31 december 2020

Wat is het verschil tussen spanning en stroom?

Frame photo created by evening_tao - www.freepik.com

nl flag
en flag
fr flag
de flag
Polly Translate
Voiced by Amazon Polly

Een electronenstroom (elektrische ) kun je met het blote oog niet zien en is voor veel mensen toch een moeilijk begrip. Elektrische begrippen worden daarom wel vergeleken met . Het gedrag van water lijkt namelijk heel veel op dat van een elektronenstroom.

In deze figuur zie je een vat gevuld met water, en onderaan het vat zit een kraan. Als de kraan gesloten is drukt het water met een bepaalde kracht tegen de kraan. Als het waterniveau hoger wordt, wordt ook de waterdruk op de kraan groter. In de elektrotechniek noemt met een dergelijke druk spanning. Spanning geeft men aan met de letter U. De eenheid van spanning is Volt. Als er in een schema staat U = 24 V betekend dit dus dat de spanning 24 Volt is.

Nu draaien we de kraan open en er gaat water stromen. De waterstroom is te vergelijken met een elektronenstroom of elektrische stroom, die men aangeeft met de letter I. De eenheid van stroom is Amp?re. Als er in een schema dus staat I = 5 A dan is de stroom 5 amp?re.

Als de kraan een klein stukje open staat ondervindt het water een bepaalde weerstand. Zet je de kraan verder open dan wordt de weerstand kleiner en gaat er meer water stromen. In de elektrotechniek geeft men de weerstond aan met de letter R en de eenheid is Ohm (aangeduid met de griekse letter omega)  Door de kraan verder open te draaien wordt de weerstand kleiner en gaat er meer water stromen. In de elektrotechniek werkt dit precies zo: Als de weerstand kleiner wordt, gaat er een grotere stroom lopen. Hetzelfde geldt als je het vat verder vult: De hoogte wordt groter–> de druk (spanning) wordt groter, en er gaat dus meer water uit de kraan stromen.

Er is dus een relatie tussen stroom, spanning en weerstand. Meneer Ohm heeft dit in de vorige eeuw ook al ontdekt, en hier een formule van gemaakt, die bekend is als de wet van Ohm: I = U : R . De stroom wordt dus groter als de spanning hoger wordt of als de weerstand kleiner wordt, net zo als bij de bak met water. De wet van Ohm kun je ook anders schrijven: als je voor en na het = teken vermenigvuldigd met R–> I * R = U * R : R en dus: I * R = U (immers: R : R=1) en als je dat van rechts naar links leest staat er U = I * R wat hetzelfde is

Als je de kraan open zet loopt het vat leeg en houdt de stroom uiteindelijk op. Je moet het water dus terugpompen in het vat. Hoe harder het stroomt hou harder je moet pompen. In de elektrotechniek werkt dit ook zo: Alle elektronen die weg gaan uit de centrale, komen ook terug. Je hebt dus een gesloten systeem nodig om een stroom te kunnen laten lopen. Als de weerstand kleiner wordt, wordt de stroom groter en zal de dynamo (generator) in een centrale dus harder moeten werken.

**arjen**