## 1.1 Elektrische stroom (basis)

Subdoelen

In dit tussenlesje gaan we het hebben over de elektrische stroom (de basis). Hierbij horen onderstaande leerdoelen:

Niets bijzonders?

Op het moment dat je de lichtschakelaar in je kamer omzet gaat de lamp in je kamer branden. Dat lijkt heel gewoon, maar als je er over nadenkt is het eigenlijk best wel bijzonder. Wat gebeurt er nu eigenlijk? Op het moment dat je de lichtschakelaar omzet gaan er hele kleine deeltjes, elektronen genaamd, via een draad (zie Figuur 1) naar en door de lamp heen stromen. Om dit wat te verduidelijken gebruiken we het 'vrachtwagen-model'.

Figuur 1: een elektrische draad. In de figuur wordt gekeken naar een elektrische (zwarte) draad. Deze draad bestaat uit een zwart omhulsel dat dient als isolator. Binnenin het omhulsel zit een draad gemaakt van geleidend materiaal (een geleider), zie plaatje 3 in de figuur.

Vrachtwagenmodel

Het principe van hierboven brengen we wat beter in beeld met behulp van het vrachtwagenmodel, dit is een versimpelde weergave zodat we beter kunnen voorstellen wat er gebeurt (zie Figuur 2).

In Figuur 2 zie je het volgende gebeuren: Vrachtwagens vertrekken vanaf het hoofdkantoor (punt 1), hier krijgen ze pakketjes mee en worden ze volgetankt. Vervolgens gaan de vrachtwagens over de brug (punt 3) om vervolgens aan te komen bij punt 4: de ontvanger. Hier worden de pakketjes afgegeven. Tot slot rijden de vrachtwagens over de weg (5) weer terug naar het hoofdkantoor. Hier worden de vrachtwagens weer volgetankt en krijgen ze nieuwe pakketjes met zich mee.

Figuur 2: het vrachtwagenmodel

Het principe wat hierboven wordt uitgelegd gebeurd ook bij het laten branden van een lamp. In Figuur 3 zie je hoe het in werkelijkheid eruit ziet. In de Figuur hebben we te maken met een gesloten stroomkring, als de spanningsbron aan staat gebeurt er het volgende:

1. De elektronen starten bij punt 1: de spanningsbron. Hier krijgen ze als pakketje elektrische energie mee;
2. Vervolgens bewegen de elektronen door de geleidende draad naar de schakelaar (punt 3). De schakelaar is dicht dus de elektronen kunnen door naar de lamp (punt 4);
3. De lamp is in dit verhaal de ontvanger. De elektronen geven al hun elektrische energie af die ze bij zich hebben aan de lamp. De lamp zet deze elektrische energie om naar licht (en warmte).
4. De elektronen gaan vervolgens zonder elektrische energie terug naar de spanningsbron om weer 'volgetankt' te worden en ontvangen weer nieuwe pakketjes elektrische energie.

Figuur 3: Gesloten stroomkring (Werkelijke weergave Figuur 2)

De definitie van stroomsterkte

Kijkend naar voorgaande uitleg kunnen we de elektrische stroom als volgt omschrijven: De elektrische stroom is de hoeveelheid elektronen dat per seconde voorbijkomt of volgens het vrachtwagenmodel: de hoeveelheid vrachtwagens dat per seconde voorbijkomt. In het hele proces dienen de elektronen enkel als vervoerders van elektrische energie.

Deze elektrische stroom kunnen we meten, dat maakt het een grootheid. Een grootheid druk je altijd uit in een bijbehorende eenheid. De eenheid voor elektrische stroom is Ampère. Hoe we deze elektrische stroom meten leer je in 1.2 stroomsterkte meten.

Oefeningen

Verwerk de leerstof met onderstaande oefeningen:

Geleiders en isolatoren spel

Test

Test of je de leerdoelen behaald hebt met onderstaande diagnostische toets: