Table of Contents

Basiseenheden in het SI stelsel:

Grootheid SI Basiseenheid
Naam Afkoring
Lengte meter m
Massa kilogram kg
Tijd seconde s
Elektrische stroom Ampère A
Temperatuur Kelvin K
Hoeveelheid van een stof mol mol
Lichtsterkte candela cd
Voorvoegsel Symbool Getal In cijfers $10n$
exa E triljoen 1 000 000 000 000 000 000 $10{18}$
peta P biljard 1 000 000 000 000 000 $10{15}$
tera T biljoen 1 000 000 000 000 $10{12}$
giga G miljard 1 000 000 000 $109$
mega M miljoen 1 000 000 $106$
kilo k duizend 1 000 $103$
hecto h honderd 100 $102$
deca da tien 10 $101$
- - - 1 $100$
deci d een tiende 0,1 $10{-1}$
centi c een honderdste 0,01 $10{-2}$
milli m een duizendste 0,001 $10{-3}$
micro µ een miljoenste 0, 000 001 $10{-6}$
nano n een miljardste 0, 000 000 001 $10{-9}$
pico p een biljoenste 0, 000 000 000 001 $10{-12}$
femto f een biljardste 0, 000 000 000 000 001 $10{-15}$
atto a een triljoenste 0, 000 000 000 000 000 001 $10{-18}$

Met de eenheden voor tijd is men minder consequent geweest. Er zitten nog steeds 60 seconden in een minuut, 60 minuten in een uur en 24 uren in een dag (etmaal). Daar is niets tientalligs aan. Vooral daarom wordt vooral de eenheid uur nog steeds gebruikt, al is de seconde (s) de officiële SI-eenheid. Het uur wordt internationaal afgekort tot h (van het Latijnse hora voor Auur). Een uur is dus 3600 s of 3,6 ks. Vrijwel niemand zegt dat.

De eenheid minuut gebruiken we in de natuurkunde weinig. De afkorting is meestal ‘min’, maar ‘minuut’ wordt ook wel eens voluit geschreven.

Afgeleide eenheden in het SI stelsel:

Afgeleide eenheden zijn combinaties van basiseenheden. Snelheid bijvoorbeeld is lengte per tijd. Die kun je uitdrukken in meter per seconde (m/s) of km/uur (km/h). We zullen in de loop van deze cursus verschillende afgeleide eenheden tegenkomen.

Rekenregels:

  1. Wat tussen haakjes staat, gaat altijd voor.
  2. Machtsverheffen gaat vóór vermenigvuldigen en vermenigvuldigen gaat vóór optellen. Daar hebben we dus onze rangorde weer in beeld. In 𝑎 + 𝑏$𝑐^2$ bereken je eerst $𝑐^2$, dan vermenigvuldig je de uitkomst met b en telt dan pas a erbij op.
  3. Optellen/aftrekken, zoals a+b+c-d+f mag in willekeurige volgorde, maar de kans op fouten is het kleinst bij de volgorde zoals het er staat.
  4. In een deling bereken je teller en noemer eerst. Pas daarna voer je de deling uit. In $$\frac{a + b + c}{xy} $$ doe je dus $\frac{(a+b+c)}{(x\cdot y)} $
  5. Vermenigvuldigen, zoals a.b.c mag in elke volgorde. Pas op als er een deling in zit. Zet die aan het eind, bijvoorbeeld 𝑎. 𝑏. 𝑐/𝑑. Nog beter: schrijf $\frac{abc}{d}$ Dan is er geen misverstand mogelijk. Zie regel 4.
  6. Bij wortels komt wat ‘onder’ het wortelteken staat, eerst. Voorbeeld: bij $\sqrt{ab} $ reken je eerst a*b uit en dan bereken je daarvan de (vierkants)wortel.

:!: Sommige lezers zullen op de basis- of lagere school het ezelsbruggetje Mijnheer Van Dale Wacht Op Antwoord hebben geleerd. Dat staat voor de volgorde machtsverheffen, vermenigvuldigen, delen, worteltrekken, optellen en aftrekken. Stuur deze mijnheer per direct met pensioen en vergeet hem zo snel mogelijk. Houd je vooral aan regel 1 en 2. De rest volgt vanzelf.

Samenvattend:

Stroomsterkte, spanning en weerstand

Elektrische stroom: Elektronen, atomen en moleculen

Geleiders en isolatoren

Elektrische neutraliteit, ionen

We hebben gezien dat in een atoom even grote positieve als negatieve ladingen zitten. De som van de ladingen van een atoom is dus 0. Een atoom of een molecuul met één of meer elektronen te veel of te weinig, heet een ion. Een ion is daarom óf negatief óf positief, nooit neutraal. In het voorbeeld van geleidend water worden opgeloste zouten gesplitst in positieve en negatieve ionen. Je moet mede daarom altijd zorgen dat er geen water in een schakeling komt. Zo’n onbedoelde geleider in een schakeling is op zijn best slecht, maar meestal funest voor een goede werking. Batterijen, al of niet oplaadbaar, werken altijd op basis van ionen, maar die blijven er netjes binnenin. Een lekkende batterij kan het beste meteen naar een inleverpunt.

Samengevat:

Elektrische spanning, stroom, weerstand en vermogen

Stroom is verplaatsen van lading

A) Beide bolletjes zijn elektrisch neutraal. Er gebeurt niets. B) Bolletje a heeft een tekort aan elektronen (+) en bolletje b een overschot (-). Door de isolerende staafjes gebeurt er opnieuw niets. c) De bolletjes worden eerst verbonden met een nylon hengelsnoertje (stippellijn). Er gebeurt niets! Nylon is een kunststof en een isolator. Het nylon draadje wordt vervangen door een koperen draadje. Koper is een metaal en geleidt. Zo ontstaat een verplaatsing van elektronen van b naar a. De doorstroming gaat zo: een atoom met een tekort aan elektronen trekt aan de elektronen van een naastliggend atoom dat zo een elektron kwijtraakt en een nieuw elektron van aan ander atoom pikt, enz. Dit proces gaat door tot alles elektrisch neutraal is geworden. De elektronen ‘springen’ dus van atoom naar atoom. De drijvende kracht daarachter heet potentiaalverschil. Hoe groter het potentiaalverschil, des te sneller gaat de verplaatsing van elektronen. Dat geldt ook voor de dikte van de verbindingsdraad. Hoe dikker de draad, des te sneller verloopt het proces. We zeggen dat de weerstand van de draad lager is, naarmate hij dikker is.

Verplaatsing van elektrische lading, ofwel elektrische stroom

Spanning: potentiaalverschil tussen twee punten

Weerstand, wet van Ohm