Klussen: elektronica – circuit en regelen elektrische stroom

Stroom bestaat uit beweging van negatief geladen deeltjes (elektronen) van een negatieve naar een positieve pool. De conventionele stroom is de beweging van een positieve lading van een positieve naar een negatieve spanning. Een circuit gaat uit van de conventionele stroom (pijltje geeft stroomrichting aan). Het symbool is I en wordt uitgedrukt in ampère. In dit artikel aandacht voor een simpel circuit met een gloeilampje en actieve en passieve componenten.

Circuit met een gloeilampje

Een compleet circuit is bijvoorbeeld een gloeilampje dat via een schakelaar verbonden is met een batterij. Hiervan kan een schema gemaakt worden. De stroom loopt uit de batterij door het circuit. De combinatie van spanning en stroom geeft energie aan de gloeilamp. De stroom loopt van de positieve pool van de batterij naar de negatieve pool. De stroom loopt altijd rechtsom door het circuit.

• schakelaar – geleider die met een simpele beweging onderbroken kan worden zodat de stroom door het circuit in- of uitgeschakeld wordt
• gesloten schakelaar – gesloten circuit
• open schakelaar – open circuit
• batterij – bron van energie
• lamp – verbruiker van energie (zet elektrische energie om in warmte en lichtenergie)
• spanning – staat over de aansluitingen (componenten) van een gloeilamp
• stroom – loopt door de aansluitingen (componenten)

De spanning is hoger waar de stroom de componenten in loopt en lager waar die eruit komt. Dit heet spanningsverschil. Deze laat de elektronen bewegen en dus een stroom lopen. De referentie is de aarde of massa. Zo bedraagt de spanning bijvoorbeeld 1,5 volt t.o.v. massa (aarde).

spanningswet van Kirchoff

Het optellen van alle relatieve spanningen in een circuit, rekening houdend met de richting, dan is de totale som altijd nul.

energie kan alleen omgezet worden in andere energie

Het is onmogelijk energie te scheppen of te vernietigen. Energie kan alleen omgezet worden in andere energie. In dit circuit wordt chemische energie van de batterij omgezet in elektrische energie die weer omgezet wordt in licht en warmte.

Spanningsmeter – meet de spanningsval over de lamp
stroommeter – meet de stroom door de lamp

spanning x stroom = vermogen

Elektrische stroom regelen met componenten

Weerstand – verlaagt stroom tussen batterij en lamp. Hiermee worden andere componenten in elektrische apparaten beschermd.

Hoe regel je stroom?

Er zijn allerlei manieren om elektrische stroom te regelen: in- en uitschakelen of een bepaalde kant op sturen. Dit gebeurt m.b.v. componenten.

Componenten:

• weerstanden: beperken stroomrichting
• condensatoren: slaan lading op
• spoelen en transformatoren: slaan tijdelijk elektrische energie op in de vorm van magnetische velden
• dioden: stroom loopt meer één kant op
• transistors: gebruiken van een kleine stroom om een grotere stroom te regelen

• actieve componenten – die kunnen stroom of spanning versterken of sturen (transistors en dioden – halfgeleiders)
• passieve componenten – deze kunnen alleen stroom verzwakken of tijdelijk opslaan (weerstanden condensatoren, spoelen en transformatoren)
• passief circuit – bevat alleen passieve componenten
• actief circuit – bevat minstens één actieve component

Lees verder

• Klussen: elektronica – serie- en parallelschakelingen
• Klussen: elektronica – vaste / variabele weerstanden
• Hoe pas ik Wet van Ohm en Wet van Joule bij circuits toe?
• Hoe kan ik inbouwspots in mijn huis monteren?
• Hoe werk ik met elektriciteit in mijn huis?