk staan vermeld.
Er zit geluid bij deze pagina of bij de bijbehorende film.
In de klas zijn oordopjes of een koptelefoon verplicht.
Er bevindt zich een video op deze pagina.

Aanvullende informatie is te vinden op de website van Dhr.
Habets.
Er bevinden zich opdrachten via TeleTop op deze pagina.

Er bevindt zich een samenvatting op deze pagina.

A – Introductie.
5

Elektriciteit komen we dagelijks tegen in ons leven. Dan denk je natuurlijk
meteen aan het stopcontact en aan batterijen met alle apparaten die
daarbij horen. Maar niet alleen kunstmatig opgewekte elektriciteit kom
je in je dagelijks leven tegen, ook in de natuur kom je elektriciteit tegen.
Vaak denk je niet aan deze vormen, maar toch hebben ze alles met
elektriciteit te maken.

In de natuur kom je bliksem tegen, heb je de sidderaal en gaan je haren
rechtovereind staan met behulp van elektriciteit. Zelfs in ons lichaam
gaan er continu elektrische stroompjes als je kijkt naar ons zenuwstelsel.

Tegenwoordig maken wij onze eigen elektriciteit. Maar waarom
gebruiken wij mensen eigenlijk zo graag elektriciteit?
Elektriciteit is een vorm van energie die veel voordelen heeft.




Elektriciteit is gemakkelijk te transporteren door de infrastructuur van
(koper)draden die inmiddels overal in ons land zijn aangebracht.
Elektriciteit is gemakkelijk om te zetten in andere vormen van energie
zoals:
Warmte
(vb: een soldeerbout of elektrische verwarming)
Licht
(vb: een gloeilamp of LED)
Beweging
(vb: een elektromotor)

A – Introductie.
6

Elektriciteit heeft ook grote nadelen.
Dat is namelijk dat elektriciteit duur is en zeer moeilijk te maken is. Het
proces van elektriciteit opwekken is ook erg milieubelastend.
(d.w.z. dat het milieu er flink onder lijdt)
Hoe komen we vandaag de dag eigenlijk aan de benodigde
elektriciteit? Dat wordt uitgelegd in het volgend filmpje.
(klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Historie van Elektriciteit.
Volgens historische documenten is de eerste bekende ontdekking van
statische elektriciteit eigenlijk in de 6e eeuw. Hier werd ontdekt dat het
wrijven van een bont met een ander voorwerp andere voorwerpen laat
aantrekken.

A – Introductie.
7

De eerste moderne toepassing van elektriciteit was in 1660, de eerste
elektrostatische generator. Deze baande de weg voor de leer van de
elektriciteit. Men ontdekte dat er materialen zijn die als geleiders dienst
doen en anderen die als isolator dienst doen en dat er twee soorten
ladingen bestaan (positief en negatief).
In 1700 werd de eerste condensator uitgevonden en men kon zo
statische elektriciteit in een elektrische stroom omzetten.
In de vroege 19e eeuw deed men nog meer verbazende ontdekkingen
op het gebied van elektriciteit.
Er kwamen bedrijven die erop gericht waren om elektriciteit te
onderzoeken om zo het leven voor de mensen gemakkelijker te maken.
Zo kwamen er de meest ongelooflijke uitvindingen, zoals de
inductiemotor, de gloeilamp, de lange afstand telegraaf, de telefoon, de
eerste elektrische aangedreven locomotief.
Deze uitvindingen kwamen van mensen zoals:
- Georg Simon Ohm
1787 - 1854

- Graaf Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta
1745 - 1827

- André-Marie Ampère
1775 – 1836
Natuurlijk zijn er nog vele andere uitvinders geweest die zich met
elektriciteit bezig hebben gehouden zoals:
Thomas Edison, Alexander Graham Bell, Michael Faraday, Benjamin
Franklin, Samuel Morse, James Watt, James Clerk Maxwell

A – Introductie.
8

Na de tweede wereldoorlog zijn de ontwikkelingen zeer snel gegaan.
Heden ten dage is elektriciteit niet meer weg te denken uit onze
maatschappij.
Toepassingen.
Om maar een paar voorbeelden te noemen waarbij elektriciteit een
belangrijke rol speelt:
Televisie, Stereo, Gsm, Computer, Airco, Klokken, Elektrische
gereedschappen, Lasers, Verlichting, Pompen, Meetapparatuur,
Afstandbedieningen, Ovens, Magnetron, Koffiezetapparaten,
Fototoestellen, Kopieerapparaten, Projectoren, IJskasten, Diepvriezers,
Snelheidscontroles, Navigatiesystemen, Satellieten, Speelgoed,
Vliegtuigen, Trein, Stofzuigers, Vaatwasmachines, Compressors,
Grasmaaimachines, Liften, Auto’s, Rolluiken, Verwarming, enz.
Zonder elektriciteit zou ons hedendaags bestaan helemaal ontregeld
worden.
Bedrijven, Fabrieken, Ziekenhuizen, Rechtbanken, Scholen, Tv-zenders,
Internet, Banken, Winkels, Treinverkeer, Verkeerslichten, Politie,
Brandweer, Vliegvelden, GSM netwerk zouden allemaal niet goed meer
functioneren.

A – Introductie.
9

Omdat elektriciteit zo een grote rol speelt in ons dagelijks leven,
zijn er ook een hele hoop beroepen gerelateerd aan elektriciteit.
Hieronder zijn een aantal beroepen opgesomd die direct
betrekking hebben op elektriciteit.
Elektrotechnisch ingenieur
-Besturingstechnicus
-Automatiseringsdeskundige
-Onderhoudstechnicus Electro en Instrumentatie
-Elektronicaspecialist
-Productontwerper
-Ingenieur krachtcentrale
-Programmeur robots
-Verwarmingsmonteur
-Audiovisueel medewerker
-Monteur communicatienetwerken
-Monteur laag- en hoogspanningsnetwerken
-

We hebben nu een flink aantal zaken bekeken. Een aanvulling hierop is
een video.
Klik hiernaast op het video logo om de video te bekijken
op het internet. Bij geen werkende link klik HIER.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6A via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

B – Statische elektriciteit.
10

Wanneer we een plasje zuiver water eens goed gaan bekijken, zullen we
zien dat het plasje water uit allemaal waterdeeltjes bestaat. Één zo een
waterdeeltje noemen we een watermolecuul.
Een molecuul kunnen we ook weer goed gaan bekijken. We zullen zien
dat ieder watermolecuul is opgebouwd uit hetzelfde aantal
bouwsteentjes van een soort. Er bestaan heel veel verschillende
bouwsteentjes en die bouwsteentjes noemen we atomen.
Wanneer we kijken naar het watermolecuul zal 1 watermolecuul bestaan
uit 2 waterstofatomen (afgekort: H) en 1 zuurstofatoom (afgekort: O).
De wetenschappelijke naam van water is H2O, bestaat uit 2xH en 1xO.
Samen zorgen deze atomen ervoor dat er de stof ‘water’ gevormd
wordt. De atomen zelf zijn geen water meer. Het kleinste deeltje dat nog
onder water valt, is het watermolecuul.

Ook atomen zijn weer goed te bekijken. Dan zul je zien dat ieder atoom
is opgebouwd uit een kern met daaromheen elektronen.
De kern bestaat uit:
Protonen: Dit zijn positief geladen deeltjes.
Neutronen: Dit zijn neutrale kerndeeltjes.
Om de kern “vliegen” de negatief geladen deeltjes,
de elektronen.

B – Statische elektriciteit.
11

De kernen blijven gemiddeld op hun
plaats. De elektronen bewegen rond de kern. Bij metalen en andere
“geleiders” kunnen deze elektronen hun eigen kern verlaten. Er is dan
sprake van “vrije elektronen”.
Zie ook het filmpje dat uitlegt hoe een molecuul in
elkaar zit.
(Klik in het zwarte vlak)op het video logo.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

B – Statische elektriciteit.
12

Als een atoom en/of molecuul elektronen teveel of te weinig heeft dan
krijgt deze een lading. Men noemt dit atoom en/of molecuul dan een ion.
We zullen in het vervolg niet praten over een ion maar over een geladen
stof (deze bestaat immers uit ionen)
Heb je evenveel positieve deeltjes als negatieve dan heb je een neutrale
stof.
Heb je een tekort aan elektronen  positief geladen stof (+)
Heb je een overschot aan elektronen negatief geladen stof (-)
Je kunt een stof alleen een lading geven door elektronen erbij of eraf te
doen.
2 gelijknamige stoffen (+) en (+) en (-) en (-) zullen ze elkaar afstoten.
Uiteraard geld dit niet voor neutrale stoffen onderling

2 ongelijknamige stoffen (-) en (+) zullen ze elkaar aantrekken.
Hierbij moet opgemerkt worden dat een neutrale stof ook door een
geladen stof aangetrokken wordt.

B – Statische elektriciteit.
13

Elektroscoop.
Met een elektroscoop kun je het effect van positief en
negatief geladen deeltjes zichtbaar maken. Het bestaat
meestal uit twee bladen lichte metalen folie.
De folie is verbonden met geleiders. De aan te tonen
lading vloeit langs de geleiders naar de bladen.
Daardoor gaan de twee bladen elkaar afstoten.
Hoe groter de lading, hoe verder de bladen zich van elkaar
verwijderen.
De elektroscoop die op school gebruikt wordt
staat hiernaast afgebeeld. Hoe groter de lading
hoe groter de uitslag.
Het is belangrijk bij een elektroscoop om te
onthouden dat de positieve deeltjes zich in de kern bevinden.
In een vaste stof (elektroscoop) zitten deze op een vaste plaats en
kunnen niet van hun plaats af. Bij stoffen met veel vrije elektronen zoals
bijna alle metalen zullen deze elektronen (negatieve deeltjes) wel willen
gaan bewegen.
Bepaalde stoffen worden bij wrijving:
-negatief geladen zoals: plastic koper
-positief geladen zoals: lucht, wol, glas

B – Statische elektriciteit.
14

Bij het in de buurt komen (niet aanraken!) van een elektroscoop gebeurt
het volgende:

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

De positief geladen staaf komt in de buurt en trekt de negatieve
deeltjes in de elektroscoop aan. Omdat er een verplaatsing van
negatieve elektronen in de elektroscoop plaats vindt, zullen er onderaan
alleen nog maar positief geladen deeltjes overblijven. En 2 positief
geladen plaatjes stoten elkaar af.
Dit effect wordt veroorzaakt door het feit dat gelijknamige ladingen
elkaar afstoten en ongelijknamige ladingen elkaar aantrekken.
Wanneer je dit verschijnsel moet gaan uitleggen kun je het beste dit
tekenen. Gebruik dan altijd deze volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen (+) op een vaste plaats.

3.

Teken de elektronen (-).

B – Statische elektriciteit.
15

Bij aanraking zal dit alles een hele andere wending nemen.
De elektronen (-) kunnen dan overspringen van het ene object naar het
andere. Hierdoor zal de elektroscoop uiteindelijk een positieve lading
krijgen, en de staaf wordt iets minder positief omdat er elektronen (-)
zijn bijgekomen. De plaatjes blijven dan ook uitelkaar staan.
Bij aanraking van de PVC buis gebeurt het volgende:
Er springen elektronen over

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Wanneer je dit verschijnsel moet gaan tekenen gebruik dan altijd deze
volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen op een vaste plaats. (+)

3.

Teken de elektronen. (-)

B – Statische elektriciteit.
16

Je kunt de elektroscoop weer neutraal maken door hem aan te raken, het
tekort aan elektronen wordt dan door jou aangevuld. Jij bent “geaard”
(verbonden met de aarde) en deze zal altijd neutraal blijven, vanwege
het enorme aantal deeltjes wat de aarde bezit.
Het in de buurt komen en aanraken met een negatieve staaf kun je
bekijken in de samenvatting. Let op: Er gebeurt met de plaatjes precies
hetzelfde, echter bewegen de elektronen (-) heel anders !

B – Statische elektriciteit.
17

Op de website staat een applet klaar waarmee je zelf een
ballon statisch kunt laden, probeer het eens en maak dan
eerst onderstaande opdrachten.
Laadt 1 ballon eerst negatief door hem langs de trui te wrijven.
1.
2.

Zal de trui nu positief of negatief zijn?
Wat zal er tussen de ballon en trui te zien zijn? Trekken deze elkaar
aan of stoten ze elkaar af?

Ga nu met de ballon naar de neutrale muur.
3.

Wat zal er met de negatieve elektronen in de muur gebeuren?

4.

Wat zal er met de positieve ionen in de muur gebeuren?

Herstel nu de simulatie en klik aan dat je 2 ballonnen wil gebruiken.
Wrijf met beide ballonen langs de trui zodat ze beide genoeg
elektronen opnemen. Hang vervolgens ballon 1 midden in het scherm en
ballon 2 breng je rustig naar ballon 1 toe.
5.

Wat zullen de 2 ballonen voor effect op elkaar hebben, en waarom?
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6B via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

C – Elektrische symbolen.
18

Bij elektriciteit wordt vaak gebruik gemaakt van schema’s waarin zal
worden aangegeven hoe een schakeling is opgebouwd. Een schakeling is
een stroomkring waarin verschillende onderdelen zijn opgenomen. Denk
hierbij aan een spanningsbron, een lampje en nog veel meer
verschillende mogelijke onderdelen. Deze onderdelen noemen we
componenten.

Schema’s worden gebruikt om een schakeling die in werkelijkheid
bestaan eenvoudiger weer te geven. In deze schema’s worden geen
foto’s gebruikt om aan te geven welke componenten in de schakeling
zitten.
Componenten die je veel zal tegenkomen:


Gelijkspanningbron



Wisselspanningbron



Schakelaar (geopend)



Schakelaar (gesloten)





Weerstand
(stroomverbruiker)
Voltmeter

V

C – Elektrische symbolen.
19


Ampèremeter



Lampje



Light-emitting diode (LED)



Draadje

A

Van de meeste componenten weet je waarschijnlijk wel wat ze doen of
waarvoor ze bedoeld zijn. Een diode is een apparaatje dat de stroom
maar in 1 richting doorlaat. Een Light-emitting diode is er eentje die
daarbij ook nog licht uitzendt.
Zoals al eerder aangegeven worden deze symbolen gebruikt om
schema’s te maken. Deze schema’s maken schakelingen overzichtelijker.
Enkele voorbeelden hiervan:

C – Elektrische symbolen.
20

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

Het schema dat er over blijft is veel overzichtelijk dan de oorspronkelijke
tekening.
Van ieder elektrisch apparaat is zo’n schema gemaakt. Zoals hieronder
van een magnetron

Dit maakt het zoeken naar eventuele storingen een stuk makkelijker.

C – Elektrische symbolen.
21

Schema’s zijn niet zo makkelijk te maken vanuit een tekening. Hoe meer
componenten in de tekening zijn, hoe moeilijker het zal zijn om een
schema ervan te maken.

ampèremeter

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Leg de componenten zodanig dat
je er overzichtelijk naar kan kijken.
Stap3:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

A

A

A

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6C via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

D – Grootheden.
22

Bij deze paragraaf gaan we de grootheden en bijbehorende eenheden
bespreken die tijdens deze module van toepassing zijn.
Spanning.
Spanning staat ook wel bekend als potentiaalverschil binnen de
natuurkunde. Met spanning wordt de hoeveelheid energie die nodig is
per ladingseenheid om deze te kunnen verplaatsen door een geleidend
materiaal bedoelt. Simpel gezegd: de energie van de elektronen.
Spanning wordt weergegeven met het symbool U, afgeleid van het
latijnse woord Urgere.
De eenheid waarin spanning wordt uitgedrukt is volt. Afgekort met een
hoofdletter V.
Wanneer je een elektrisch apparaat aansluit op het lichtnet door de
stekker in het stopcontact te steken, komt er een spanning van 230volt
naar dit apparaat. (Vroeger was dit 220volt, tegenwoordig 230volt)
Je noteert dit als: Ustopcontact = 230V.
Stroomsterkte.
Een lampje gaat branden als de kring gesloten is. Dit komt doordat er
een stroom van vrije elektriciteitsdeeltjes (elektronen) loopt door de
kring. Deze wordt verwekt door de batterij. De batterij werkt net als een
ventilator. Bij een ventilator is er voor en achter een andere druk en het
drukverschil veroorzaakt de luchtstroom. De batterij veroorzaakt dus een
drukverschil en hierdoor ontstaat een stroom. Deze stroom loopt van plus
naar min.
Kortom: stroomsterkte is het aantal elektronen dat per seconde door een
geleider stromen.

D – Grootheden.
23

Stroomsterkte wordt doorgaans weergegeven met de letter I, afkomstig
van intensiteit. De stroomsterkte die per seconde door een draad
passeert heeft de eenheid Ampère (A).
Stel dat er door een elektromotor een stroomsterkte van 3 Ampère gaat.
Je noteert dit als: Imotor = 3A
Om de stroomsterkte te meten plaats je een ampèremeter in serie (dus
tussen lampje en spanningsbron).
Weerstand.
Ieder elektrisch apparaat zorgt voor een weerstand van de
stroomsterkte. Een weerstand is wanneer de doorgang van een
elektrische stroom wordt bemoeilijkt.
Je zou weerstand kunnen vergelijken met een kraan die maar half
opengedraaid is.
Weerstand geven we aan met de letter R, afkomstig van resistance.
Weerstand wordt gemeten in de eenheid Ohm. Ohm wordt afgekort met
het Griekse symbool voor omega, Ω.
Stel dat een lampje een weerstand heeft van 25 Ohm.
Je noteer dit als: Rlampje = 25Ω.

D – Grootheden.
24

Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

Wanneer je spanning, stroomsterkte en weerstand wil gaan meten zijn er
een aantal dingen erg belangrijk om uit elkaar te houden.
Spanning over een lampje meten.
Wanneer je spanning wil meten heb je een spanningsmeter nodig. Deze
spanningsmeter sluit je parallel over het lampje aan.
Stroomsterkte door een lampje meten.
Wanneer je stroomsterkte wil gaan meten heb je een ampèremeter
nodig. Deze sluit je in serie voor of na het lampje aan. Deze zal het
aantal elektronen die per seconde door het lampje gaan meten.

D – Grootheden.
25

Wanneer je nog niet goed het verschil weet tussen serie en parallel is
dat geen probleem, want dat wordt later deze module nog behandeld.
Maar om je toch alvast een idee te geven kun je onderstaand filmpje
bekijken door erop te klikken. Het filmpje is ook HIER te vinden.

Weerstand van een lampje meten.
De weerstand is te meten maar dat wordt niet in deze module
behandeld. In deze module leer je wel de weerstand te berekenen met
behulp van de stroomsterkte en de spanning. Dit volgt nog in de
komende paragrafen.
Samenvatting kun je HIER te vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6D via Teletop.

E1 - Wet van Ohm.
26

Bij elektriciteit is er 1 formule de basis van alle andere formules. Deze
formule zal bij ieder onderdeeltje van elektriciteit, waarbij elektriciteit
een rol speelt, terugkomen. Deze wet is vernoemd naar de Duitse
natuurkundige George Ohm, die als eerste de relatie legde tussen
stroomsterkte, spanning en weerstand.
Voordat je de wet van Ohm goed kan begrijpen, moet je een aantal
basisdingen goed helder hebben.








Er kan pas een elektrische stroom lopen wanneer de stroomkring
gesloten is.
Stroomsterkte (I) wordt gemeten in Ampère (A).
Je kunt stroomsterkte meten met een Ampèremeter die je in serie
plaatst met het te meten component.
Spanning (U) wordt gemeten in Volt (V).
Je kunt spanning meten met een voltmeter die je parallel over het te
meten component plaatst.
Geef je de elektronen meer energie (spanning) dan zullen de aantal
elektronen die per seconde (stroomsterkte) door de stroomkring gaan
toenemen.

Deze voorwaarden zijn van belang bij de wet van Ohm. Wanneer er niet
aan deze voorwaarden wordt voldaan zal de wet van Ohm niet gelden.

E1 - Wet van Ohm.
27

We gaan nu bekijken hoe de wet van Ohm er uitziet.
We gaan de spanning en stroomsterkte meten van een
component (in dit geval hiernaast een weerstandje).
We zetten er eerst 0 volt op. De stroomsterkte is dan ook
0 ampère.
Wanneer we de spanning gaan verhogen naar 1volt,
zal de stroomsterkte omhoog gaan naar 0,5 ampère.
We verhogen de spanning naar 2 volt, stroomsterkte wordt 1 ampère.
Iedere keer wanneer de spanning met 1 volt verhoogd wordt, zal de
stroomsterkte verhogen met 0,5. Dat kunnen we uitzetten in een tabel
zoals hierbeneden is gedaan. Vanuit deze tabel kun je een grafiek
tekenen zoals ernaast gebeurd is. Bekijk deze en kijk of je begrijpt wat
er staat.

I (A)

0
0

1
0,5

2
1

3 4
1,5 2

U/I

2

2

2

2

U (V)

U (V)

3
2
1

0,5 1 1,5 2 I (A)
Zoals je in de kolom onderaan de tabel kunt
zien, komt er een constante waarde uit wanneer je spanning deelt door
de stroomsterkte. Vanuit de wiskunde weet je dat bij een rechte lijn een
hellingsgetal hoort.

Deze waarde is de weerstand.

R=

spanning
stroomsterkte

=

U(V)
I(A)

=

2
3
4
1
= 2Ω
=
=
=
1
1,5
0,5
2

E1 - Wet van Ohm.
28

De wet van Ohm luidt als volgt:

weerstand =
R(Ω) =

In symbolen:

spanning
stroomsterkte
U(V)
I(A)

Om erachter te komen hoe je de formule moet invullen wanneer er iets
anders gevraagd wordt dan de weerstand, kun je de formuledriehoek
gebruiken. Je legt dan je vinger op het gedeelte dat je moet uitrekenen,
de driehoek laat je zien hoe je de formule moet gebruiken.
Wil je R weten?
Leg je vinger op R, er blijft

over.

Wil je U weten?
Leg je vinger op U, er blijft I x R over.

Alle verschillende voorbeeldsommen kun je HIER vinden in de
samenvatting.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E1 via Teletop.

E2 – Ohm & lampje.
29

Dagelijks komen we lampen tegen. Grote lampen, zoals in een
voetbalstadion of kleine lampen in de kerstboom. Er zijn heel veel
verschillende soorten lampen of lampjes.
Wanneer je ieder lampje apart gaat bekijken,
zul je zien dat er op ieder lampje iets geschreven
staat. Bijvoorbeeld een autolamp.
Daar zou 12V/1,5A op kunnen staan.
Dit betekent dat wanneer je 12Volt over dit
lampje heen zou zetten, er een stroomsterkte van
1,5A doorheen gaan en brand het lampje op volle sterkte.

12V/1,5A

Kun je over dit lampje:
2Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zeer zwak.
6Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zwak.
12,5Volt zetten?
Ja, het lampje brandt fel.
25Volt zetten?
Ja, het lampje zal doorbranden.
Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken. In de video
wordt een proef gedemonstreerd om spanning en stroomsterkte te
meten. Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

E2 – Ohm & lampje.
30

De weerstand van een lampje is te meten en zal constant zijn wanneer er
een andere hoeveelheid spanning over het lampje wordt gezet. Echter
wanneer een gloeidraadje in een lampje zeer heet wordt, dan zal zijn
weerstandwaarde gaan veranderen door de hitte. Dat is het beste
zichtbaar wanneer een meting wordt uitgezet in een grafiek.
In de grafiek hiernaast zie je wat er
gebeurt wanneer je steeds meer spanning
(U) over een lampje zet. In eerste instantie
zal de grafiek lineair blijven, omdat de
weerstand constant is. Maar wanneer er
teveel spanning over een lampje wordt
gezet, wordt hij warm en zal hij uiteindelijk
doorbranden. Bij dit oververhitten van het
lampje zal de weerstand verhogen.

Wanneer je een voorbeeldsom wil zien, kijk dan in de samenvatting.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E2 via Teletop.

F – Serieschakeling.
31

Wanneer we een schakeling bekijken, kunnen we een schakeling onder
verdelen in 2 hoofdcategorieën. De Serieschakeling en de
Parallelschakeling.
Dit hebben we al heel kort bekeken bij paragraaf D met een filmpje. In
deze paragraaf gaan we het hebben over de Serieschakeling. De
Parallelschakeling zal in de volgende paragraaf worden besproken.
Een Serieschakeling is een schakeling waarbij alle geschakelde
componenten in serie staan. Dat wil zeggen; wanneer de stroom gaat
lopen kan deze maar 1 richting uit en komt dan alle componenten tegen.
De stroom kan zich nergens splitsen, splitsen is namelijk parallel.

+
-

+
-

Serie

Parallel

In het linkerplaatje zijn 3 lampjes in serie geschakeld. De stroom moet
door alle 3 de lampjes heen. In het rechterplaatje zijn 3 lampjes parallel
getekend, de stroom zal zich splitsen voordat het door een lampje gaat.

F – Serieschakeling.
32

Wanneer er in een serieschakeling een lampje uitvalt dan gaan de
andere lampjes ook uit, omdat de stroom niet meer door kan. De
stroomkring is dan niet meer gesloten. Wanneer er een lampje uitvalt bij
een Parallelschakeling, dan is de stroomkring nog steeds gesloten en kan
de stroom nog steeds door de andere lampjes. Deze zullen dan gewoon
blijven branden.

Stroomsterkte in een Serieschakeling.
Wanneer we een stroom laten lopen door een Serieschakeling dan is de
stroomsterkte in de hele stroomkring gelijk. Het maakt niet uit waar je
stroomsterkte gaat meten, overal is deze even groot.
In Natuurkundige termen zeggen we;
de stroomsterkte is constant.
I
1

I
2

I
3

I totaal

I = constant

Itotaal= I1= I2= I3

Itotaal wordt ook wel Ibron genoemd

F – Serieschakeling.
33

Spanning bij Serieschakeling.
De spanning die over de componenten staat kan wel verschillen, dit is
afhankelijk van de weerstand van ieder component. De spanning van
alle componenten bij elkaar opgeteld is de totale spanning.

U
1

U
2

U
3

U totaal

Utotaal = U1+U2+U3+…
Bekijk onderstaand filmpje over het oplossen van sommen met
serieschakelingen (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun het ook HIER bekijken.

F – Serieschakeling.
34

Weerstanden in serieschakeling.
Wanneer we weerstanden bekijken bij serieschakeling dan kun de totale
weerstand heel gemakkelijk berekenen. Je mag namelijk alle
weerstanden in de schakelingen bij elkaar optellen dan heb je de totale
weerstand.
R1

R2

R3

Rtot=R1+R2+R3
Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6F via Teletop.

G – Parallelschakeling.
35

In de vorige paragraaf hebben we gezien wanneer een schakeling
‘serie’ wordt genoemd en wanneer ‘parallel’. In deze paragraaf gaan
we kijken naar de stroomsterkte en spanning bij een parallelschakeling,
net zoals we dat in de vorige paragraaf hebben gedaan bij een
serieschakeling.
Het grote verschil van een parallelschakeling met een serieschakeling is
dat er bij een parallelschakeling meerdere stroomkringen zijn te
onderscheiden.
Hieronder zijn de verschillende stroomkringen weergegeven. Iedere
stroomkring is apart gekleurd. De stroom door het bovenste lampje volgt
de roze route, de stroom door het onderste lampje de groene route en
de stroom door de weerstand (component in het midden) de bruine route.

G – Parallelschakeling.
36

Wanneer we in een parallelschakeling ieder component gaan bekijken
zijn er een aantal eigenschappen heel belangrijk.
Omdat er meerdere stroomkringen zijn, is:


De stroomsterkte in de stroomkringen verschillend.



De spanning over ieder component hetzelfde.



Als er één onderdeel uitvalt of kapot gaat werkt de rest nog steeds.
U1

U2

U3
Utotaal

Spanning bij een parallelschakeling.
Met een voltmeter meet je de spanning over ieder component en zul je
zien dat over ieder component dezelfde spanning staat. Ook de totale
spanning (Utotaal) is hetzelfde.
Utotaal = U1 = U2 = U3

G – Parallelschakeling.
37

Stroomsterkte bij parallelschakeling.
De stroomsterkte kan verschillen per component in een
parallelschakeling. Om deze uit te rekenen moet je voor iedere
component de wet van Ohm gaan gebruiken. Wanneer je de totale
stroomsterkte wil weten, mag je de stroomsterktes van alle losse
componenten bij elkaar optellen.
I1

I2

I3

It

Itotaal = I1+I2+I3+…
Bekijk onderstaande film om te zien hoe je berekeningen aanpakt bij een
parallelschakeling (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

G – Parallelschakeling.
38

Weerstand bij parallelschakeling.
Om een totale weerstand te berekenen bij een parallelschakeling zul je
meer moeite moeten doen dan bij een serieschakeling.
Bij een serieschakeling hoefde je alle weerstanden maar bij elkaar op te
tellen, bij een parallelschakeling gaan we “omgekeerd” optellen.
Om omgekeerd op te tellen krijg je deze formule gegeven:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1
Je vult hierbij R1, R2, R3 etc. in de formule in en je houdt breuken over.
Als je niet meer weet hoe je Rv kunt uitrekenen wanneer je deze breuken
hebt kun je dat opzoeken in de samenvatting.

Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6G via Teletop.

H – Gecombineerde schakeling.
39

Tot nu toe zijn serieschakelingen en parallelschakelingen altijd apart
bekeken. Maar de meeste schakelingen die worden gebruikt bestaan
niet uit alleen serie of parallel geschakelde componenten maar uit een
mix hiervan. We noemen dit een gecombineerde schakeling.
Hier rechts is een gecombineerde schakeling
weergegeven. Het zijn 2 lampjes (nr. 1+2) die
parallel geschakeld zijn. Samen staan deze
lampjes in serie met de weerstand hier rechts.

1

Om aan een gecombineerde schakeling te
kunnen rekenen, moet je eerst gaan kijken welke
componenten in serie met elkaar staan en welke componenten een
parallelschakeling met elkaar vormen.
Wanneer je dat gelukt is kun je een parallelschakeling in gedachte
vervangen door een vervangingscomponent (vaak wel
vervangingsweerstand genoemd).
Dan hou je een schakeling over waarbij alle onderdelen in serie met
elkaar staan. Deze zou je zonder problemen moeten kunnen oplossen.

1
1 en 2

2

2

H – Gecombineerde schakeling.
40

Om een vervanging te vinden moet je een aantal zaken onthouden:
Alleen weerstanden mag je vervangen, je zult dus altijd eerst de
weerstand moeten uitrekenen.


Weerstanden in serie mag je optellen.



Weerstand parallel moet je “omgekeerd optellen” .



Serie:

(RV = R1+R2+R3+enz.)

Parallel:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1

Om goed te zien hoe je bij een parallelschakeling een
vervangingsweerstand uitrekent kun je het onderstaand filmpje bekijken.
(klik in het zwarte vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
41

Voorbeeldsom.
Geef bij elk component van onderstaande afbeelding de spanning,
stroomsterkte en weerstand.
9V
6V
10 Ω
0,2 A

Dit lijkt erg moeilijk, zeker omdat je bij zo een opgave “door het bomen
het bos niet meer ziet”. Je moet hiervoor iedere keer bij het begin
beginnen en de basisregels toepassen die je de afgelopen paragrafen
hebt geleerd.
De som wordt uitgewerkt in het onderstaand filmpje. (klik in het zwarte
vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
42

Je zou nu aan het laatste huiswerk van deze module kunnen beginnen.
Wanneer je graag nog een extra uitleg wil hebben over het oplossen
van een gecombineerde schakeling, dan kun je eerst onderstaand filmpje
bekijken. (klik in het zwarte vlak)
Ook zijn in de samenvatting meerdere sommen geheel uitgewerkt.
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Samenvatting kun je HIER vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6H via Teletop.

Extra: Relais.
43

Deze paragraaf is voor de mensen die nog geïnteresseerd zijn om wat
extra te weten te komen. Deze paragraaf zal NIET worden getoetst op
het proefwerk.
Tijdens deze extra stof gaan we het hebben over een Relais en zullen
stap voor stap gaan bekijken wat een Relais is.
Wat is een Relais?
Een Relais is een door een elektromagneet bediende schakelaar.
Het is een eenvoudige maar zeer veelgebruikte component in elektrische
schakelingen.
Hoe werkt een relais?
In een relais is koperdraad om een ijzeren staafje gedraaid. Wanneer
er door de draad stroom gaat lopen zal het ijzeren staafje magnetisch
worden. Aan het uiteinde van dit ijzeren staafje zit een ijzeren plaatje
wat aangetrokken wordt als het staafje magnetisch wordt.
Hierdoor worden er onder het plaatje 2 contacten met elkaar verbonden
net zoals bij een schakelaar.

Extra: Relais.
44

Welk symbool is een Relais?

Aan de linkerkant (bij de spoel) sluit je stroomkring A aan. Wanneer
deze stroomkring sluit, zal deze de elektromagneet activeren en trekt
aan het schakelaartje in stroomkring B (stippellijn).
Hoe werkt een Relais in een schakeling?

A

Als er een relais gebruikt wordt, zijn er
S1
altijd 2 stroomkringen,
S2
de “stuurkring” B en de
“verbruikerskring” A. Als de
schakelaar 1 (S1) gesloten wordt dan
B
wordt het ijzer in de het relais
M
magnetisch. Hierdoor trekt hij
schakelaar 2 (S2) automatisch
dicht. De 2e stroomkring wordt dus gesloten en in dit voorbeeld gaat dan
de motor (M) werken.

Extra: Relais.
45

Waarom dan niet de hiernaast staande schakeling?
Een motor (b.v. ruitenwissermotor auto) heeft
meestal een groot vermogen, het gevolg hiervan
is dat er een grote stroom doorheen gaat.
De meeste schakelaars aan het stuur zijn klein
en daar kan geen grote stroom doorheen,
anders branden deze door.

S

M

Een relais bied de oplossing, door
schakelaar S1 gaat een “kleine stuurstroom” waardoor S2 gesloten wordt
en de motor gaat werken. S2 is een schakelaar waar wel veel stroom
doorheen kan.
Deze relais bevinden zich vaak onder de motorkap of onder het
dashboard en je hoort ze vaak “klikken”.

Extra: Relais.
46

Hoe gebruiken we een Relais in een schakeling?
Een Relais gebruiken we zoals al gezien om met schakeling A schakeling
B te doen openen of sluiten. Wanneer we gaan kijken kom je het Relais
vaak tegen bij schakelingen waarbij je met een kleine stroomsterkte een
stroomkring wil (de)activeren met een grote stroomsterkte.
Het beste voorbeeld hiervan is een startrelais van de auto. Wanneer je
de auto probeert te starten draai je aan de sleutel. In deze schakeling is
dan ook een relais opgenomen die vervolgens alle andere systemen in
de auto uitzet, zodat de startmotor het volle vermogen van de accu kan
benutten.
In het schakelschema hieronder wordt een Relais gebruikt om een bel te
doen bellen. De bel werkt op een spanning van 230V, maar wordt
aangestuurd met een schakelaar die maar 12V aan spanning nodig
heeft.

Practica.
47

Hieronder zijn een aantal practica te vinden die goed aansluiten bij
deze module. Wanneer er een practicum wordt uitgevoerd, zal dit van
tevoren duidelijk worden aangegeven en kun je deze hier vinden:
Practicum 1:

Water als geleider.

Practicum 2:

De volta-batterij.

Practicum 3:

De citroen-batterij.

Practicum 4:

De hand-batterij.

Practicum 5:

Schakelingen tekenen en bouwen.

Practicum 6:

Wet van Ohm.


Slide 45

1

MODULE 6
ELEKTRICITEIT.

Door: S.

Habets.

Inhoudsopgave.
2

Hier vind u het overzicht van deze module.
Om snel naar een onderdeel toe te gaan kan erop geklikt worden.
Voorwoord

3

Legenda

4

A.

Introductie

5

B.

Statische elektriciteit

10

C.

Elektrische symbolen

18

D.

Grootheden

22

E1.

Wet van Ohm

26

E2.

Ohm & lampje

29

F.

Serieschakeling

31

G.

Parallelschakeling

35

H.

Gecombineerde schakeling

39

Extra:

Transistor

43

Practica

47

Voorwoord.
3

Welkom bij de module Elektriciteit door S. Habets.
Deze module is gemaakt voor leerlingen van 2 Atheneum.
De opzet van deze module is dat een leerling deze module geheel
zelfstandig door kan werken. Daar waar dat niet mogelijk is, zal er
tijdens de les hier nog aandacht aan besteed worden. Bij vragen kan
altijd de docent worden geraadpleegd. Dat kan tijdens de les, maar dat
kan ook online. Je krijgt dan in de meeste gevallen reactie per email.
Te vinden op: www.stagesmc.weebly.com
Verder is op de website nog aanvullende informatie te vinden.
Het is verstandig om tijdens de les naast je laptop ook te
zorgen voor een koptelefoon of oordopjes. Dit omdat er
regelmatig filmpjes met geluid zijn verwerkt in dit lesmateriaal.
Opdrachten/huiswerk.
De opdrachten die bij deze module horen zijn op teletop te vinden.
Wanneer er opdrachten gemaakt moeten worden zal dat worden
aangegeven in de module. Wanneer je score lager is dan 65% mag je
niet verder met de volgende paragraaf maar moet je de opdrachten
nogmaals maken.
Aanvullende informatie zal worden gegeven in de les.
Heel veel succes en plezier!
S. Habets

Legenda.
4

Soms kom je logo’s tegen op de groene balk zoals deze hierboven staan.
Wanneer je op sommige logo’s klikt zit er een hyperlink achter. Deze zal
je dan direct naar de juiste locatie verwijzen.
Hier beneden wordt uitgelegd wat het betekend wanneer er een van
deze logo’s in de groene balk staan vermeld.
Er zit geluid bij deze pagina of bij de bijbehorende film.
In de klas zijn oordopjes of een koptelefoon verplicht.
Er bevindt zich een video op deze pagina.

Aanvullende informatie is te vinden op de website van Dhr.
Habets.
Er bevinden zich opdrachten via TeleTop op deze pagina.

Er bevindt zich een samenvatting op deze pagina.

A – Introductie.
5

Elektriciteit komen we dagelijks tegen in ons leven. Dan denk je natuurlijk
meteen aan het stopcontact en aan batterijen met alle apparaten die
daarbij horen. Maar niet alleen kunstmatig opgewekte elektriciteit kom
je in je dagelijks leven tegen, ook in de natuur kom je elektriciteit tegen.
Vaak denk je niet aan deze vormen, maar toch hebben ze alles met
elektriciteit te maken.

In de natuur kom je bliksem tegen, heb je de sidderaal en gaan je haren
rechtovereind staan met behulp van elektriciteit. Zelfs in ons lichaam
gaan er continu elektrische stroompjes als je kijkt naar ons zenuwstelsel.

Tegenwoordig maken wij onze eigen elektriciteit. Maar waarom
gebruiken wij mensen eigenlijk zo graag elektriciteit?
Elektriciteit is een vorm van energie die veel voordelen heeft.




Elektriciteit is gemakkelijk te transporteren door de infrastructuur van
(koper)draden die inmiddels overal in ons land zijn aangebracht.
Elektriciteit is gemakkelijk om te zetten in andere vormen van energie
zoals:
Warmte
(vb: een soldeerbout of elektrische verwarming)
Licht
(vb: een gloeilamp of LED)
Beweging
(vb: een elektromotor)

A – Introductie.
6

Elektriciteit heeft ook grote nadelen.
Dat is namelijk dat elektriciteit duur is en zeer moeilijk te maken is. Het
proces van elektriciteit opwekken is ook erg milieubelastend.
(d.w.z. dat het milieu er flink onder lijdt)
Hoe komen we vandaag de dag eigenlijk aan de benodigde
elektriciteit? Dat wordt uitgelegd in het volgend filmpje.
(klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Historie van Elektriciteit.
Volgens historische documenten is de eerste bekende ontdekking van
statische elektriciteit eigenlijk in de 6e eeuw. Hier werd ontdekt dat het
wrijven van een bont met een ander voorwerp andere voorwerpen laat
aantrekken.

A – Introductie.
7

De eerste moderne toepassing van elektriciteit was in 1660, de eerste
elektrostatische generator. Deze baande de weg voor de leer van de
elektriciteit. Men ontdekte dat er materialen zijn die als geleiders dienst
doen en anderen die als isolator dienst doen en dat er twee soorten
ladingen bestaan (positief en negatief).
In 1700 werd de eerste condensator uitgevonden en men kon zo
statische elektriciteit in een elektrische stroom omzetten.
In de vroege 19e eeuw deed men nog meer verbazende ontdekkingen
op het gebied van elektriciteit.
Er kwamen bedrijven die erop gericht waren om elektriciteit te
onderzoeken om zo het leven voor de mensen gemakkelijker te maken.
Zo kwamen er de meest ongelooflijke uitvindingen, zoals de
inductiemotor, de gloeilamp, de lange afstand telegraaf, de telefoon, de
eerste elektrische aangedreven locomotief.
Deze uitvindingen kwamen van mensen zoals:
- Georg Simon Ohm
1787 - 1854

- Graaf Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta
1745 - 1827

- André-Marie Ampère
1775 – 1836
Natuurlijk zijn er nog vele andere uitvinders geweest die zich met
elektriciteit bezig hebben gehouden zoals:
Thomas Edison, Alexander Graham Bell, Michael Faraday, Benjamin
Franklin, Samuel Morse, James Watt, James Clerk Maxwell

A – Introductie.
8

Na de tweede wereldoorlog zijn de ontwikkelingen zeer snel gegaan.
Heden ten dage is elektriciteit niet meer weg te denken uit onze
maatschappij.
Toepassingen.
Om maar een paar voorbeelden te noemen waarbij elektriciteit een
belangrijke rol speelt:
Televisie, Stereo, Gsm, Computer, Airco, Klokken, Elektrische
gereedschappen, Lasers, Verlichting, Pompen, Meetapparatuur,
Afstandbedieningen, Ovens, Magnetron, Koffiezetapparaten,
Fototoestellen, Kopieerapparaten, Projectoren, IJskasten, Diepvriezers,
Snelheidscontroles, Navigatiesystemen, Satellieten, Speelgoed,
Vliegtuigen, Trein, Stofzuigers, Vaatwasmachines, Compressors,
Grasmaaimachines, Liften, Auto’s, Rolluiken, Verwarming, enz.
Zonder elektriciteit zou ons hedendaags bestaan helemaal ontregeld
worden.
Bedrijven, Fabrieken, Ziekenhuizen, Rechtbanken, Scholen, Tv-zenders,
Internet, Banken, Winkels, Treinverkeer, Verkeerslichten, Politie,
Brandweer, Vliegvelden, GSM netwerk zouden allemaal niet goed meer
functioneren.

A – Introductie.
9

Omdat elektriciteit zo een grote rol speelt in ons dagelijks leven,
zijn er ook een hele hoop beroepen gerelateerd aan elektriciteit.
Hieronder zijn een aantal beroepen opgesomd die direct
betrekking hebben op elektriciteit.
Elektrotechnisch ingenieur
-Besturingstechnicus
-Automatiseringsdeskundige
-Onderhoudstechnicus Electro en Instrumentatie
-Elektronicaspecialist
-Productontwerper
-Ingenieur krachtcentrale
-Programmeur robots
-Verwarmingsmonteur
-Audiovisueel medewerker
-Monteur communicatienetwerken
-Monteur laag- en hoogspanningsnetwerken
-

We hebben nu een flink aantal zaken bekeken. Een aanvulling hierop is
een video.
Klik hiernaast op het video logo om de video te bekijken
op het internet. Bij geen werkende link klik HIER.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6A via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

B – Statische elektriciteit.
10

Wanneer we een plasje zuiver water eens goed gaan bekijken, zullen we
zien dat het plasje water uit allemaal waterdeeltjes bestaat. Één zo een
waterdeeltje noemen we een watermolecuul.
Een molecuul kunnen we ook weer goed gaan bekijken. We zullen zien
dat ieder watermolecuul is opgebouwd uit hetzelfde aantal
bouwsteentjes van een soort. Er bestaan heel veel verschillende
bouwsteentjes en die bouwsteentjes noemen we atomen.
Wanneer we kijken naar het watermolecuul zal 1 watermolecuul bestaan
uit 2 waterstofatomen (afgekort: H) en 1 zuurstofatoom (afgekort: O).
De wetenschappelijke naam van water is H2O, bestaat uit 2xH en 1xO.
Samen zorgen deze atomen ervoor dat er de stof ‘water’ gevormd
wordt. De atomen zelf zijn geen water meer. Het kleinste deeltje dat nog
onder water valt, is het watermolecuul.

Ook atomen zijn weer goed te bekijken. Dan zul je zien dat ieder atoom
is opgebouwd uit een kern met daaromheen elektronen.
De kern bestaat uit:
Protonen: Dit zijn positief geladen deeltjes.
Neutronen: Dit zijn neutrale kerndeeltjes.
Om de kern “vliegen” de negatief geladen deeltjes,
de elektronen.

B – Statische elektriciteit.
11

De kernen blijven gemiddeld op hun
plaats. De elektronen bewegen rond de kern. Bij metalen en andere
“geleiders” kunnen deze elektronen hun eigen kern verlaten. Er is dan
sprake van “vrije elektronen”.
Zie ook het filmpje dat uitlegt hoe een molecuul in
elkaar zit.
(Klik in het zwarte vlak)op het video logo.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

B – Statische elektriciteit.
12

Als een atoom en/of molecuul elektronen teveel of te weinig heeft dan
krijgt deze een lading. Men noemt dit atoom en/of molecuul dan een ion.
We zullen in het vervolg niet praten over een ion maar over een geladen
stof (deze bestaat immers uit ionen)
Heb je evenveel positieve deeltjes als negatieve dan heb je een neutrale
stof.
Heb je een tekort aan elektronen  positief geladen stof (+)
Heb je een overschot aan elektronen negatief geladen stof (-)
Je kunt een stof alleen een lading geven door elektronen erbij of eraf te
doen.
2 gelijknamige stoffen (+) en (+) en (-) en (-) zullen ze elkaar afstoten.
Uiteraard geld dit niet voor neutrale stoffen onderling

2 ongelijknamige stoffen (-) en (+) zullen ze elkaar aantrekken.
Hierbij moet opgemerkt worden dat een neutrale stof ook door een
geladen stof aangetrokken wordt.

B – Statische elektriciteit.
13

Elektroscoop.
Met een elektroscoop kun je het effect van positief en
negatief geladen deeltjes zichtbaar maken. Het bestaat
meestal uit twee bladen lichte metalen folie.
De folie is verbonden met geleiders. De aan te tonen
lading vloeit langs de geleiders naar de bladen.
Daardoor gaan de twee bladen elkaar afstoten.
Hoe groter de lading, hoe verder de bladen zich van elkaar
verwijderen.
De elektroscoop die op school gebruikt wordt
staat hiernaast afgebeeld. Hoe groter de lading
hoe groter de uitslag.
Het is belangrijk bij een elektroscoop om te
onthouden dat de positieve deeltjes zich in de kern bevinden.
In een vaste stof (elektroscoop) zitten deze op een vaste plaats en
kunnen niet van hun plaats af. Bij stoffen met veel vrije elektronen zoals
bijna alle metalen zullen deze elektronen (negatieve deeltjes) wel willen
gaan bewegen.
Bepaalde stoffen worden bij wrijving:
-negatief geladen zoals: plastic koper
-positief geladen zoals: lucht, wol, glas

B – Statische elektriciteit.
14

Bij het in de buurt komen (niet aanraken!) van een elektroscoop gebeurt
het volgende:

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

De positief geladen staaf komt in de buurt en trekt de negatieve
deeltjes in de elektroscoop aan. Omdat er een verplaatsing van
negatieve elektronen in de elektroscoop plaats vindt, zullen er onderaan
alleen nog maar positief geladen deeltjes overblijven. En 2 positief
geladen plaatjes stoten elkaar af.
Dit effect wordt veroorzaakt door het feit dat gelijknamige ladingen
elkaar afstoten en ongelijknamige ladingen elkaar aantrekken.
Wanneer je dit verschijnsel moet gaan uitleggen kun je het beste dit
tekenen. Gebruik dan altijd deze volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen (+) op een vaste plaats.

3.

Teken de elektronen (-).

B – Statische elektriciteit.
15

Bij aanraking zal dit alles een hele andere wending nemen.
De elektronen (-) kunnen dan overspringen van het ene object naar het
andere. Hierdoor zal de elektroscoop uiteindelijk een positieve lading
krijgen, en de staaf wordt iets minder positief omdat er elektronen (-)
zijn bijgekomen. De plaatjes blijven dan ook uitelkaar staan.
Bij aanraking van de PVC buis gebeurt het volgende:
Er springen elektronen over

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Wanneer je dit verschijnsel moet gaan tekenen gebruik dan altijd deze
volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen op een vaste plaats. (+)

3.

Teken de elektronen. (-)

B – Statische elektriciteit.
16

Je kunt de elektroscoop weer neutraal maken door hem aan te raken, het
tekort aan elektronen wordt dan door jou aangevuld. Jij bent “geaard”
(verbonden met de aarde) en deze zal altijd neutraal blijven, vanwege
het enorme aantal deeltjes wat de aarde bezit.
Het in de buurt komen en aanraken met een negatieve staaf kun je
bekijken in de samenvatting. Let op: Er gebeurt met de plaatjes precies
hetzelfde, echter bewegen de elektronen (-) heel anders !

B – Statische elektriciteit.
17

Op de website staat een applet klaar waarmee je zelf een
ballon statisch kunt laden, probeer het eens en maak dan
eerst onderstaande opdrachten.
Laadt 1 ballon eerst negatief door hem langs de trui te wrijven.
1.
2.

Zal de trui nu positief of negatief zijn?
Wat zal er tussen de ballon en trui te zien zijn? Trekken deze elkaar
aan of stoten ze elkaar af?

Ga nu met de ballon naar de neutrale muur.
3.

Wat zal er met de negatieve elektronen in de muur gebeuren?

4.

Wat zal er met de positieve ionen in de muur gebeuren?

Herstel nu de simulatie en klik aan dat je 2 ballonnen wil gebruiken.
Wrijf met beide ballonen langs de trui zodat ze beide genoeg
elektronen opnemen. Hang vervolgens ballon 1 midden in het scherm en
ballon 2 breng je rustig naar ballon 1 toe.
5.

Wat zullen de 2 ballonen voor effect op elkaar hebben, en waarom?
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6B via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

C – Elektrische symbolen.
18

Bij elektriciteit wordt vaak gebruik gemaakt van schema’s waarin zal
worden aangegeven hoe een schakeling is opgebouwd. Een schakeling is
een stroomkring waarin verschillende onderdelen zijn opgenomen. Denk
hierbij aan een spanningsbron, een lampje en nog veel meer
verschillende mogelijke onderdelen. Deze onderdelen noemen we
componenten.

Schema’s worden gebruikt om een schakeling die in werkelijkheid
bestaan eenvoudiger weer te geven. In deze schema’s worden geen
foto’s gebruikt om aan te geven welke componenten in de schakeling
zitten.
Componenten die je veel zal tegenkomen:


Gelijkspanningbron



Wisselspanningbron



Schakelaar (geopend)



Schakelaar (gesloten)





Weerstand
(stroomverbruiker)
Voltmeter

V

C – Elektrische symbolen.
19


Ampèremeter



Lampje



Light-emitting diode (LED)



Draadje

A

Van de meeste componenten weet je waarschijnlijk wel wat ze doen of
waarvoor ze bedoeld zijn. Een diode is een apparaatje dat de stroom
maar in 1 richting doorlaat. Een Light-emitting diode is er eentje die
daarbij ook nog licht uitzendt.
Zoals al eerder aangegeven worden deze symbolen gebruikt om
schema’s te maken. Deze schema’s maken schakelingen overzichtelijker.
Enkele voorbeelden hiervan:

C – Elektrische symbolen.
20

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

Het schema dat er over blijft is veel overzichtelijk dan de oorspronkelijke
tekening.
Van ieder elektrisch apparaat is zo’n schema gemaakt. Zoals hieronder
van een magnetron

Dit maakt het zoeken naar eventuele storingen een stuk makkelijker.

C – Elektrische symbolen.
21

Schema’s zijn niet zo makkelijk te maken vanuit een tekening. Hoe meer
componenten in de tekening zijn, hoe moeilijker het zal zijn om een
schema ervan te maken.

ampèremeter

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Leg de componenten zodanig dat
je er overzichtelijk naar kan kijken.
Stap3:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

A

A

A

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6C via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

D – Grootheden.
22

Bij deze paragraaf gaan we de grootheden en bijbehorende eenheden
bespreken die tijdens deze module van toepassing zijn.
Spanning.
Spanning staat ook wel bekend als potentiaalverschil binnen de
natuurkunde. Met spanning wordt de hoeveelheid energie die nodig is
per ladingseenheid om deze te kunnen verplaatsen door een geleidend
materiaal bedoelt. Simpel gezegd: de energie van de elektronen.
Spanning wordt weergegeven met het symbool U, afgeleid van het
latijnse woord Urgere.
De eenheid waarin spanning wordt uitgedrukt is volt. Afgekort met een
hoofdletter V.
Wanneer je een elektrisch apparaat aansluit op het lichtnet door de
stekker in het stopcontact te steken, komt er een spanning van 230volt
naar dit apparaat. (Vroeger was dit 220volt, tegenwoordig 230volt)
Je noteert dit als: Ustopcontact = 230V.
Stroomsterkte.
Een lampje gaat branden als de kring gesloten is. Dit komt doordat er
een stroom van vrije elektriciteitsdeeltjes (elektronen) loopt door de
kring. Deze wordt verwekt door de batterij. De batterij werkt net als een
ventilator. Bij een ventilator is er voor en achter een andere druk en het
drukverschil veroorzaakt de luchtstroom. De batterij veroorzaakt dus een
drukverschil en hierdoor ontstaat een stroom. Deze stroom loopt van plus
naar min.
Kortom: stroomsterkte is het aantal elektronen dat per seconde door een
geleider stromen.

D – Grootheden.
23

Stroomsterkte wordt doorgaans weergegeven met de letter I, afkomstig
van intensiteit. De stroomsterkte die per seconde door een draad
passeert heeft de eenheid Ampère (A).
Stel dat er door een elektromotor een stroomsterkte van 3 Ampère gaat.
Je noteert dit als: Imotor = 3A
Om de stroomsterkte te meten plaats je een ampèremeter in serie (dus
tussen lampje en spanningsbron).
Weerstand.
Ieder elektrisch apparaat zorgt voor een weerstand van de
stroomsterkte. Een weerstand is wanneer de doorgang van een
elektrische stroom wordt bemoeilijkt.
Je zou weerstand kunnen vergelijken met een kraan die maar half
opengedraaid is.
Weerstand geven we aan met de letter R, afkomstig van resistance.
Weerstand wordt gemeten in de eenheid Ohm. Ohm wordt afgekort met
het Griekse symbool voor omega, Ω.
Stel dat een lampje een weerstand heeft van 25 Ohm.
Je noteer dit als: Rlampje = 25Ω.

D – Grootheden.
24

Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

Wanneer je spanning, stroomsterkte en weerstand wil gaan meten zijn er
een aantal dingen erg belangrijk om uit elkaar te houden.
Spanning over een lampje meten.
Wanneer je spanning wil meten heb je een spanningsmeter nodig. Deze
spanningsmeter sluit je parallel over het lampje aan.
Stroomsterkte door een lampje meten.
Wanneer je stroomsterkte wil gaan meten heb je een ampèremeter
nodig. Deze sluit je in serie voor of na het lampje aan. Deze zal het
aantal elektronen die per seconde door het lampje gaan meten.

D – Grootheden.
25

Wanneer je nog niet goed het verschil weet tussen serie en parallel is
dat geen probleem, want dat wordt later deze module nog behandeld.
Maar om je toch alvast een idee te geven kun je onderstaand filmpje
bekijken door erop te klikken. Het filmpje is ook HIER te vinden.

Weerstand van een lampje meten.
De weerstand is te meten maar dat wordt niet in deze module
behandeld. In deze module leer je wel de weerstand te berekenen met
behulp van de stroomsterkte en de spanning. Dit volgt nog in de
komende paragrafen.
Samenvatting kun je HIER te vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6D via Teletop.

E1 - Wet van Ohm.
26

Bij elektriciteit is er 1 formule de basis van alle andere formules. Deze
formule zal bij ieder onderdeeltje van elektriciteit, waarbij elektriciteit
een rol speelt, terugkomen. Deze wet is vernoemd naar de Duitse
natuurkundige George Ohm, die als eerste de relatie legde tussen
stroomsterkte, spanning en weerstand.
Voordat je de wet van Ohm goed kan begrijpen, moet je een aantal
basisdingen goed helder hebben.








Er kan pas een elektrische stroom lopen wanneer de stroomkring
gesloten is.
Stroomsterkte (I) wordt gemeten in Ampère (A).
Je kunt stroomsterkte meten met een Ampèremeter die je in serie
plaatst met het te meten component.
Spanning (U) wordt gemeten in Volt (V).
Je kunt spanning meten met een voltmeter die je parallel over het te
meten component plaatst.
Geef je de elektronen meer energie (spanning) dan zullen de aantal
elektronen die per seconde (stroomsterkte) door de stroomkring gaan
toenemen.

Deze voorwaarden zijn van belang bij de wet van Ohm. Wanneer er niet
aan deze voorwaarden wordt voldaan zal de wet van Ohm niet gelden.

E1 - Wet van Ohm.
27

We gaan nu bekijken hoe de wet van Ohm er uitziet.
We gaan de spanning en stroomsterkte meten van een
component (in dit geval hiernaast een weerstandje).
We zetten er eerst 0 volt op. De stroomsterkte is dan ook
0 ampère.
Wanneer we de spanning gaan verhogen naar 1volt,
zal de stroomsterkte omhoog gaan naar 0,5 ampère.
We verhogen de spanning naar 2 volt, stroomsterkte wordt 1 ampère.
Iedere keer wanneer de spanning met 1 volt verhoogd wordt, zal de
stroomsterkte verhogen met 0,5. Dat kunnen we uitzetten in een tabel
zoals hierbeneden is gedaan. Vanuit deze tabel kun je een grafiek
tekenen zoals ernaast gebeurd is. Bekijk deze en kijk of je begrijpt wat
er staat.

I (A)

0
0

1
0,5

2
1

3 4
1,5 2

U/I

2

2

2

2

U (V)

U (V)

3
2
1

0,5 1 1,5 2 I (A)
Zoals je in de kolom onderaan de tabel kunt
zien, komt er een constante waarde uit wanneer je spanning deelt door
de stroomsterkte. Vanuit de wiskunde weet je dat bij een rechte lijn een
hellingsgetal hoort.

Deze waarde is de weerstand.

R=

spanning
stroomsterkte

=

U(V)
I(A)

=

2
3
4
1
= 2Ω
=
=
=
1
1,5
0,5
2

E1 - Wet van Ohm.
28

De wet van Ohm luidt als volgt:

weerstand =
R(Ω) =

In symbolen:

spanning
stroomsterkte
U(V)
I(A)

Om erachter te komen hoe je de formule moet invullen wanneer er iets
anders gevraagd wordt dan de weerstand, kun je de formuledriehoek
gebruiken. Je legt dan je vinger op het gedeelte dat je moet uitrekenen,
de driehoek laat je zien hoe je de formule moet gebruiken.
Wil je R weten?
Leg je vinger op R, er blijft

over.

Wil je U weten?
Leg je vinger op U, er blijft I x R over.

Alle verschillende voorbeeldsommen kun je HIER vinden in de
samenvatting.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E1 via Teletop.

E2 – Ohm & lampje.
29

Dagelijks komen we lampen tegen. Grote lampen, zoals in een
voetbalstadion of kleine lampen in de kerstboom. Er zijn heel veel
verschillende soorten lampen of lampjes.
Wanneer je ieder lampje apart gaat bekijken,
zul je zien dat er op ieder lampje iets geschreven
staat. Bijvoorbeeld een autolamp.
Daar zou 12V/1,5A op kunnen staan.
Dit betekent dat wanneer je 12Volt over dit
lampje heen zou zetten, er een stroomsterkte van
1,5A doorheen gaan en brand het lampje op volle sterkte.

12V/1,5A

Kun je over dit lampje:
2Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zeer zwak.
6Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zwak.
12,5Volt zetten?
Ja, het lampje brandt fel.
25Volt zetten?
Ja, het lampje zal doorbranden.
Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken. In de video
wordt een proef gedemonstreerd om spanning en stroomsterkte te
meten. Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

E2 – Ohm & lampje.
30

De weerstand van een lampje is te meten en zal constant zijn wanneer er
een andere hoeveelheid spanning over het lampje wordt gezet. Echter
wanneer een gloeidraadje in een lampje zeer heet wordt, dan zal zijn
weerstandwaarde gaan veranderen door de hitte. Dat is het beste
zichtbaar wanneer een meting wordt uitgezet in een grafiek.
In de grafiek hiernaast zie je wat er
gebeurt wanneer je steeds meer spanning
(U) over een lampje zet. In eerste instantie
zal de grafiek lineair blijven, omdat de
weerstand constant is. Maar wanneer er
teveel spanning over een lampje wordt
gezet, wordt hij warm en zal hij uiteindelijk
doorbranden. Bij dit oververhitten van het
lampje zal de weerstand verhogen.

Wanneer je een voorbeeldsom wil zien, kijk dan in de samenvatting.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E2 via Teletop.

F – Serieschakeling.
31

Wanneer we een schakeling bekijken, kunnen we een schakeling onder
verdelen in 2 hoofdcategorieën. De Serieschakeling en de
Parallelschakeling.
Dit hebben we al heel kort bekeken bij paragraaf D met een filmpje. In
deze paragraaf gaan we het hebben over de Serieschakeling. De
Parallelschakeling zal in de volgende paragraaf worden besproken.
Een Serieschakeling is een schakeling waarbij alle geschakelde
componenten in serie staan. Dat wil zeggen; wanneer de stroom gaat
lopen kan deze maar 1 richting uit en komt dan alle componenten tegen.
De stroom kan zich nergens splitsen, splitsen is namelijk parallel.

+
-

+
-

Serie

Parallel

In het linkerplaatje zijn 3 lampjes in serie geschakeld. De stroom moet
door alle 3 de lampjes heen. In het rechterplaatje zijn 3 lampjes parallel
getekend, de stroom zal zich splitsen voordat het door een lampje gaat.

F – Serieschakeling.
32

Wanneer er in een serieschakeling een lampje uitvalt dan gaan de
andere lampjes ook uit, omdat de stroom niet meer door kan. De
stroomkring is dan niet meer gesloten. Wanneer er een lampje uitvalt bij
een Parallelschakeling, dan is de stroomkring nog steeds gesloten en kan
de stroom nog steeds door de andere lampjes. Deze zullen dan gewoon
blijven branden.

Stroomsterkte in een Serieschakeling.
Wanneer we een stroom laten lopen door een Serieschakeling dan is de
stroomsterkte in de hele stroomkring gelijk. Het maakt niet uit waar je
stroomsterkte gaat meten, overal is deze even groot.
In Natuurkundige termen zeggen we;
de stroomsterkte is constant.
I
1

I
2

I
3

I totaal

I = constant

Itotaal= I1= I2= I3

Itotaal wordt ook wel Ibron genoemd

F – Serieschakeling.
33

Spanning bij Serieschakeling.
De spanning die over de componenten staat kan wel verschillen, dit is
afhankelijk van de weerstand van ieder component. De spanning van
alle componenten bij elkaar opgeteld is de totale spanning.

U
1

U
2

U
3

U totaal

Utotaal = U1+U2+U3+…
Bekijk onderstaand filmpje over het oplossen van sommen met
serieschakelingen (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun het ook HIER bekijken.

F – Serieschakeling.
34

Weerstanden in serieschakeling.
Wanneer we weerstanden bekijken bij serieschakeling dan kun de totale
weerstand heel gemakkelijk berekenen. Je mag namelijk alle
weerstanden in de schakelingen bij elkaar optellen dan heb je de totale
weerstand.
R1

R2

R3

Rtot=R1+R2+R3
Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6F via Teletop.

G – Parallelschakeling.
35

In de vorige paragraaf hebben we gezien wanneer een schakeling
‘serie’ wordt genoemd en wanneer ‘parallel’. In deze paragraaf gaan
we kijken naar de stroomsterkte en spanning bij een parallelschakeling,
net zoals we dat in de vorige paragraaf hebben gedaan bij een
serieschakeling.
Het grote verschil van een parallelschakeling met een serieschakeling is
dat er bij een parallelschakeling meerdere stroomkringen zijn te
onderscheiden.
Hieronder zijn de verschillende stroomkringen weergegeven. Iedere
stroomkring is apart gekleurd. De stroom door het bovenste lampje volgt
de roze route, de stroom door het onderste lampje de groene route en
de stroom door de weerstand (component in het midden) de bruine route.

G – Parallelschakeling.
36

Wanneer we in een parallelschakeling ieder component gaan bekijken
zijn er een aantal eigenschappen heel belangrijk.
Omdat er meerdere stroomkringen zijn, is:


De stroomsterkte in de stroomkringen verschillend.



De spanning over ieder component hetzelfde.



Als er één onderdeel uitvalt of kapot gaat werkt de rest nog steeds.
U1

U2

U3
Utotaal

Spanning bij een parallelschakeling.
Met een voltmeter meet je de spanning over ieder component en zul je
zien dat over ieder component dezelfde spanning staat. Ook de totale
spanning (Utotaal) is hetzelfde.
Utotaal = U1 = U2 = U3

G – Parallelschakeling.
37

Stroomsterkte bij parallelschakeling.
De stroomsterkte kan verschillen per component in een
parallelschakeling. Om deze uit te rekenen moet je voor iedere
component de wet van Ohm gaan gebruiken. Wanneer je de totale
stroomsterkte wil weten, mag je de stroomsterktes van alle losse
componenten bij elkaar optellen.
I1

I2

I3

It

Itotaal = I1+I2+I3+…
Bekijk onderstaande film om te zien hoe je berekeningen aanpakt bij een
parallelschakeling (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

G – Parallelschakeling.
38

Weerstand bij parallelschakeling.
Om een totale weerstand te berekenen bij een parallelschakeling zul je
meer moeite moeten doen dan bij een serieschakeling.
Bij een serieschakeling hoefde je alle weerstanden maar bij elkaar op te
tellen, bij een parallelschakeling gaan we “omgekeerd” optellen.
Om omgekeerd op te tellen krijg je deze formule gegeven:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1
Je vult hierbij R1, R2, R3 etc. in de formule in en je houdt breuken over.
Als je niet meer weet hoe je Rv kunt uitrekenen wanneer je deze breuken
hebt kun je dat opzoeken in de samenvatting.

Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6G via Teletop.

H – Gecombineerde schakeling.
39

Tot nu toe zijn serieschakelingen en parallelschakelingen altijd apart
bekeken. Maar de meeste schakelingen die worden gebruikt bestaan
niet uit alleen serie of parallel geschakelde componenten maar uit een
mix hiervan. We noemen dit een gecombineerde schakeling.
Hier rechts is een gecombineerde schakeling
weergegeven. Het zijn 2 lampjes (nr. 1+2) die
parallel geschakeld zijn. Samen staan deze
lampjes in serie met de weerstand hier rechts.

1

Om aan een gecombineerde schakeling te
kunnen rekenen, moet je eerst gaan kijken welke
componenten in serie met elkaar staan en welke componenten een
parallelschakeling met elkaar vormen.
Wanneer je dat gelukt is kun je een parallelschakeling in gedachte
vervangen door een vervangingscomponent (vaak wel
vervangingsweerstand genoemd).
Dan hou je een schakeling over waarbij alle onderdelen in serie met
elkaar staan. Deze zou je zonder problemen moeten kunnen oplossen.

1
1 en 2

2

2

H – Gecombineerde schakeling.
40

Om een vervanging te vinden moet je een aantal zaken onthouden:
Alleen weerstanden mag je vervangen, je zult dus altijd eerst de
weerstand moeten uitrekenen.


Weerstanden in serie mag je optellen.



Weerstand parallel moet je “omgekeerd optellen” .



Serie:

(RV = R1+R2+R3+enz.)

Parallel:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1

Om goed te zien hoe je bij een parallelschakeling een
vervangingsweerstand uitrekent kun je het onderstaand filmpje bekijken.
(klik in het zwarte vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
41

Voorbeeldsom.
Geef bij elk component van onderstaande afbeelding de spanning,
stroomsterkte en weerstand.
9V
6V
10 Ω
0,2 A

Dit lijkt erg moeilijk, zeker omdat je bij zo een opgave “door het bomen
het bos niet meer ziet”. Je moet hiervoor iedere keer bij het begin
beginnen en de basisregels toepassen die je de afgelopen paragrafen
hebt geleerd.
De som wordt uitgewerkt in het onderstaand filmpje. (klik in het zwarte
vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
42

Je zou nu aan het laatste huiswerk van deze module kunnen beginnen.
Wanneer je graag nog een extra uitleg wil hebben over het oplossen
van een gecombineerde schakeling, dan kun je eerst onderstaand filmpje
bekijken. (klik in het zwarte vlak)
Ook zijn in de samenvatting meerdere sommen geheel uitgewerkt.
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Samenvatting kun je HIER vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6H via Teletop.

Extra: Relais.
43

Deze paragraaf is voor de mensen die nog geïnteresseerd zijn om wat
extra te weten te komen. Deze paragraaf zal NIET worden getoetst op
het proefwerk.
Tijdens deze extra stof gaan we het hebben over een Relais en zullen
stap voor stap gaan bekijken wat een Relais is.
Wat is een Relais?
Een Relais is een door een elektromagneet bediende schakelaar.
Het is een eenvoudige maar zeer veelgebruikte component in elektrische
schakelingen.
Hoe werkt een relais?
In een relais is koperdraad om een ijzeren staafje gedraaid. Wanneer
er door de draad stroom gaat lopen zal het ijzeren staafje magnetisch
worden. Aan het uiteinde van dit ijzeren staafje zit een ijzeren plaatje
wat aangetrokken wordt als het staafje magnetisch wordt.
Hierdoor worden er onder het plaatje 2 contacten met elkaar verbonden
net zoals bij een schakelaar.

Extra: Relais.
44

Welk symbool is een Relais?

Aan de linkerkant (bij de spoel) sluit je stroomkring A aan. Wanneer
deze stroomkring sluit, zal deze de elektromagneet activeren en trekt
aan het schakelaartje in stroomkring B (stippellijn).
Hoe werkt een Relais in een schakeling?

A

Als er een relais gebruikt wordt, zijn er
S1
altijd 2 stroomkringen,
S2
de “stuurkring” B en de
“verbruikerskring” A. Als de
schakelaar 1 (S1) gesloten wordt dan
B
wordt het ijzer in de het relais
M
magnetisch. Hierdoor trekt hij
schakelaar 2 (S2) automatisch
dicht. De 2e stroomkring wordt dus gesloten en in dit voorbeeld gaat dan
de motor (M) werken.

Extra: Relais.
45

Waarom dan niet de hiernaast staande schakeling?
Een motor (b.v. ruitenwissermotor auto) heeft
meestal een groot vermogen, het gevolg hiervan
is dat er een grote stroom doorheen gaat.
De meeste schakelaars aan het stuur zijn klein
en daar kan geen grote stroom doorheen,
anders branden deze door.

S

M

Een relais bied de oplossing, door
schakelaar S1 gaat een “kleine stuurstroom” waardoor S2 gesloten wordt
en de motor gaat werken. S2 is een schakelaar waar wel veel stroom
doorheen kan.
Deze relais bevinden zich vaak onder de motorkap of onder het
dashboard en je hoort ze vaak “klikken”.

Extra: Relais.
46

Hoe gebruiken we een Relais in een schakeling?
Een Relais gebruiken we zoals al gezien om met schakeling A schakeling
B te doen openen of sluiten. Wanneer we gaan kijken kom je het Relais
vaak tegen bij schakelingen waarbij je met een kleine stroomsterkte een
stroomkring wil (de)activeren met een grote stroomsterkte.
Het beste voorbeeld hiervan is een startrelais van de auto. Wanneer je
de auto probeert te starten draai je aan de sleutel. In deze schakeling is
dan ook een relais opgenomen die vervolgens alle andere systemen in
de auto uitzet, zodat de startmotor het volle vermogen van de accu kan
benutten.
In het schakelschema hieronder wordt een Relais gebruikt om een bel te
doen bellen. De bel werkt op een spanning van 230V, maar wordt
aangestuurd met een schakelaar die maar 12V aan spanning nodig
heeft.

Practica.
47

Hieronder zijn een aantal practica te vinden die goed aansluiten bij
deze module. Wanneer er een practicum wordt uitgevoerd, zal dit van
tevoren duidelijk worden aangegeven en kun je deze hier vinden:
Practicum 1:

Water als geleider.

Practicum 2:

De volta-batterij.

Practicum 3:

De citroen-batterij.

Practicum 4:

De hand-batterij.

Practicum 5:

Schakelingen tekenen en bouwen.

Practicum 6:

Wet van Ohm.


Slide 46

1

MODULE 6
ELEKTRICITEIT.

Door: S.

Habets.

Inhoudsopgave.
2

Hier vind u het overzicht van deze module.
Om snel naar een onderdeel toe te gaan kan erop geklikt worden.
Voorwoord

3

Legenda

4

A.

Introductie

5

B.

Statische elektriciteit

10

C.

Elektrische symbolen

18

D.

Grootheden

22

E1.

Wet van Ohm

26

E2.

Ohm & lampje

29

F.

Serieschakeling

31

G.

Parallelschakeling

35

H.

Gecombineerde schakeling

39

Extra:

Transistor

43

Practica

47

Voorwoord.
3

Welkom bij de module Elektriciteit door S. Habets.
Deze module is gemaakt voor leerlingen van 2 Atheneum.
De opzet van deze module is dat een leerling deze module geheel
zelfstandig door kan werken. Daar waar dat niet mogelijk is, zal er
tijdens de les hier nog aandacht aan besteed worden. Bij vragen kan
altijd de docent worden geraadpleegd. Dat kan tijdens de les, maar dat
kan ook online. Je krijgt dan in de meeste gevallen reactie per email.
Te vinden op: www.stagesmc.weebly.com
Verder is op de website nog aanvullende informatie te vinden.
Het is verstandig om tijdens de les naast je laptop ook te
zorgen voor een koptelefoon of oordopjes. Dit omdat er
regelmatig filmpjes met geluid zijn verwerkt in dit lesmateriaal.
Opdrachten/huiswerk.
De opdrachten die bij deze module horen zijn op teletop te vinden.
Wanneer er opdrachten gemaakt moeten worden zal dat worden
aangegeven in de module. Wanneer je score lager is dan 65% mag je
niet verder met de volgende paragraaf maar moet je de opdrachten
nogmaals maken.
Aanvullende informatie zal worden gegeven in de les.
Heel veel succes en plezier!
S. Habets

Legenda.
4

Soms kom je logo’s tegen op de groene balk zoals deze hierboven staan.
Wanneer je op sommige logo’s klikt zit er een hyperlink achter. Deze zal
je dan direct naar de juiste locatie verwijzen.
Hier beneden wordt uitgelegd wat het betekend wanneer er een van
deze logo’s in de groene balk staan vermeld.
Er zit geluid bij deze pagina of bij de bijbehorende film.
In de klas zijn oordopjes of een koptelefoon verplicht.
Er bevindt zich een video op deze pagina.

Aanvullende informatie is te vinden op de website van Dhr.
Habets.
Er bevinden zich opdrachten via TeleTop op deze pagina.

Er bevindt zich een samenvatting op deze pagina.

A – Introductie.
5

Elektriciteit komen we dagelijks tegen in ons leven. Dan denk je natuurlijk
meteen aan het stopcontact en aan batterijen met alle apparaten die
daarbij horen. Maar niet alleen kunstmatig opgewekte elektriciteit kom
je in je dagelijks leven tegen, ook in de natuur kom je elektriciteit tegen.
Vaak denk je niet aan deze vormen, maar toch hebben ze alles met
elektriciteit te maken.

In de natuur kom je bliksem tegen, heb je de sidderaal en gaan je haren
rechtovereind staan met behulp van elektriciteit. Zelfs in ons lichaam
gaan er continu elektrische stroompjes als je kijkt naar ons zenuwstelsel.

Tegenwoordig maken wij onze eigen elektriciteit. Maar waarom
gebruiken wij mensen eigenlijk zo graag elektriciteit?
Elektriciteit is een vorm van energie die veel voordelen heeft.




Elektriciteit is gemakkelijk te transporteren door de infrastructuur van
(koper)draden die inmiddels overal in ons land zijn aangebracht.
Elektriciteit is gemakkelijk om te zetten in andere vormen van energie
zoals:
Warmte
(vb: een soldeerbout of elektrische verwarming)
Licht
(vb: een gloeilamp of LED)
Beweging
(vb: een elektromotor)

A – Introductie.
6

Elektriciteit heeft ook grote nadelen.
Dat is namelijk dat elektriciteit duur is en zeer moeilijk te maken is. Het
proces van elektriciteit opwekken is ook erg milieubelastend.
(d.w.z. dat het milieu er flink onder lijdt)
Hoe komen we vandaag de dag eigenlijk aan de benodigde
elektriciteit? Dat wordt uitgelegd in het volgend filmpje.
(klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Historie van Elektriciteit.
Volgens historische documenten is de eerste bekende ontdekking van
statische elektriciteit eigenlijk in de 6e eeuw. Hier werd ontdekt dat het
wrijven van een bont met een ander voorwerp andere voorwerpen laat
aantrekken.

A – Introductie.
7

De eerste moderne toepassing van elektriciteit was in 1660, de eerste
elektrostatische generator. Deze baande de weg voor de leer van de
elektriciteit. Men ontdekte dat er materialen zijn die als geleiders dienst
doen en anderen die als isolator dienst doen en dat er twee soorten
ladingen bestaan (positief en negatief).
In 1700 werd de eerste condensator uitgevonden en men kon zo
statische elektriciteit in een elektrische stroom omzetten.
In de vroege 19e eeuw deed men nog meer verbazende ontdekkingen
op het gebied van elektriciteit.
Er kwamen bedrijven die erop gericht waren om elektriciteit te
onderzoeken om zo het leven voor de mensen gemakkelijker te maken.
Zo kwamen er de meest ongelooflijke uitvindingen, zoals de
inductiemotor, de gloeilamp, de lange afstand telegraaf, de telefoon, de
eerste elektrische aangedreven locomotief.
Deze uitvindingen kwamen van mensen zoals:
- Georg Simon Ohm
1787 - 1854

- Graaf Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta
1745 - 1827

- André-Marie Ampère
1775 – 1836
Natuurlijk zijn er nog vele andere uitvinders geweest die zich met
elektriciteit bezig hebben gehouden zoals:
Thomas Edison, Alexander Graham Bell, Michael Faraday, Benjamin
Franklin, Samuel Morse, James Watt, James Clerk Maxwell

A – Introductie.
8

Na de tweede wereldoorlog zijn de ontwikkelingen zeer snel gegaan.
Heden ten dage is elektriciteit niet meer weg te denken uit onze
maatschappij.
Toepassingen.
Om maar een paar voorbeelden te noemen waarbij elektriciteit een
belangrijke rol speelt:
Televisie, Stereo, Gsm, Computer, Airco, Klokken, Elektrische
gereedschappen, Lasers, Verlichting, Pompen, Meetapparatuur,
Afstandbedieningen, Ovens, Magnetron, Koffiezetapparaten,
Fototoestellen, Kopieerapparaten, Projectoren, IJskasten, Diepvriezers,
Snelheidscontroles, Navigatiesystemen, Satellieten, Speelgoed,
Vliegtuigen, Trein, Stofzuigers, Vaatwasmachines, Compressors,
Grasmaaimachines, Liften, Auto’s, Rolluiken, Verwarming, enz.
Zonder elektriciteit zou ons hedendaags bestaan helemaal ontregeld
worden.
Bedrijven, Fabrieken, Ziekenhuizen, Rechtbanken, Scholen, Tv-zenders,
Internet, Banken, Winkels, Treinverkeer, Verkeerslichten, Politie,
Brandweer, Vliegvelden, GSM netwerk zouden allemaal niet goed meer
functioneren.

A – Introductie.
9

Omdat elektriciteit zo een grote rol speelt in ons dagelijks leven,
zijn er ook een hele hoop beroepen gerelateerd aan elektriciteit.
Hieronder zijn een aantal beroepen opgesomd die direct
betrekking hebben op elektriciteit.
Elektrotechnisch ingenieur
-Besturingstechnicus
-Automatiseringsdeskundige
-Onderhoudstechnicus Electro en Instrumentatie
-Elektronicaspecialist
-Productontwerper
-Ingenieur krachtcentrale
-Programmeur robots
-Verwarmingsmonteur
-Audiovisueel medewerker
-Monteur communicatienetwerken
-Monteur laag- en hoogspanningsnetwerken
-

We hebben nu een flink aantal zaken bekeken. Een aanvulling hierop is
een video.
Klik hiernaast op het video logo om de video te bekijken
op het internet. Bij geen werkende link klik HIER.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6A via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

B – Statische elektriciteit.
10

Wanneer we een plasje zuiver water eens goed gaan bekijken, zullen we
zien dat het plasje water uit allemaal waterdeeltjes bestaat. Één zo een
waterdeeltje noemen we een watermolecuul.
Een molecuul kunnen we ook weer goed gaan bekijken. We zullen zien
dat ieder watermolecuul is opgebouwd uit hetzelfde aantal
bouwsteentjes van een soort. Er bestaan heel veel verschillende
bouwsteentjes en die bouwsteentjes noemen we atomen.
Wanneer we kijken naar het watermolecuul zal 1 watermolecuul bestaan
uit 2 waterstofatomen (afgekort: H) en 1 zuurstofatoom (afgekort: O).
De wetenschappelijke naam van water is H2O, bestaat uit 2xH en 1xO.
Samen zorgen deze atomen ervoor dat er de stof ‘water’ gevormd
wordt. De atomen zelf zijn geen water meer. Het kleinste deeltje dat nog
onder water valt, is het watermolecuul.

Ook atomen zijn weer goed te bekijken. Dan zul je zien dat ieder atoom
is opgebouwd uit een kern met daaromheen elektronen.
De kern bestaat uit:
Protonen: Dit zijn positief geladen deeltjes.
Neutronen: Dit zijn neutrale kerndeeltjes.
Om de kern “vliegen” de negatief geladen deeltjes,
de elektronen.

B – Statische elektriciteit.
11

De kernen blijven gemiddeld op hun
plaats. De elektronen bewegen rond de kern. Bij metalen en andere
“geleiders” kunnen deze elektronen hun eigen kern verlaten. Er is dan
sprake van “vrije elektronen”.
Zie ook het filmpje dat uitlegt hoe een molecuul in
elkaar zit.
(Klik in het zwarte vlak)op het video logo.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

B – Statische elektriciteit.
12

Als een atoom en/of molecuul elektronen teveel of te weinig heeft dan
krijgt deze een lading. Men noemt dit atoom en/of molecuul dan een ion.
We zullen in het vervolg niet praten over een ion maar over een geladen
stof (deze bestaat immers uit ionen)
Heb je evenveel positieve deeltjes als negatieve dan heb je een neutrale
stof.
Heb je een tekort aan elektronen  positief geladen stof (+)
Heb je een overschot aan elektronen negatief geladen stof (-)
Je kunt een stof alleen een lading geven door elektronen erbij of eraf te
doen.
2 gelijknamige stoffen (+) en (+) en (-) en (-) zullen ze elkaar afstoten.
Uiteraard geld dit niet voor neutrale stoffen onderling

2 ongelijknamige stoffen (-) en (+) zullen ze elkaar aantrekken.
Hierbij moet opgemerkt worden dat een neutrale stof ook door een
geladen stof aangetrokken wordt.

B – Statische elektriciteit.
13

Elektroscoop.
Met een elektroscoop kun je het effect van positief en
negatief geladen deeltjes zichtbaar maken. Het bestaat
meestal uit twee bladen lichte metalen folie.
De folie is verbonden met geleiders. De aan te tonen
lading vloeit langs de geleiders naar de bladen.
Daardoor gaan de twee bladen elkaar afstoten.
Hoe groter de lading, hoe verder de bladen zich van elkaar
verwijderen.
De elektroscoop die op school gebruikt wordt
staat hiernaast afgebeeld. Hoe groter de lading
hoe groter de uitslag.
Het is belangrijk bij een elektroscoop om te
onthouden dat de positieve deeltjes zich in de kern bevinden.
In een vaste stof (elektroscoop) zitten deze op een vaste plaats en
kunnen niet van hun plaats af. Bij stoffen met veel vrije elektronen zoals
bijna alle metalen zullen deze elektronen (negatieve deeltjes) wel willen
gaan bewegen.
Bepaalde stoffen worden bij wrijving:
-negatief geladen zoals: plastic koper
-positief geladen zoals: lucht, wol, glas

B – Statische elektriciteit.
14

Bij het in de buurt komen (niet aanraken!) van een elektroscoop gebeurt
het volgende:

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

De positief geladen staaf komt in de buurt en trekt de negatieve
deeltjes in de elektroscoop aan. Omdat er een verplaatsing van
negatieve elektronen in de elektroscoop plaats vindt, zullen er onderaan
alleen nog maar positief geladen deeltjes overblijven. En 2 positief
geladen plaatjes stoten elkaar af.
Dit effect wordt veroorzaakt door het feit dat gelijknamige ladingen
elkaar afstoten en ongelijknamige ladingen elkaar aantrekken.
Wanneer je dit verschijnsel moet gaan uitleggen kun je het beste dit
tekenen. Gebruik dan altijd deze volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen (+) op een vaste plaats.

3.

Teken de elektronen (-).

B – Statische elektriciteit.
15

Bij aanraking zal dit alles een hele andere wending nemen.
De elektronen (-) kunnen dan overspringen van het ene object naar het
andere. Hierdoor zal de elektroscoop uiteindelijk een positieve lading
krijgen, en de staaf wordt iets minder positief omdat er elektronen (-)
zijn bijgekomen. De plaatjes blijven dan ook uitelkaar staan.
Bij aanraking van de PVC buis gebeurt het volgende:
Er springen elektronen over

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Wanneer je dit verschijnsel moet gaan tekenen gebruik dan altijd deze
volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen op een vaste plaats. (+)

3.

Teken de elektronen. (-)

B – Statische elektriciteit.
16

Je kunt de elektroscoop weer neutraal maken door hem aan te raken, het
tekort aan elektronen wordt dan door jou aangevuld. Jij bent “geaard”
(verbonden met de aarde) en deze zal altijd neutraal blijven, vanwege
het enorme aantal deeltjes wat de aarde bezit.
Het in de buurt komen en aanraken met een negatieve staaf kun je
bekijken in de samenvatting. Let op: Er gebeurt met de plaatjes precies
hetzelfde, echter bewegen de elektronen (-) heel anders !

B – Statische elektriciteit.
17

Op de website staat een applet klaar waarmee je zelf een
ballon statisch kunt laden, probeer het eens en maak dan
eerst onderstaande opdrachten.
Laadt 1 ballon eerst negatief door hem langs de trui te wrijven.
1.
2.

Zal de trui nu positief of negatief zijn?
Wat zal er tussen de ballon en trui te zien zijn? Trekken deze elkaar
aan of stoten ze elkaar af?

Ga nu met de ballon naar de neutrale muur.
3.

Wat zal er met de negatieve elektronen in de muur gebeuren?

4.

Wat zal er met de positieve ionen in de muur gebeuren?

Herstel nu de simulatie en klik aan dat je 2 ballonnen wil gebruiken.
Wrijf met beide ballonen langs de trui zodat ze beide genoeg
elektronen opnemen. Hang vervolgens ballon 1 midden in het scherm en
ballon 2 breng je rustig naar ballon 1 toe.
5.

Wat zullen de 2 ballonen voor effect op elkaar hebben, en waarom?
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6B via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

C – Elektrische symbolen.
18

Bij elektriciteit wordt vaak gebruik gemaakt van schema’s waarin zal
worden aangegeven hoe een schakeling is opgebouwd. Een schakeling is
een stroomkring waarin verschillende onderdelen zijn opgenomen. Denk
hierbij aan een spanningsbron, een lampje en nog veel meer
verschillende mogelijke onderdelen. Deze onderdelen noemen we
componenten.

Schema’s worden gebruikt om een schakeling die in werkelijkheid
bestaan eenvoudiger weer te geven. In deze schema’s worden geen
foto’s gebruikt om aan te geven welke componenten in de schakeling
zitten.
Componenten die je veel zal tegenkomen:


Gelijkspanningbron



Wisselspanningbron



Schakelaar (geopend)



Schakelaar (gesloten)





Weerstand
(stroomverbruiker)
Voltmeter

V

C – Elektrische symbolen.
19


Ampèremeter



Lampje



Light-emitting diode (LED)



Draadje

A

Van de meeste componenten weet je waarschijnlijk wel wat ze doen of
waarvoor ze bedoeld zijn. Een diode is een apparaatje dat de stroom
maar in 1 richting doorlaat. Een Light-emitting diode is er eentje die
daarbij ook nog licht uitzendt.
Zoals al eerder aangegeven worden deze symbolen gebruikt om
schema’s te maken. Deze schema’s maken schakelingen overzichtelijker.
Enkele voorbeelden hiervan:

C – Elektrische symbolen.
20

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

Het schema dat er over blijft is veel overzichtelijk dan de oorspronkelijke
tekening.
Van ieder elektrisch apparaat is zo’n schema gemaakt. Zoals hieronder
van een magnetron

Dit maakt het zoeken naar eventuele storingen een stuk makkelijker.

C – Elektrische symbolen.
21

Schema’s zijn niet zo makkelijk te maken vanuit een tekening. Hoe meer
componenten in de tekening zijn, hoe moeilijker het zal zijn om een
schema ervan te maken.

ampèremeter

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Leg de componenten zodanig dat
je er overzichtelijk naar kan kijken.
Stap3:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

A

A

A

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6C via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

D – Grootheden.
22

Bij deze paragraaf gaan we de grootheden en bijbehorende eenheden
bespreken die tijdens deze module van toepassing zijn.
Spanning.
Spanning staat ook wel bekend als potentiaalverschil binnen de
natuurkunde. Met spanning wordt de hoeveelheid energie die nodig is
per ladingseenheid om deze te kunnen verplaatsen door een geleidend
materiaal bedoelt. Simpel gezegd: de energie van de elektronen.
Spanning wordt weergegeven met het symbool U, afgeleid van het
latijnse woord Urgere.
De eenheid waarin spanning wordt uitgedrukt is volt. Afgekort met een
hoofdletter V.
Wanneer je een elektrisch apparaat aansluit op het lichtnet door de
stekker in het stopcontact te steken, komt er een spanning van 230volt
naar dit apparaat. (Vroeger was dit 220volt, tegenwoordig 230volt)
Je noteert dit als: Ustopcontact = 230V.
Stroomsterkte.
Een lampje gaat branden als de kring gesloten is. Dit komt doordat er
een stroom van vrije elektriciteitsdeeltjes (elektronen) loopt door de
kring. Deze wordt verwekt door de batterij. De batterij werkt net als een
ventilator. Bij een ventilator is er voor en achter een andere druk en het
drukverschil veroorzaakt de luchtstroom. De batterij veroorzaakt dus een
drukverschil en hierdoor ontstaat een stroom. Deze stroom loopt van plus
naar min.
Kortom: stroomsterkte is het aantal elektronen dat per seconde door een
geleider stromen.

D – Grootheden.
23

Stroomsterkte wordt doorgaans weergegeven met de letter I, afkomstig
van intensiteit. De stroomsterkte die per seconde door een draad
passeert heeft de eenheid Ampère (A).
Stel dat er door een elektromotor een stroomsterkte van 3 Ampère gaat.
Je noteert dit als: Imotor = 3A
Om de stroomsterkte te meten plaats je een ampèremeter in serie (dus
tussen lampje en spanningsbron).
Weerstand.
Ieder elektrisch apparaat zorgt voor een weerstand van de
stroomsterkte. Een weerstand is wanneer de doorgang van een
elektrische stroom wordt bemoeilijkt.
Je zou weerstand kunnen vergelijken met een kraan die maar half
opengedraaid is.
Weerstand geven we aan met de letter R, afkomstig van resistance.
Weerstand wordt gemeten in de eenheid Ohm. Ohm wordt afgekort met
het Griekse symbool voor omega, Ω.
Stel dat een lampje een weerstand heeft van 25 Ohm.
Je noteer dit als: Rlampje = 25Ω.

D – Grootheden.
24

Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

Wanneer je spanning, stroomsterkte en weerstand wil gaan meten zijn er
een aantal dingen erg belangrijk om uit elkaar te houden.
Spanning over een lampje meten.
Wanneer je spanning wil meten heb je een spanningsmeter nodig. Deze
spanningsmeter sluit je parallel over het lampje aan.
Stroomsterkte door een lampje meten.
Wanneer je stroomsterkte wil gaan meten heb je een ampèremeter
nodig. Deze sluit je in serie voor of na het lampje aan. Deze zal het
aantal elektronen die per seconde door het lampje gaan meten.

D – Grootheden.
25

Wanneer je nog niet goed het verschil weet tussen serie en parallel is
dat geen probleem, want dat wordt later deze module nog behandeld.
Maar om je toch alvast een idee te geven kun je onderstaand filmpje
bekijken door erop te klikken. Het filmpje is ook HIER te vinden.

Weerstand van een lampje meten.
De weerstand is te meten maar dat wordt niet in deze module
behandeld. In deze module leer je wel de weerstand te berekenen met
behulp van de stroomsterkte en de spanning. Dit volgt nog in de
komende paragrafen.
Samenvatting kun je HIER te vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6D via Teletop.

E1 - Wet van Ohm.
26

Bij elektriciteit is er 1 formule de basis van alle andere formules. Deze
formule zal bij ieder onderdeeltje van elektriciteit, waarbij elektriciteit
een rol speelt, terugkomen. Deze wet is vernoemd naar de Duitse
natuurkundige George Ohm, die als eerste de relatie legde tussen
stroomsterkte, spanning en weerstand.
Voordat je de wet van Ohm goed kan begrijpen, moet je een aantal
basisdingen goed helder hebben.








Er kan pas een elektrische stroom lopen wanneer de stroomkring
gesloten is.
Stroomsterkte (I) wordt gemeten in Ampère (A).
Je kunt stroomsterkte meten met een Ampèremeter die je in serie
plaatst met het te meten component.
Spanning (U) wordt gemeten in Volt (V).
Je kunt spanning meten met een voltmeter die je parallel over het te
meten component plaatst.
Geef je de elektronen meer energie (spanning) dan zullen de aantal
elektronen die per seconde (stroomsterkte) door de stroomkring gaan
toenemen.

Deze voorwaarden zijn van belang bij de wet van Ohm. Wanneer er niet
aan deze voorwaarden wordt voldaan zal de wet van Ohm niet gelden.

E1 - Wet van Ohm.
27

We gaan nu bekijken hoe de wet van Ohm er uitziet.
We gaan de spanning en stroomsterkte meten van een
component (in dit geval hiernaast een weerstandje).
We zetten er eerst 0 volt op. De stroomsterkte is dan ook
0 ampère.
Wanneer we de spanning gaan verhogen naar 1volt,
zal de stroomsterkte omhoog gaan naar 0,5 ampère.
We verhogen de spanning naar 2 volt, stroomsterkte wordt 1 ampère.
Iedere keer wanneer de spanning met 1 volt verhoogd wordt, zal de
stroomsterkte verhogen met 0,5. Dat kunnen we uitzetten in een tabel
zoals hierbeneden is gedaan. Vanuit deze tabel kun je een grafiek
tekenen zoals ernaast gebeurd is. Bekijk deze en kijk of je begrijpt wat
er staat.

I (A)

0
0

1
0,5

2
1

3 4
1,5 2

U/I

2

2

2

2

U (V)

U (V)

3
2
1

0,5 1 1,5 2 I (A)
Zoals je in de kolom onderaan de tabel kunt
zien, komt er een constante waarde uit wanneer je spanning deelt door
de stroomsterkte. Vanuit de wiskunde weet je dat bij een rechte lijn een
hellingsgetal hoort.

Deze waarde is de weerstand.

R=

spanning
stroomsterkte

=

U(V)
I(A)

=

2
3
4
1
= 2Ω
=
=
=
1
1,5
0,5
2

E1 - Wet van Ohm.
28

De wet van Ohm luidt als volgt:

weerstand =
R(Ω) =

In symbolen:

spanning
stroomsterkte
U(V)
I(A)

Om erachter te komen hoe je de formule moet invullen wanneer er iets
anders gevraagd wordt dan de weerstand, kun je de formuledriehoek
gebruiken. Je legt dan je vinger op het gedeelte dat je moet uitrekenen,
de driehoek laat je zien hoe je de formule moet gebruiken.
Wil je R weten?
Leg je vinger op R, er blijft

over.

Wil je U weten?
Leg je vinger op U, er blijft I x R over.

Alle verschillende voorbeeldsommen kun je HIER vinden in de
samenvatting.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E1 via Teletop.

E2 – Ohm & lampje.
29

Dagelijks komen we lampen tegen. Grote lampen, zoals in een
voetbalstadion of kleine lampen in de kerstboom. Er zijn heel veel
verschillende soorten lampen of lampjes.
Wanneer je ieder lampje apart gaat bekijken,
zul je zien dat er op ieder lampje iets geschreven
staat. Bijvoorbeeld een autolamp.
Daar zou 12V/1,5A op kunnen staan.
Dit betekent dat wanneer je 12Volt over dit
lampje heen zou zetten, er een stroomsterkte van
1,5A doorheen gaan en brand het lampje op volle sterkte.

12V/1,5A

Kun je over dit lampje:
2Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zeer zwak.
6Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zwak.
12,5Volt zetten?
Ja, het lampje brandt fel.
25Volt zetten?
Ja, het lampje zal doorbranden.
Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken. In de video
wordt een proef gedemonstreerd om spanning en stroomsterkte te
meten. Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

E2 – Ohm & lampje.
30

De weerstand van een lampje is te meten en zal constant zijn wanneer er
een andere hoeveelheid spanning over het lampje wordt gezet. Echter
wanneer een gloeidraadje in een lampje zeer heet wordt, dan zal zijn
weerstandwaarde gaan veranderen door de hitte. Dat is het beste
zichtbaar wanneer een meting wordt uitgezet in een grafiek.
In de grafiek hiernaast zie je wat er
gebeurt wanneer je steeds meer spanning
(U) over een lampje zet. In eerste instantie
zal de grafiek lineair blijven, omdat de
weerstand constant is. Maar wanneer er
teveel spanning over een lampje wordt
gezet, wordt hij warm en zal hij uiteindelijk
doorbranden. Bij dit oververhitten van het
lampje zal de weerstand verhogen.

Wanneer je een voorbeeldsom wil zien, kijk dan in de samenvatting.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E2 via Teletop.

F – Serieschakeling.
31

Wanneer we een schakeling bekijken, kunnen we een schakeling onder
verdelen in 2 hoofdcategorieën. De Serieschakeling en de
Parallelschakeling.
Dit hebben we al heel kort bekeken bij paragraaf D met een filmpje. In
deze paragraaf gaan we het hebben over de Serieschakeling. De
Parallelschakeling zal in de volgende paragraaf worden besproken.
Een Serieschakeling is een schakeling waarbij alle geschakelde
componenten in serie staan. Dat wil zeggen; wanneer de stroom gaat
lopen kan deze maar 1 richting uit en komt dan alle componenten tegen.
De stroom kan zich nergens splitsen, splitsen is namelijk parallel.

+
-

+
-

Serie

Parallel

In het linkerplaatje zijn 3 lampjes in serie geschakeld. De stroom moet
door alle 3 de lampjes heen. In het rechterplaatje zijn 3 lampjes parallel
getekend, de stroom zal zich splitsen voordat het door een lampje gaat.

F – Serieschakeling.
32

Wanneer er in een serieschakeling een lampje uitvalt dan gaan de
andere lampjes ook uit, omdat de stroom niet meer door kan. De
stroomkring is dan niet meer gesloten. Wanneer er een lampje uitvalt bij
een Parallelschakeling, dan is de stroomkring nog steeds gesloten en kan
de stroom nog steeds door de andere lampjes. Deze zullen dan gewoon
blijven branden.

Stroomsterkte in een Serieschakeling.
Wanneer we een stroom laten lopen door een Serieschakeling dan is de
stroomsterkte in de hele stroomkring gelijk. Het maakt niet uit waar je
stroomsterkte gaat meten, overal is deze even groot.
In Natuurkundige termen zeggen we;
de stroomsterkte is constant.
I
1

I
2

I
3

I totaal

I = constant

Itotaal= I1= I2= I3

Itotaal wordt ook wel Ibron genoemd

F – Serieschakeling.
33

Spanning bij Serieschakeling.
De spanning die over de componenten staat kan wel verschillen, dit is
afhankelijk van de weerstand van ieder component. De spanning van
alle componenten bij elkaar opgeteld is de totale spanning.

U
1

U
2

U
3

U totaal

Utotaal = U1+U2+U3+…
Bekijk onderstaand filmpje over het oplossen van sommen met
serieschakelingen (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun het ook HIER bekijken.

F – Serieschakeling.
34

Weerstanden in serieschakeling.
Wanneer we weerstanden bekijken bij serieschakeling dan kun de totale
weerstand heel gemakkelijk berekenen. Je mag namelijk alle
weerstanden in de schakelingen bij elkaar optellen dan heb je de totale
weerstand.
R1

R2

R3

Rtot=R1+R2+R3
Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6F via Teletop.

G – Parallelschakeling.
35

In de vorige paragraaf hebben we gezien wanneer een schakeling
‘serie’ wordt genoemd en wanneer ‘parallel’. In deze paragraaf gaan
we kijken naar de stroomsterkte en spanning bij een parallelschakeling,
net zoals we dat in de vorige paragraaf hebben gedaan bij een
serieschakeling.
Het grote verschil van een parallelschakeling met een serieschakeling is
dat er bij een parallelschakeling meerdere stroomkringen zijn te
onderscheiden.
Hieronder zijn de verschillende stroomkringen weergegeven. Iedere
stroomkring is apart gekleurd. De stroom door het bovenste lampje volgt
de roze route, de stroom door het onderste lampje de groene route en
de stroom door de weerstand (component in het midden) de bruine route.

G – Parallelschakeling.
36

Wanneer we in een parallelschakeling ieder component gaan bekijken
zijn er een aantal eigenschappen heel belangrijk.
Omdat er meerdere stroomkringen zijn, is:


De stroomsterkte in de stroomkringen verschillend.



De spanning over ieder component hetzelfde.



Als er één onderdeel uitvalt of kapot gaat werkt de rest nog steeds.
U1

U2

U3
Utotaal

Spanning bij een parallelschakeling.
Met een voltmeter meet je de spanning over ieder component en zul je
zien dat over ieder component dezelfde spanning staat. Ook de totale
spanning (Utotaal) is hetzelfde.
Utotaal = U1 = U2 = U3

G – Parallelschakeling.
37

Stroomsterkte bij parallelschakeling.
De stroomsterkte kan verschillen per component in een
parallelschakeling. Om deze uit te rekenen moet je voor iedere
component de wet van Ohm gaan gebruiken. Wanneer je de totale
stroomsterkte wil weten, mag je de stroomsterktes van alle losse
componenten bij elkaar optellen.
I1

I2

I3

It

Itotaal = I1+I2+I3+…
Bekijk onderstaande film om te zien hoe je berekeningen aanpakt bij een
parallelschakeling (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

G – Parallelschakeling.
38

Weerstand bij parallelschakeling.
Om een totale weerstand te berekenen bij een parallelschakeling zul je
meer moeite moeten doen dan bij een serieschakeling.
Bij een serieschakeling hoefde je alle weerstanden maar bij elkaar op te
tellen, bij een parallelschakeling gaan we “omgekeerd” optellen.
Om omgekeerd op te tellen krijg je deze formule gegeven:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1
Je vult hierbij R1, R2, R3 etc. in de formule in en je houdt breuken over.
Als je niet meer weet hoe je Rv kunt uitrekenen wanneer je deze breuken
hebt kun je dat opzoeken in de samenvatting.

Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6G via Teletop.

H – Gecombineerde schakeling.
39

Tot nu toe zijn serieschakelingen en parallelschakelingen altijd apart
bekeken. Maar de meeste schakelingen die worden gebruikt bestaan
niet uit alleen serie of parallel geschakelde componenten maar uit een
mix hiervan. We noemen dit een gecombineerde schakeling.
Hier rechts is een gecombineerde schakeling
weergegeven. Het zijn 2 lampjes (nr. 1+2) die
parallel geschakeld zijn. Samen staan deze
lampjes in serie met de weerstand hier rechts.

1

Om aan een gecombineerde schakeling te
kunnen rekenen, moet je eerst gaan kijken welke
componenten in serie met elkaar staan en welke componenten een
parallelschakeling met elkaar vormen.
Wanneer je dat gelukt is kun je een parallelschakeling in gedachte
vervangen door een vervangingscomponent (vaak wel
vervangingsweerstand genoemd).
Dan hou je een schakeling over waarbij alle onderdelen in serie met
elkaar staan. Deze zou je zonder problemen moeten kunnen oplossen.

1
1 en 2

2

2

H – Gecombineerde schakeling.
40

Om een vervanging te vinden moet je een aantal zaken onthouden:
Alleen weerstanden mag je vervangen, je zult dus altijd eerst de
weerstand moeten uitrekenen.


Weerstanden in serie mag je optellen.



Weerstand parallel moet je “omgekeerd optellen” .



Serie:

(RV = R1+R2+R3+enz.)

Parallel:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1

Om goed te zien hoe je bij een parallelschakeling een
vervangingsweerstand uitrekent kun je het onderstaand filmpje bekijken.
(klik in het zwarte vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
41

Voorbeeldsom.
Geef bij elk component van onderstaande afbeelding de spanning,
stroomsterkte en weerstand.
9V
6V
10 Ω
0,2 A

Dit lijkt erg moeilijk, zeker omdat je bij zo een opgave “door het bomen
het bos niet meer ziet”. Je moet hiervoor iedere keer bij het begin
beginnen en de basisregels toepassen die je de afgelopen paragrafen
hebt geleerd.
De som wordt uitgewerkt in het onderstaand filmpje. (klik in het zwarte
vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
42

Je zou nu aan het laatste huiswerk van deze module kunnen beginnen.
Wanneer je graag nog een extra uitleg wil hebben over het oplossen
van een gecombineerde schakeling, dan kun je eerst onderstaand filmpje
bekijken. (klik in het zwarte vlak)
Ook zijn in de samenvatting meerdere sommen geheel uitgewerkt.
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Samenvatting kun je HIER vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6H via Teletop.

Extra: Relais.
43

Deze paragraaf is voor de mensen die nog geïnteresseerd zijn om wat
extra te weten te komen. Deze paragraaf zal NIET worden getoetst op
het proefwerk.
Tijdens deze extra stof gaan we het hebben over een Relais en zullen
stap voor stap gaan bekijken wat een Relais is.
Wat is een Relais?
Een Relais is een door een elektromagneet bediende schakelaar.
Het is een eenvoudige maar zeer veelgebruikte component in elektrische
schakelingen.
Hoe werkt een relais?
In een relais is koperdraad om een ijzeren staafje gedraaid. Wanneer
er door de draad stroom gaat lopen zal het ijzeren staafje magnetisch
worden. Aan het uiteinde van dit ijzeren staafje zit een ijzeren plaatje
wat aangetrokken wordt als het staafje magnetisch wordt.
Hierdoor worden er onder het plaatje 2 contacten met elkaar verbonden
net zoals bij een schakelaar.

Extra: Relais.
44

Welk symbool is een Relais?

Aan de linkerkant (bij de spoel) sluit je stroomkring A aan. Wanneer
deze stroomkring sluit, zal deze de elektromagneet activeren en trekt
aan het schakelaartje in stroomkring B (stippellijn).
Hoe werkt een Relais in een schakeling?

A

Als er een relais gebruikt wordt, zijn er
S1
altijd 2 stroomkringen,
S2
de “stuurkring” B en de
“verbruikerskring” A. Als de
schakelaar 1 (S1) gesloten wordt dan
B
wordt het ijzer in de het relais
M
magnetisch. Hierdoor trekt hij
schakelaar 2 (S2) automatisch
dicht. De 2e stroomkring wordt dus gesloten en in dit voorbeeld gaat dan
de motor (M) werken.

Extra: Relais.
45

Waarom dan niet de hiernaast staande schakeling?
Een motor (b.v. ruitenwissermotor auto) heeft
meestal een groot vermogen, het gevolg hiervan
is dat er een grote stroom doorheen gaat.
De meeste schakelaars aan het stuur zijn klein
en daar kan geen grote stroom doorheen,
anders branden deze door.

S

M

Een relais bied de oplossing, door
schakelaar S1 gaat een “kleine stuurstroom” waardoor S2 gesloten wordt
en de motor gaat werken. S2 is een schakelaar waar wel veel stroom
doorheen kan.
Deze relais bevinden zich vaak onder de motorkap of onder het
dashboard en je hoort ze vaak “klikken”.

Extra: Relais.
46

Hoe gebruiken we een Relais in een schakeling?
Een Relais gebruiken we zoals al gezien om met schakeling A schakeling
B te doen openen of sluiten. Wanneer we gaan kijken kom je het Relais
vaak tegen bij schakelingen waarbij je met een kleine stroomsterkte een
stroomkring wil (de)activeren met een grote stroomsterkte.
Het beste voorbeeld hiervan is een startrelais van de auto. Wanneer je
de auto probeert te starten draai je aan de sleutel. In deze schakeling is
dan ook een relais opgenomen die vervolgens alle andere systemen in
de auto uitzet, zodat de startmotor het volle vermogen van de accu kan
benutten.
In het schakelschema hieronder wordt een Relais gebruikt om een bel te
doen bellen. De bel werkt op een spanning van 230V, maar wordt
aangestuurd met een schakelaar die maar 12V aan spanning nodig
heeft.

Practica.
47

Hieronder zijn een aantal practica te vinden die goed aansluiten bij
deze module. Wanneer er een practicum wordt uitgevoerd, zal dit van
tevoren duidelijk worden aangegeven en kun je deze hier vinden:
Practicum 1:

Water als geleider.

Practicum 2:

De volta-batterij.

Practicum 3:

De citroen-batterij.

Practicum 4:

De hand-batterij.

Practicum 5:

Schakelingen tekenen en bouwen.

Practicum 6:

Wet van Ohm.


Slide 47

1

MODULE 6
ELEKTRICITEIT.

Door: S.

Habets.

Inhoudsopgave.
2

Hier vind u het overzicht van deze module.
Om snel naar een onderdeel toe te gaan kan erop geklikt worden.
Voorwoord

3

Legenda

4

A.

Introductie

5

B.

Statische elektriciteit

10

C.

Elektrische symbolen

18

D.

Grootheden

22

E1.

Wet van Ohm

26

E2.

Ohm & lampje

29

F.

Serieschakeling

31

G.

Parallelschakeling

35

H.

Gecombineerde schakeling

39

Extra:

Transistor

43

Practica

47

Voorwoord.
3

Welkom bij de module Elektriciteit door S. Habets.
Deze module is gemaakt voor leerlingen van 2 Atheneum.
De opzet van deze module is dat een leerling deze module geheel
zelfstandig door kan werken. Daar waar dat niet mogelijk is, zal er
tijdens de les hier nog aandacht aan besteed worden. Bij vragen kan
altijd de docent worden geraadpleegd. Dat kan tijdens de les, maar dat
kan ook online. Je krijgt dan in de meeste gevallen reactie per email.
Te vinden op: www.stagesmc.weebly.com
Verder is op de website nog aanvullende informatie te vinden.
Het is verstandig om tijdens de les naast je laptop ook te
zorgen voor een koptelefoon of oordopjes. Dit omdat er
regelmatig filmpjes met geluid zijn verwerkt in dit lesmateriaal.
Opdrachten/huiswerk.
De opdrachten die bij deze module horen zijn op teletop te vinden.
Wanneer er opdrachten gemaakt moeten worden zal dat worden
aangegeven in de module. Wanneer je score lager is dan 65% mag je
niet verder met de volgende paragraaf maar moet je de opdrachten
nogmaals maken.
Aanvullende informatie zal worden gegeven in de les.
Heel veel succes en plezier!
S. Habets

Legenda.
4

Soms kom je logo’s tegen op de groene balk zoals deze hierboven staan.
Wanneer je op sommige logo’s klikt zit er een hyperlink achter. Deze zal
je dan direct naar de juiste locatie verwijzen.
Hier beneden wordt uitgelegd wat het betekend wanneer er een van
deze logo’s in de groene balk staan vermeld.
Er zit geluid bij deze pagina of bij de bijbehorende film.
In de klas zijn oordopjes of een koptelefoon verplicht.
Er bevindt zich een video op deze pagina.

Aanvullende informatie is te vinden op de website van Dhr.
Habets.
Er bevinden zich opdrachten via TeleTop op deze pagina.

Er bevindt zich een samenvatting op deze pagina.

A – Introductie.
5

Elektriciteit komen we dagelijks tegen in ons leven. Dan denk je natuurlijk
meteen aan het stopcontact en aan batterijen met alle apparaten die
daarbij horen. Maar niet alleen kunstmatig opgewekte elektriciteit kom
je in je dagelijks leven tegen, ook in de natuur kom je elektriciteit tegen.
Vaak denk je niet aan deze vormen, maar toch hebben ze alles met
elektriciteit te maken.

In de natuur kom je bliksem tegen, heb je de sidderaal en gaan je haren
rechtovereind staan met behulp van elektriciteit. Zelfs in ons lichaam
gaan er continu elektrische stroompjes als je kijkt naar ons zenuwstelsel.

Tegenwoordig maken wij onze eigen elektriciteit. Maar waarom
gebruiken wij mensen eigenlijk zo graag elektriciteit?
Elektriciteit is een vorm van energie die veel voordelen heeft.




Elektriciteit is gemakkelijk te transporteren door de infrastructuur van
(koper)draden die inmiddels overal in ons land zijn aangebracht.
Elektriciteit is gemakkelijk om te zetten in andere vormen van energie
zoals:
Warmte
(vb: een soldeerbout of elektrische verwarming)
Licht
(vb: een gloeilamp of LED)
Beweging
(vb: een elektromotor)

A – Introductie.
6

Elektriciteit heeft ook grote nadelen.
Dat is namelijk dat elektriciteit duur is en zeer moeilijk te maken is. Het
proces van elektriciteit opwekken is ook erg milieubelastend.
(d.w.z. dat het milieu er flink onder lijdt)
Hoe komen we vandaag de dag eigenlijk aan de benodigde
elektriciteit? Dat wordt uitgelegd in het volgend filmpje.
(klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Historie van Elektriciteit.
Volgens historische documenten is de eerste bekende ontdekking van
statische elektriciteit eigenlijk in de 6e eeuw. Hier werd ontdekt dat het
wrijven van een bont met een ander voorwerp andere voorwerpen laat
aantrekken.

A – Introductie.
7

De eerste moderne toepassing van elektriciteit was in 1660, de eerste
elektrostatische generator. Deze baande de weg voor de leer van de
elektriciteit. Men ontdekte dat er materialen zijn die als geleiders dienst
doen en anderen die als isolator dienst doen en dat er twee soorten
ladingen bestaan (positief en negatief).
In 1700 werd de eerste condensator uitgevonden en men kon zo
statische elektriciteit in een elektrische stroom omzetten.
In de vroege 19e eeuw deed men nog meer verbazende ontdekkingen
op het gebied van elektriciteit.
Er kwamen bedrijven die erop gericht waren om elektriciteit te
onderzoeken om zo het leven voor de mensen gemakkelijker te maken.
Zo kwamen er de meest ongelooflijke uitvindingen, zoals de
inductiemotor, de gloeilamp, de lange afstand telegraaf, de telefoon, de
eerste elektrische aangedreven locomotief.
Deze uitvindingen kwamen van mensen zoals:
- Georg Simon Ohm
1787 - 1854

- Graaf Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta
1745 - 1827

- André-Marie Ampère
1775 – 1836
Natuurlijk zijn er nog vele andere uitvinders geweest die zich met
elektriciteit bezig hebben gehouden zoals:
Thomas Edison, Alexander Graham Bell, Michael Faraday, Benjamin
Franklin, Samuel Morse, James Watt, James Clerk Maxwell

A – Introductie.
8

Na de tweede wereldoorlog zijn de ontwikkelingen zeer snel gegaan.
Heden ten dage is elektriciteit niet meer weg te denken uit onze
maatschappij.
Toepassingen.
Om maar een paar voorbeelden te noemen waarbij elektriciteit een
belangrijke rol speelt:
Televisie, Stereo, Gsm, Computer, Airco, Klokken, Elektrische
gereedschappen, Lasers, Verlichting, Pompen, Meetapparatuur,
Afstandbedieningen, Ovens, Magnetron, Koffiezetapparaten,
Fototoestellen, Kopieerapparaten, Projectoren, IJskasten, Diepvriezers,
Snelheidscontroles, Navigatiesystemen, Satellieten, Speelgoed,
Vliegtuigen, Trein, Stofzuigers, Vaatwasmachines, Compressors,
Grasmaaimachines, Liften, Auto’s, Rolluiken, Verwarming, enz.
Zonder elektriciteit zou ons hedendaags bestaan helemaal ontregeld
worden.
Bedrijven, Fabrieken, Ziekenhuizen, Rechtbanken, Scholen, Tv-zenders,
Internet, Banken, Winkels, Treinverkeer, Verkeerslichten, Politie,
Brandweer, Vliegvelden, GSM netwerk zouden allemaal niet goed meer
functioneren.

A – Introductie.
9

Omdat elektriciteit zo een grote rol speelt in ons dagelijks leven,
zijn er ook een hele hoop beroepen gerelateerd aan elektriciteit.
Hieronder zijn een aantal beroepen opgesomd die direct
betrekking hebben op elektriciteit.
Elektrotechnisch ingenieur
-Besturingstechnicus
-Automatiseringsdeskundige
-Onderhoudstechnicus Electro en Instrumentatie
-Elektronicaspecialist
-Productontwerper
-Ingenieur krachtcentrale
-Programmeur robots
-Verwarmingsmonteur
-Audiovisueel medewerker
-Monteur communicatienetwerken
-Monteur laag- en hoogspanningsnetwerken
-

We hebben nu een flink aantal zaken bekeken. Een aanvulling hierop is
een video.
Klik hiernaast op het video logo om de video te bekijken
op het internet. Bij geen werkende link klik HIER.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6A via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

B – Statische elektriciteit.
10

Wanneer we een plasje zuiver water eens goed gaan bekijken, zullen we
zien dat het plasje water uit allemaal waterdeeltjes bestaat. Één zo een
waterdeeltje noemen we een watermolecuul.
Een molecuul kunnen we ook weer goed gaan bekijken. We zullen zien
dat ieder watermolecuul is opgebouwd uit hetzelfde aantal
bouwsteentjes van een soort. Er bestaan heel veel verschillende
bouwsteentjes en die bouwsteentjes noemen we atomen.
Wanneer we kijken naar het watermolecuul zal 1 watermolecuul bestaan
uit 2 waterstofatomen (afgekort: H) en 1 zuurstofatoom (afgekort: O).
De wetenschappelijke naam van water is H2O, bestaat uit 2xH en 1xO.
Samen zorgen deze atomen ervoor dat er de stof ‘water’ gevormd
wordt. De atomen zelf zijn geen water meer. Het kleinste deeltje dat nog
onder water valt, is het watermolecuul.

Ook atomen zijn weer goed te bekijken. Dan zul je zien dat ieder atoom
is opgebouwd uit een kern met daaromheen elektronen.
De kern bestaat uit:
Protonen: Dit zijn positief geladen deeltjes.
Neutronen: Dit zijn neutrale kerndeeltjes.
Om de kern “vliegen” de negatief geladen deeltjes,
de elektronen.

B – Statische elektriciteit.
11

De kernen blijven gemiddeld op hun
plaats. De elektronen bewegen rond de kern. Bij metalen en andere
“geleiders” kunnen deze elektronen hun eigen kern verlaten. Er is dan
sprake van “vrije elektronen”.
Zie ook het filmpje dat uitlegt hoe een molecuul in
elkaar zit.
(Klik in het zwarte vlak)op het video logo.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

B – Statische elektriciteit.
12

Als een atoom en/of molecuul elektronen teveel of te weinig heeft dan
krijgt deze een lading. Men noemt dit atoom en/of molecuul dan een ion.
We zullen in het vervolg niet praten over een ion maar over een geladen
stof (deze bestaat immers uit ionen)
Heb je evenveel positieve deeltjes als negatieve dan heb je een neutrale
stof.
Heb je een tekort aan elektronen  positief geladen stof (+)
Heb je een overschot aan elektronen negatief geladen stof (-)
Je kunt een stof alleen een lading geven door elektronen erbij of eraf te
doen.
2 gelijknamige stoffen (+) en (+) en (-) en (-) zullen ze elkaar afstoten.
Uiteraard geld dit niet voor neutrale stoffen onderling

2 ongelijknamige stoffen (-) en (+) zullen ze elkaar aantrekken.
Hierbij moet opgemerkt worden dat een neutrale stof ook door een
geladen stof aangetrokken wordt.

B – Statische elektriciteit.
13

Elektroscoop.
Met een elektroscoop kun je het effect van positief en
negatief geladen deeltjes zichtbaar maken. Het bestaat
meestal uit twee bladen lichte metalen folie.
De folie is verbonden met geleiders. De aan te tonen
lading vloeit langs de geleiders naar de bladen.
Daardoor gaan de twee bladen elkaar afstoten.
Hoe groter de lading, hoe verder de bladen zich van elkaar
verwijderen.
De elektroscoop die op school gebruikt wordt
staat hiernaast afgebeeld. Hoe groter de lading
hoe groter de uitslag.
Het is belangrijk bij een elektroscoop om te
onthouden dat de positieve deeltjes zich in de kern bevinden.
In een vaste stof (elektroscoop) zitten deze op een vaste plaats en
kunnen niet van hun plaats af. Bij stoffen met veel vrije elektronen zoals
bijna alle metalen zullen deze elektronen (negatieve deeltjes) wel willen
gaan bewegen.
Bepaalde stoffen worden bij wrijving:
-negatief geladen zoals: plastic koper
-positief geladen zoals: lucht, wol, glas

B – Statische elektriciteit.
14

Bij het in de buurt komen (niet aanraken!) van een elektroscoop gebeurt
het volgende:

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

De positief geladen staaf komt in de buurt en trekt de negatieve
deeltjes in de elektroscoop aan. Omdat er een verplaatsing van
negatieve elektronen in de elektroscoop plaats vindt, zullen er onderaan
alleen nog maar positief geladen deeltjes overblijven. En 2 positief
geladen plaatjes stoten elkaar af.
Dit effect wordt veroorzaakt door het feit dat gelijknamige ladingen
elkaar afstoten en ongelijknamige ladingen elkaar aantrekken.
Wanneer je dit verschijnsel moet gaan uitleggen kun je het beste dit
tekenen. Gebruik dan altijd deze volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen (+) op een vaste plaats.

3.

Teken de elektronen (-).

B – Statische elektriciteit.
15

Bij aanraking zal dit alles een hele andere wending nemen.
De elektronen (-) kunnen dan overspringen van het ene object naar het
andere. Hierdoor zal de elektroscoop uiteindelijk een positieve lading
krijgen, en de staaf wordt iets minder positief omdat er elektronen (-)
zijn bijgekomen. De plaatjes blijven dan ook uitelkaar staan.
Bij aanraking van de PVC buis gebeurt het volgende:
Er springen elektronen over

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Plaatjes zijn positief
+ en + = afstoting

Wanneer je dit verschijnsel moet gaan tekenen gebruik dan altijd deze
volgorde:
1.

Teken de standen van de elektroscoop.

2.

Teken de protonen op een vaste plaats. (+)

3.

Teken de elektronen. (-)

B – Statische elektriciteit.
16

Je kunt de elektroscoop weer neutraal maken door hem aan te raken, het
tekort aan elektronen wordt dan door jou aangevuld. Jij bent “geaard”
(verbonden met de aarde) en deze zal altijd neutraal blijven, vanwege
het enorme aantal deeltjes wat de aarde bezit.
Het in de buurt komen en aanraken met een negatieve staaf kun je
bekijken in de samenvatting. Let op: Er gebeurt met de plaatjes precies
hetzelfde, echter bewegen de elektronen (-) heel anders !

B – Statische elektriciteit.
17

Op de website staat een applet klaar waarmee je zelf een
ballon statisch kunt laden, probeer het eens en maak dan
eerst onderstaande opdrachten.
Laadt 1 ballon eerst negatief door hem langs de trui te wrijven.
1.
2.

Zal de trui nu positief of negatief zijn?
Wat zal er tussen de ballon en trui te zien zijn? Trekken deze elkaar
aan of stoten ze elkaar af?

Ga nu met de ballon naar de neutrale muur.
3.

Wat zal er met de negatieve elektronen in de muur gebeuren?

4.

Wat zal er met de positieve ionen in de muur gebeuren?

Herstel nu de simulatie en klik aan dat je 2 ballonnen wil gebruiken.
Wrijf met beide ballonen langs de trui zodat ze beide genoeg
elektronen opnemen. Hang vervolgens ballon 1 midden in het scherm en
ballon 2 breng je rustig naar ballon 1 toe.
5.

Wat zullen de 2 ballonen voor effect op elkaar hebben, en waarom?
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6B via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

C – Elektrische symbolen.
18

Bij elektriciteit wordt vaak gebruik gemaakt van schema’s waarin zal
worden aangegeven hoe een schakeling is opgebouwd. Een schakeling is
een stroomkring waarin verschillende onderdelen zijn opgenomen. Denk
hierbij aan een spanningsbron, een lampje en nog veel meer
verschillende mogelijke onderdelen. Deze onderdelen noemen we
componenten.

Schema’s worden gebruikt om een schakeling die in werkelijkheid
bestaan eenvoudiger weer te geven. In deze schema’s worden geen
foto’s gebruikt om aan te geven welke componenten in de schakeling
zitten.
Componenten die je veel zal tegenkomen:


Gelijkspanningbron



Wisselspanningbron



Schakelaar (geopend)



Schakelaar (gesloten)





Weerstand
(stroomverbruiker)
Voltmeter

V

C – Elektrische symbolen.
19


Ampèremeter



Lampje



Light-emitting diode (LED)



Draadje

A

Van de meeste componenten weet je waarschijnlijk wel wat ze doen of
waarvoor ze bedoeld zijn. Een diode is een apparaatje dat de stroom
maar in 1 richting doorlaat. Een Light-emitting diode is er eentje die
daarbij ook nog licht uitzendt.
Zoals al eerder aangegeven worden deze symbolen gebruikt om
schema’s te maken. Deze schema’s maken schakelingen overzichtelijker.
Enkele voorbeelden hiervan:

C – Elektrische symbolen.
20

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

Het schema dat er over blijft is veel overzichtelijk dan de oorspronkelijke
tekening.
Van ieder elektrisch apparaat is zo’n schema gemaakt. Zoals hieronder
van een magnetron

Dit maakt het zoeken naar eventuele storingen een stuk makkelijker.

C – Elektrische symbolen.
21

Schema’s zijn niet zo makkelijk te maken vanuit een tekening. Hoe meer
componenten in de tekening zijn, hoe moeilijker het zal zijn om een
schema ervan te maken.

ampèremeter

Stap 1:
Vervang de componenten
door symbolen.
Stap2:
Leg de componenten zodanig dat
je er overzichtelijk naar kan kijken.
Stap3:
Maak er een overzichtelijk
rechtlijnig schema van.

A

A

A

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6C via Teletop.
Samenvatting kun je HIER vinden.

D – Grootheden.
22

Bij deze paragraaf gaan we de grootheden en bijbehorende eenheden
bespreken die tijdens deze module van toepassing zijn.
Spanning.
Spanning staat ook wel bekend als potentiaalverschil binnen de
natuurkunde. Met spanning wordt de hoeveelheid energie die nodig is
per ladingseenheid om deze te kunnen verplaatsen door een geleidend
materiaal bedoelt. Simpel gezegd: de energie van de elektronen.
Spanning wordt weergegeven met het symbool U, afgeleid van het
latijnse woord Urgere.
De eenheid waarin spanning wordt uitgedrukt is volt. Afgekort met een
hoofdletter V.
Wanneer je een elektrisch apparaat aansluit op het lichtnet door de
stekker in het stopcontact te steken, komt er een spanning van 230volt
naar dit apparaat. (Vroeger was dit 220volt, tegenwoordig 230volt)
Je noteert dit als: Ustopcontact = 230V.
Stroomsterkte.
Een lampje gaat branden als de kring gesloten is. Dit komt doordat er
een stroom van vrije elektriciteitsdeeltjes (elektronen) loopt door de
kring. Deze wordt verwekt door de batterij. De batterij werkt net als een
ventilator. Bij een ventilator is er voor en achter een andere druk en het
drukverschil veroorzaakt de luchtstroom. De batterij veroorzaakt dus een
drukverschil en hierdoor ontstaat een stroom. Deze stroom loopt van plus
naar min.
Kortom: stroomsterkte is het aantal elektronen dat per seconde door een
geleider stromen.

D – Grootheden.
23

Stroomsterkte wordt doorgaans weergegeven met de letter I, afkomstig
van intensiteit. De stroomsterkte die per seconde door een draad
passeert heeft de eenheid Ampère (A).
Stel dat er door een elektromotor een stroomsterkte van 3 Ampère gaat.
Je noteert dit als: Imotor = 3A
Om de stroomsterkte te meten plaats je een ampèremeter in serie (dus
tussen lampje en spanningsbron).
Weerstand.
Ieder elektrisch apparaat zorgt voor een weerstand van de
stroomsterkte. Een weerstand is wanneer de doorgang van een
elektrische stroom wordt bemoeilijkt.
Je zou weerstand kunnen vergelijken met een kraan die maar half
opengedraaid is.
Weerstand geven we aan met de letter R, afkomstig van resistance.
Weerstand wordt gemeten in de eenheid Ohm. Ohm wordt afgekort met
het Griekse symbool voor omega, Ω.
Stel dat een lampje een weerstand heeft van 25 Ohm.
Je noteer dit als: Rlampje = 25Ω.

D – Grootheden.
24

Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken.
Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

Wanneer je spanning, stroomsterkte en weerstand wil gaan meten zijn er
een aantal dingen erg belangrijk om uit elkaar te houden.
Spanning over een lampje meten.
Wanneer je spanning wil meten heb je een spanningsmeter nodig. Deze
spanningsmeter sluit je parallel over het lampje aan.
Stroomsterkte door een lampje meten.
Wanneer je stroomsterkte wil gaan meten heb je een ampèremeter
nodig. Deze sluit je in serie voor of na het lampje aan. Deze zal het
aantal elektronen die per seconde door het lampje gaan meten.

D – Grootheden.
25

Wanneer je nog niet goed het verschil weet tussen serie en parallel is
dat geen probleem, want dat wordt later deze module nog behandeld.
Maar om je toch alvast een idee te geven kun je onderstaand filmpje
bekijken door erop te klikken. Het filmpje is ook HIER te vinden.

Weerstand van een lampje meten.
De weerstand is te meten maar dat wordt niet in deze module
behandeld. In deze module leer je wel de weerstand te berekenen met
behulp van de stroomsterkte en de spanning. Dit volgt nog in de
komende paragrafen.
Samenvatting kun je HIER te vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6D via Teletop.

E1 - Wet van Ohm.
26

Bij elektriciteit is er 1 formule de basis van alle andere formules. Deze
formule zal bij ieder onderdeeltje van elektriciteit, waarbij elektriciteit
een rol speelt, terugkomen. Deze wet is vernoemd naar de Duitse
natuurkundige George Ohm, die als eerste de relatie legde tussen
stroomsterkte, spanning en weerstand.
Voordat je de wet van Ohm goed kan begrijpen, moet je een aantal
basisdingen goed helder hebben.








Er kan pas een elektrische stroom lopen wanneer de stroomkring
gesloten is.
Stroomsterkte (I) wordt gemeten in Ampère (A).
Je kunt stroomsterkte meten met een Ampèremeter die je in serie
plaatst met het te meten component.
Spanning (U) wordt gemeten in Volt (V).
Je kunt spanning meten met een voltmeter die je parallel over het te
meten component plaatst.
Geef je de elektronen meer energie (spanning) dan zullen de aantal
elektronen die per seconde (stroomsterkte) door de stroomkring gaan
toenemen.

Deze voorwaarden zijn van belang bij de wet van Ohm. Wanneer er niet
aan deze voorwaarden wordt voldaan zal de wet van Ohm niet gelden.

E1 - Wet van Ohm.
27

We gaan nu bekijken hoe de wet van Ohm er uitziet.
We gaan de spanning en stroomsterkte meten van een
component (in dit geval hiernaast een weerstandje).
We zetten er eerst 0 volt op. De stroomsterkte is dan ook
0 ampère.
Wanneer we de spanning gaan verhogen naar 1volt,
zal de stroomsterkte omhoog gaan naar 0,5 ampère.
We verhogen de spanning naar 2 volt, stroomsterkte wordt 1 ampère.
Iedere keer wanneer de spanning met 1 volt verhoogd wordt, zal de
stroomsterkte verhogen met 0,5. Dat kunnen we uitzetten in een tabel
zoals hierbeneden is gedaan. Vanuit deze tabel kun je een grafiek
tekenen zoals ernaast gebeurd is. Bekijk deze en kijk of je begrijpt wat
er staat.

I (A)

0
0

1
0,5

2
1

3 4
1,5 2

U/I

2

2

2

2

U (V)

U (V)

3
2
1

0,5 1 1,5 2 I (A)
Zoals je in de kolom onderaan de tabel kunt
zien, komt er een constante waarde uit wanneer je spanning deelt door
de stroomsterkte. Vanuit de wiskunde weet je dat bij een rechte lijn een
hellingsgetal hoort.

Deze waarde is de weerstand.

R=

spanning
stroomsterkte

=

U(V)
I(A)

=

2
3
4
1
= 2Ω
=
=
=
1
1,5
0,5
2

E1 - Wet van Ohm.
28

De wet van Ohm luidt als volgt:

weerstand =
R(Ω) =

In symbolen:

spanning
stroomsterkte
U(V)
I(A)

Om erachter te komen hoe je de formule moet invullen wanneer er iets
anders gevraagd wordt dan de weerstand, kun je de formuledriehoek
gebruiken. Je legt dan je vinger op het gedeelte dat je moet uitrekenen,
de driehoek laat je zien hoe je de formule moet gebruiken.
Wil je R weten?
Leg je vinger op R, er blijft

over.

Wil je U weten?
Leg je vinger op U, er blijft I x R over.

Alle verschillende voorbeeldsommen kun je HIER vinden in de
samenvatting.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E1 via Teletop.

E2 – Ohm & lampje.
29

Dagelijks komen we lampen tegen. Grote lampen, zoals in een
voetbalstadion of kleine lampen in de kerstboom. Er zijn heel veel
verschillende soorten lampen of lampjes.
Wanneer je ieder lampje apart gaat bekijken,
zul je zien dat er op ieder lampje iets geschreven
staat. Bijvoorbeeld een autolamp.
Daar zou 12V/1,5A op kunnen staan.
Dit betekent dat wanneer je 12Volt over dit
lampje heen zou zetten, er een stroomsterkte van
1,5A doorheen gaan en brand het lampje op volle sterkte.

12V/1,5A

Kun je over dit lampje:
2Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zeer zwak.
6Volt zetten?
Ja, het lampje brandt zwak.
12,5Volt zetten?
Ja, het lampje brandt fel.
25Volt zetten?
Ja, het lampje zal doorbranden.
Bekijk de video hieronder door in het zwarte vlak te klikken. In de video
wordt een proef gedemonstreerd om spanning en stroomsterkte te
meten. Wanneer de video niet werkt kun je hem ook HIER bekijken.

E2 – Ohm & lampje.
30

De weerstand van een lampje is te meten en zal constant zijn wanneer er
een andere hoeveelheid spanning over het lampje wordt gezet. Echter
wanneer een gloeidraadje in een lampje zeer heet wordt, dan zal zijn
weerstandwaarde gaan veranderen door de hitte. Dat is het beste
zichtbaar wanneer een meting wordt uitgezet in een grafiek.
In de grafiek hiernaast zie je wat er
gebeurt wanneer je steeds meer spanning
(U) over een lampje zet. In eerste instantie
zal de grafiek lineair blijven, omdat de
weerstand constant is. Maar wanneer er
teveel spanning over een lampje wordt
gezet, wordt hij warm en zal hij uiteindelijk
doorbranden. Bij dit oververhitten van het
lampje zal de weerstand verhogen.

Wanneer je een voorbeeldsom wil zien, kijk dan in de samenvatting.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6E2 via Teletop.

F – Serieschakeling.
31

Wanneer we een schakeling bekijken, kunnen we een schakeling onder
verdelen in 2 hoofdcategorieën. De Serieschakeling en de
Parallelschakeling.
Dit hebben we al heel kort bekeken bij paragraaf D met een filmpje. In
deze paragraaf gaan we het hebben over de Serieschakeling. De
Parallelschakeling zal in de volgende paragraaf worden besproken.
Een Serieschakeling is een schakeling waarbij alle geschakelde
componenten in serie staan. Dat wil zeggen; wanneer de stroom gaat
lopen kan deze maar 1 richting uit en komt dan alle componenten tegen.
De stroom kan zich nergens splitsen, splitsen is namelijk parallel.

+
-

+
-

Serie

Parallel

In het linkerplaatje zijn 3 lampjes in serie geschakeld. De stroom moet
door alle 3 de lampjes heen. In het rechterplaatje zijn 3 lampjes parallel
getekend, de stroom zal zich splitsen voordat het door een lampje gaat.

F – Serieschakeling.
32

Wanneer er in een serieschakeling een lampje uitvalt dan gaan de
andere lampjes ook uit, omdat de stroom niet meer door kan. De
stroomkring is dan niet meer gesloten. Wanneer er een lampje uitvalt bij
een Parallelschakeling, dan is de stroomkring nog steeds gesloten en kan
de stroom nog steeds door de andere lampjes. Deze zullen dan gewoon
blijven branden.

Stroomsterkte in een Serieschakeling.
Wanneer we een stroom laten lopen door een Serieschakeling dan is de
stroomsterkte in de hele stroomkring gelijk. Het maakt niet uit waar je
stroomsterkte gaat meten, overal is deze even groot.
In Natuurkundige termen zeggen we;
de stroomsterkte is constant.
I
1

I
2

I
3

I totaal

I = constant

Itotaal= I1= I2= I3

Itotaal wordt ook wel Ibron genoemd

F – Serieschakeling.
33

Spanning bij Serieschakeling.
De spanning die over de componenten staat kan wel verschillen, dit is
afhankelijk van de weerstand van ieder component. De spanning van
alle componenten bij elkaar opgeteld is de totale spanning.

U
1

U
2

U
3

U totaal

Utotaal = U1+U2+U3+…
Bekijk onderstaand filmpje over het oplossen van sommen met
serieschakelingen (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun het ook HIER bekijken.

F – Serieschakeling.
34

Weerstanden in serieschakeling.
Wanneer we weerstanden bekijken bij serieschakeling dan kun de totale
weerstand heel gemakkelijk berekenen. Je mag namelijk alle
weerstanden in de schakelingen bij elkaar optellen dan heb je de totale
weerstand.
R1

R2

R3

Rtot=R1+R2+R3
Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6F via Teletop.

G – Parallelschakeling.
35

In de vorige paragraaf hebben we gezien wanneer een schakeling
‘serie’ wordt genoemd en wanneer ‘parallel’. In deze paragraaf gaan
we kijken naar de stroomsterkte en spanning bij een parallelschakeling,
net zoals we dat in de vorige paragraaf hebben gedaan bij een
serieschakeling.
Het grote verschil van een parallelschakeling met een serieschakeling is
dat er bij een parallelschakeling meerdere stroomkringen zijn te
onderscheiden.
Hieronder zijn de verschillende stroomkringen weergegeven. Iedere
stroomkring is apart gekleurd. De stroom door het bovenste lampje volgt
de roze route, de stroom door het onderste lampje de groene route en
de stroom door de weerstand (component in het midden) de bruine route.

G – Parallelschakeling.
36

Wanneer we in een parallelschakeling ieder component gaan bekijken
zijn er een aantal eigenschappen heel belangrijk.
Omdat er meerdere stroomkringen zijn, is:


De stroomsterkte in de stroomkringen verschillend.



De spanning over ieder component hetzelfde.



Als er één onderdeel uitvalt of kapot gaat werkt de rest nog steeds.
U1

U2

U3
Utotaal

Spanning bij een parallelschakeling.
Met een voltmeter meet je de spanning over ieder component en zul je
zien dat over ieder component dezelfde spanning staat. Ook de totale
spanning (Utotaal) is hetzelfde.
Utotaal = U1 = U2 = U3

G – Parallelschakeling.
37

Stroomsterkte bij parallelschakeling.
De stroomsterkte kan verschillen per component in een
parallelschakeling. Om deze uit te rekenen moet je voor iedere
component de wet van Ohm gaan gebruiken. Wanneer je de totale
stroomsterkte wil weten, mag je de stroomsterktes van alle losse
componenten bij elkaar optellen.
I1

I2

I3

It

Itotaal = I1+I2+I3+…
Bekijk onderstaande film om te zien hoe je berekeningen aanpakt bij een
parallelschakeling (klik in het zwarte vlak).
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

G – Parallelschakeling.
38

Weerstand bij parallelschakeling.
Om een totale weerstand te berekenen bij een parallelschakeling zul je
meer moeite moeten doen dan bij een serieschakeling.
Bij een serieschakeling hoefde je alle weerstanden maar bij elkaar op te
tellen, bij een parallelschakeling gaan we “omgekeerd” optellen.
Om omgekeerd op te tellen krijg je deze formule gegeven:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1
Je vult hierbij R1, R2, R3 etc. in de formule in en je houdt breuken over.
Als je niet meer weet hoe je Rv kunt uitrekenen wanneer je deze breuken
hebt kun je dat opzoeken in de samenvatting.

Bekijk de voorbeeldsom in de samenvatting om het huiswerk goed te
kunnen maken. In de samenvatting wordt stap voor stap het uitwerken
van sommen behandeld.
Samenvatting kun je HIER vinden.

Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6G via Teletop.

H – Gecombineerde schakeling.
39

Tot nu toe zijn serieschakelingen en parallelschakelingen altijd apart
bekeken. Maar de meeste schakelingen die worden gebruikt bestaan
niet uit alleen serie of parallel geschakelde componenten maar uit een
mix hiervan. We noemen dit een gecombineerde schakeling.
Hier rechts is een gecombineerde schakeling
weergegeven. Het zijn 2 lampjes (nr. 1+2) die
parallel geschakeld zijn. Samen staan deze
lampjes in serie met de weerstand hier rechts.

1

Om aan een gecombineerde schakeling te
kunnen rekenen, moet je eerst gaan kijken welke
componenten in serie met elkaar staan en welke componenten een
parallelschakeling met elkaar vormen.
Wanneer je dat gelukt is kun je een parallelschakeling in gedachte
vervangen door een vervangingscomponent (vaak wel
vervangingsweerstand genoemd).
Dan hou je een schakeling over waarbij alle onderdelen in serie met
elkaar staan. Deze zou je zonder problemen moeten kunnen oplossen.

1
1 en 2

2

2

H – Gecombineerde schakeling.
40

Om een vervanging te vinden moet je een aantal zaken onthouden:
Alleen weerstanden mag je vervangen, je zult dus altijd eerst de
weerstand moeten uitrekenen.


Weerstanden in serie mag je optellen.



Weerstand parallel moet je “omgekeerd optellen” .



Serie:

(RV = R1+R2+R3+enz.)

Parallel:

1
1
1
1
+ + + enz.
=
R2
R3
RV R1

Om goed te zien hoe je bij een parallelschakeling een
vervangingsweerstand uitrekent kun je het onderstaand filmpje bekijken.
(klik in het zwarte vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
41

Voorbeeldsom.
Geef bij elk component van onderstaande afbeelding de spanning,
stroomsterkte en weerstand.
9V
6V
10 Ω
0,2 A

Dit lijkt erg moeilijk, zeker omdat je bij zo een opgave “door het bomen
het bos niet meer ziet”. Je moet hiervoor iedere keer bij het begin
beginnen en de basisregels toepassen die je de afgelopen paragrafen
hebt geleerd.
De som wordt uitgewerkt in het onderstaand filmpje. (klik in het zwarte
vlak)
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

H – Gecombineerde schakeling.
42

Je zou nu aan het laatste huiswerk van deze module kunnen beginnen.
Wanneer je graag nog een extra uitleg wil hebben over het oplossen
van een gecombineerde schakeling, dan kun je eerst onderstaand filmpje
bekijken. (klik in het zwarte vlak)
Ook zijn in de samenvatting meerdere sommen geheel uitgewerkt.
Wanneer het filmpje niet werkt kun je het ook HIER bekijken.

Samenvatting kun je HIER vinden.
Je kunt nu beginnen aan de opdrachten 6H via Teletop.

Extra: Relais.
43

Deze paragraaf is voor de mensen die nog geïnteresseerd zijn om wat
extra te weten te komen. Deze paragraaf zal NIET worden getoetst op
het proefwerk.
Tijdens deze extra stof gaan we het hebben over een Relais en zullen
stap voor stap gaan bekijken wat een Relais is.
Wat is een Relais?
Een Relais is een door een elektromagneet bediende schakelaar.
Het is een eenvoudige maar zeer veelgebruikte component in elektrische
schakelingen.
Hoe werkt een relais?
In een relais is koperdraad om een ijzeren staafje gedraaid. Wanneer
er door de draad stroom gaat lopen zal het ijzeren staafje magnetisch
worden. Aan het uiteinde van dit ijzeren staafje zit een ijzeren plaatje
wat aangetrokken wordt als het staafje magnetisch wordt.
Hierdoor worden er onder het plaatje 2 contacten met elkaar verbonden
net zoals bij een schakelaar.

Extra: Relais.
44

Welk symbool is een Relais?

Aan de linkerkant (bij de spoel) sluit je stroomkring A aan. Wanneer
deze stroomkring sluit, zal deze de elektromagneet activeren en trekt
aan het schakelaartje in stroomkring B (stippellijn).
Hoe werkt een Relais in een schakeling?

A

Als er een relais gebruikt wordt, zijn er
S1
altijd 2 stroomkringen,
S2
de “stuurkring” B en de
“verbruikerskring” A. Als de
schakelaar 1 (S1) gesloten wordt dan
B
wordt het ijzer in de het relais
M
magnetisch. Hierdoor trekt hij
schakelaar 2 (S2) automatisch
dicht. De 2e stroomkring wordt dus gesloten en in dit voorbeeld gaat dan
de motor (M) werken.

Extra: Relais.
45

Waarom dan niet de hiernaast staande schakeling?
Een motor (b.v. ruitenwissermotor auto) heeft
meestal een groot vermogen, het gevolg hiervan
is dat er een grote stroom doorheen gaat.
De meeste schakelaars aan het stuur zijn klein
en daar kan geen grote stroom doorheen,
anders branden deze door.

S

M

Een relais bied de oplossing, door
schakelaar S1 gaat een “kleine stuurstroom” waardoor S2 gesloten wordt
en de motor gaat werken. S2 is een schakelaar waar wel veel stroom
doorheen kan.
Deze relais bevinden zich vaak onder de motorkap of onder het
dashboard en je hoort ze vaak “klikken”.

Extra: Relais.
46

Hoe gebruiken we een Relais in een schakeling?
Een Relais gebruiken we zoals al gezien om met schakeling A schakeling
B te doen openen of sluiten. Wanneer we gaan kijken kom je het Relais
vaak tegen bij schakelingen waarbij je met een kleine stroomsterkte een
stroomkring wil (de)activeren met een grote stroomsterkte.
Het beste voorbeeld hiervan is een startrelais van de auto. Wanneer je
de auto probeert te starten draai je aan de sleutel. In deze schakeling is
dan ook een relais opgenomen die vervolgens alle andere systemen in
de auto uitzet, zodat de startmotor het volle vermogen van de accu kan
benutten.
In het schakelschema hieronder wordt een Relais gebruikt om een bel te
doen bellen. De bel werkt op een spanning van 230V, maar wordt
aangestuurd met een schakelaar die maar 12V aan spanning nodig
heeft.

Practica.
47

Hieronder zijn een aantal practica te vinden die goed aansluiten bij
deze module. Wanneer er een practicum wordt uitgevoerd, zal dit van
tevoren duidelijk worden aangegeven en kun je deze hier vinden:
Practicum 1:

Water als geleider.

Practicum 2:

De volta-batterij.

Practicum 3:

De citroen-batterij.

Practicum 4:

De hand-batterij.

Practicum 5:

Schakelingen tekenen en bouwen.

Practicum 6:

Wet van Ohm.