Formules elektriciteit

1
Formules elektriciteit
Inhoud
Elektriciteit – eenheden .......................................................................................................................... 3
Elektriciteit – formules ............................................................................................................................ 4
Elektrische lading ............................................................................................................................... 4
Stroomsterkte I ................................................................................................................................... 4
Stroomdichtheid J............................................................................................................................... 4
Wet van Ohm ..................................................................................................................................... 4
Wet van Pouillet ................................................................................................................................. 4
Resistiviteit of specifieke weerstand  ................................................................................................ 4
Weerstand temperatuurcoëfficiënt α ................................................................................................... 5
Specifieke weerstand temperatuurcoëfficiënt ..................................................................................... 5
Weerstand en temperatuur ................................................................................................................. 5
Elektrisch geleidingsvermogen G ....................................................................................................... 5
Serieschakelen van weerstanden ....................................................................................................... 5
Parallelschakeling van twee weerstanden .......................................................................................... 5
Parallelschakeling van weerstanden................................................................................................... 6
Spanningsdeler - onbelast .................................................................................................................. 6
Spanningsdeler - belast ...................................................................................................................... 6
Spanningsval U in elektrische leiding ................................................................................................. 6
Equivalent ster-driehoekschakeling ster  driehoek .......................................................................... 6
Equivalent ster-driehoekschakeling driehoek  ster .......................................................................... 7
Wet van Kirchhoff - knooppunt ........................................................................................................... 7
Wet van Kirchhoff – gesloten lussen................................................................................................... 7
Inwendige weerstand van een element .............................................................................................. 7
Serieschakeling van elementen .......................................................................................................... 8
Parallelschakeling van elementen ...................................................................................................... 8
Gemengde schakeling van elementen................................................................................................ 8
Elementenschakeling in tegenstelling ................................................................................................. 8
Elektrische arbeid in gelijkstroom ....................................................................................................... 9
Vermogen in gelijkstroom ................................................................................................................... 9
Rendement......................................................................................................................................... 9
Elektrolysewet van Faraday................................................................................................................ 9
Wet van Coulomb ............................................................................................................................... 9
2
Veldsterkte, in een punt buiten een rechtlijnige geleider ..................................................................... 9
3
Elektriciteit – eenheden
grootheden
een grootheid iets dat kan gemeten worden (bvb: tijd, lengte gewicht …)
symbolen
is een SI overeen gekomen afkorting voor een grootheid-parameter
(bvb: t = tijd, m = massa, I = elektrische stroom, …)
eenheden
een eenheid is een maat waarin grootheden numeriek kunnen worden uitgedrukt
SI-basiseenheid
grootheid
absolute temperatuur
elektrische stroom
hoeveelheid stof
lengte
lichtsterkte
massa
tijd
Grootheid symbool
U
I
R
Z
C
L
P
t
∆t
m
v
P
f
Q
naam
kelvin
ampère
mol
meter
candela
kilogram
seconde
benaming
spanning
stroom
weerstand
impedantie
capaciteit
inductie
vermogen
tijd
verschil in tijd
massa
snelheid
vermogen
frequentie
lading
symbool
K
A
mol
m
cd
kg
s
voorbeeld
237 K
50 A
1.5 mol
158 m
0.5 cd
265 kg
236 s
parameter
V
A
Ω
F
H
W
s
s
kg
m/s
W
Hz
C
Volt
Ampère
Ohm
Farad
Henry
Watt
seconde
seconde
kilogram
meter/seconde
Watt
Hertz
Coulomb
4
Elektriciteit – formules
Elektrische lading Q
formule
eenheden
Q  coulomb  [C]
I  ampere  [A]
t  seconde  [s]
eenheidvergelijking
C = A*s
Stroomsterkte I
formule
eenheden
Q  coulomb  [C]
I  ampere  [A]
t  seconde  [s]
eenheidvergelijking
A=C/s
Q  I *t
Q
I
t
Stroomdichtheid J
formule
I
A
Q
J
A*t
J
eenheden
Q  coulomb  [C]
I  ampere  [A]
t  seconde  [s]
A  vierkante meter  [m²]
eenheidvergelijking
A/m²
Wet van Ohm
formule
eenheden
U  volt  [V]
I  ampere  [A]
R  ohm  [Ω]
eenheidvergelijking
V=A*Ω
Wet van Pouillet
formule
eenheden
  resistiviteit  [Ωm]
l  meter  [m]
A  vierkante meter  [m²]
R  ohm per meter  [Ω]
eenheidvergelijking
Ω = Ω*m*m/m²
1,67*10^-8 Ωm
9,7*10^-8 Ωm
2,65*10^-8 Ωm
7,2*10^-8 Ωm
U  I *R
R
Resistiviteit of specifieke
weerstand 
(temperatuur = 20°C)
 *l
A
koper
ijzer
aluminium
messing
5
Weerstand
temperatuurcoëfficiënt α
formule
Specifieke weerstand
temperatuurcoëfficiënt
Weerstand en temperatuur
koper
ijzer
aluminium
formule
Elektrisch geleidingsvermogen
formule
G
G


 * T
   *  * T
Rt  Ro * (1   * T )
I
1

U R
Serieschakelen van weerstanden formule
R  R1  R2  R3  ....
I  I1  I 2  I 3
I
U  U
R R
n
n
U  U 1  U 2  U 3  ....
eenheden
α  temperatuurcoëfficiënt
 [1/K]
  resistiviteit  [Ωm]
T  temperatuurverschil
 [K]
eenheidvergelijking
1/K = Ωm /Ωm*K
4,29*10^-3 /K
 6,4*10^-3 /K
3,8*10^-3 /K
eenheden
α  temperatuurcoëfficiënt
 [1/K]
T  temperatuurverschil
 [K]
Ro  weerstand  [Ω]
Rt  weerstand  [Ω]
eenheidvergelijking
1/K = Ωm /Ωm*K
eenheden
G  siemens  [S]
U  volt  [V]
I  ampere  [A]
R  ohm  [Ω]
eenheidvergelijking
S=A/V=1/Ω
eenheden
U  volt  [V]
I  ampere  [A]
R  ohm  [Ω]
eenheidvergelijking
I = V/R
V=A*Ω
U n  I * Rn
Parallelschakeling van twee
weerstanden
formule
R  R2
1 1
1


 1
R R1 R2 R1 * R2
R
R1 * R2
R1  R2
I  I1  I 2 
U U

R1 R2
eenheden
U  volt  [V]
I  ampere  [A]
R  ohm  [Ω]
eenheidvergelijking
1/Ω=(Ω+Ω)/Ω*Ω
Ω=Ω*Ω/Ω
A=V/Ω
6
Parallelschakeling van
weerstanden
formule
1 1
1
1
1



 ...
R R1 R2 R3
Rn
I  I1  I 2  I 3  ...I n
I
Spanningsdeler - onbelast
U U U
U


 ...
R1 R2 R3
Rn
formule
U 1 R1

U 2 R2
U1
R1

U
R1  R2
Spanningsdeler - belast
formule
U * R1 * Rb
U1 
R1 * R2  Rb * ( R1  R2 )
R
Spanningsval U in elektrische
leiding
R1 * Rb
 R2
R1  Rb
formule
U  U 2  U1
R
 *l
A
U  I *R
U I*
Equivalent sterdriehoekschakeling
ster  driehoek
 *l
A
formule
R1.2 
R1 * R2
 R1  R2
R3
R2.3 
R2 * R3
 R2  R3
R1
R3.1 
R3 * R1
 R3  R1
R2
eenheden
U  volt  [V]
I  ampere  [A]
R  ohm  [Ω]
eenheidvergelijking
1/Ω=(Ω+Ω)/Ω*Ω
Ω=Ω*Ω/Ω
A=V/Ω
eenheden
U  volt  [V]
I  ampere  [A]
R  ohm  [Ω]
eenheidvergelijking
V/V = Ω/Ω = onbenoemd
getal
eenheden
U  volt  [V]
R  ohm  [Ω]
eenheidvergelijking
V=V*Ω/V
Ω=(Ω*Ω/Ω)+Ω
eenheden
U  volt per meter  [V/m]
  resistiviteit  [1/Ω]
l  meter  [m]
A  vierkante meter  [m²]
R  ohm per meter  [Ω]
eenheidvergelijking
V/m=A*m/Ω*m²
=A/Ω*m
eenheden
R  ohm  [Ω]
eenheidvergelijking
Ω=Ω*Ω/Ω + Ω
7
Equivalent sterdriehoekschakeling
driehoek  ster
Wet van Kirchhoff - knooppunt
formule
R3.1 * R1.2
R1 
R1.2  R2.3  R3.1
R2 
R1.2 * R2.3
R1.2  R2.3  R3.1
R3 
R2.3 * R3.1
R1.2  R2.3  R3.1
formule
I  0
0  I1  I 2  I 3  I 4  ...I n
eenheden
R  ohm  [Ω]
eenheidvergelijking
Ω=Ω*Ω/(Ω + Ω + Ω)
eenheden
I  ampere  [A]
eenheidvergelijking
A = Σ[A]
naar het punt = +
weg uit het punt = -
Wet van Kirchhoff – gesloten
lussen
formule
 E   I * R
 E  I * (R  R
1
1
wijzerzin = +
tegenwijzerzin = -
Inwendige weerstand van een
element
formule
U i  I * Ri
E  U Ui
E  I * ( Ri  Ru )
i1
)  ....
eenheden
E  volt  [V]
I  ampere  [A]
R  ohm  [Ω]
eenheidvergelijking
V = Σ[A* Ω]
eenheden
E  volt  [V]
U  volt  [V]
I  ampere  [A]
R  ohm  [Ω]
eenheidvergelijking
V=A*Ω
8
Serieschakeling van elementen
formule
E   E  E1  E 2  ...E n
RiB  Ri1  Ri 2  Ri 3  ...Rin
U  U  U 1  U 2  U 3  ...U n
I
E
R
i
Parallelschakeling van
elementen
 Ru
formule
RiB 
I
Ri
np
E
RiB  Ru
E
 RiB
I
U  E  I * RiB
Ru 
Gemengde schakeling van
elementen
formule
I
E
serie
RiB  Ru
RiB 
eenheden
E  volt  [V]
U  volt  [V]
I  ampere  [A]
R  ohm  [Ω]
eenheidvergelijking
A=V/Ω
R
i
serie
np
eenheden
E  volt  [V]
U  volt  [V]
I  ampere  [A]
R  ohm  [Ω]
eenheidvergelijking
A=V/Ω
Ω=V/I + Ω
V=V – A*Ω
eenheden
E  volt  [V]
U  volt  [V]
I  ampere  [A]
R  ohm  [Ω]
eenheidvergelijking
A=V / Ω
np = aantal parallel
geschakelde
cellen
I
E
serie
R
i
serie
np
Elementenschakeling in
tegenstelling
 Ru
formule
EB   E
U B  U
RiB  Ri1  Ri 2  Ri 3  ...Rin
I
EB
RiB  Ru
eenheden
E  volt  [V]
U  volt  [V]
I  ampere  [A]
R  ohm  [Ω]
eenheidvergelijking
A=V/Ω
9
Elektrische arbeid in
gelijkstroom
formule
eenheden
W  joule  [J]
U  volt  [V]
I  ampere  [A]
t  seconde  [s]
P  watt  [W]
eenheidvergelijking
J=V*A*s
formule
eenheden
P  watt  [W]
η  onbenoemd getal
tussen 0 en 1
W  U * I *t
W  P *t
x tijd
Vermogen in gelijkstroom
P U *I
U  I *R
P  I²*R
P U²/ R
Rendement
formule

Pn
Pt
Pv  Pt  Pn

Elektrolysewet van Faraday
Pt  Pv
Pt
formule
I *t
n
z*F
Wet van Coulomb
formule
q1 * q 2
4 * *  * r ²
  8,85 *10^ 12
q *q
F k* 1 2
r²
k  8,988 *10^9
F
Veldsterkte, in een punt buiten
een rechtlijnige geleider
eenheden
Pn = nuttig vermogen
Pt = toegevoegd vermogen
Pv = verliezen
formule
H
I
2 * * r
eenheden
n= hoeveelheid stof in mol
I  ampere  [A]
t  seconde  [s]
z = aantal elektronen per
omgezette deeltjes in stof
F = 96485,3 C/mol
eenheden
F  newton  [N]
μ  elektrische veldconstante
 [C²/Nm²]
q  coulomb  [C]
r  meter  [m]
k = Cst van Coulomb 
[Nm²/C²]
eenheden
H  henry  [H]
r  meter  [m]
I  ampere  [A]
eenheidvergelijking
H =A/m = [N/V*s]

Download Report