Omvormer voor Elektrische Stroom
Elektrische Stroom — Van Neuronen tot Bliksem
Beheers de eenheden van elektrische stroom in elektronica, energiesystemen en natuurkunde. Van microampères tot mega-ampères, begrijp de stroomsterkte over 30 orden van grootte — van het tunnelen van een enkel elektron tot blikseminslagen. Verken de kwantumherdefinitie van de ampère uit 2019 en de toepassingen in de echte wereld.
Grondbeginselen van Elektrische Stroom
Wat is Stroom?
Elektrische stroom is de stroom van lading, zoals water dat door een leiding stroomt. Hogere stroom = meer lading per seconde. Gemeten in ampères (A). Richting: van positief naar negatief (conventioneel), of elektronenstroom (van negatief naar positief).
- 1 ampère = 1 coulomb per seconde (1 A = 1 C/s)
- Stroom is stroomsnelheid, geen hoeveelheid
- Gelijkstroom (DC): constante richting (batterijen)
- Wisselstroom (AC): wisselende richting (stopcontact)
Stroom vs. Spanning vs. Lading
Lading (Q) = hoeveelheid elektriciteit (coulombs). Stroom (I) = stroomsnelheid van lading (ampères). Spanning (V) = druk die de lading voortstuwt. Vermogen (P) = V × I (watt). Allemaal verbonden maar verschillend!
- Lading Q = hoeveelheid (coulombs)
- Stroom I = stroomsnelheid (ampères = C/s)
- Spanning V = elektrische druk (volt)
- Stroom vloeit VAN hoge NAAR lage spanning
Conventionele vs. Elektronenstroom
Conventionele stroom: van positief naar negatief (historisch). Elektronenstroom: van negatief naar positief (werkelijk). Beide werken! Elektronen bewegen daadwerkelijk, maar we gebruiken de conventionele richting. Dit heeft geen invloed op berekeningen.
- Conventioneel: + naar - (standaard in diagrammen)
- Elektronenstroom: - naar + (fysieke realiteit)
- Beide geven dezelfde antwoorden
- Gebruik conventioneel voor circuitanalyse
- Stroom = stroomsnelheid van lading (1 A = 1 C/s)
- Spanning veroorzaakt de stroom (zoals druk)
- Hogere stroom = meer lading per seconde
- Vermogen = spanning × stroom (P = VI)
Historische Evolutie van Stroommeting
Vroege Elektrische Ontdekkingen (1600-1830)
Voordat men stroom begreep als een stroom van lading, bestudeerden wetenschappers statische elektriciteit en mysterieuze 'elektrische vloeistoffen'. De batterijrevolutie maakte voor het eerst continue stroom mogelijk.
- 1600: William Gilbert onderscheidt elektriciteit van magnetisme, bedenkt de term 'elektrisch'
- 1745: Leidse fles uitgevonden — de eerste condensator, slaat statische lading op
- 1800: Alessandro Volta vindt de zuil van Volta uit — de eerste batterij, de eerste bron van continue stroom
- 1820: Hans Christian Ørsted ontdekt dat stroom een magnetisch veld creëert — verbindt elektriciteit & magnetisme
- 1826: Georg Ohm publiceert V = IR — de eerste wiskundige relatie voor stroom
- 1831: Michael Faraday ontdekt elektromagnetische inductie — veranderende velden creëren stroom
Evolutie van de Ampère Definitie (1881-2019)
De definitie van de ampère evolueerde van praktische compromissen naar fundamentele constanten, wat ons verdiepende begrip van elektromagnetisme en kwantumfysica weerspiegelt.
- 1881: Eerste Internationaal Elektrisch Congres definieert 'praktische ampère' voor commercieel gebruik
- 1893: Wereldtentoonstelling in Chicago — standaardiseert de ampère voor AC/DC-metingen
- 1948: CGPM definieert de ampère op basis van de kracht tussen parallelle geleiders: 2×10⁻⁷ N/m kracht op 1 meter afstand
- Probleem: Vereiste perfect parallelle draden, moeilijk te realiseren in de praktijk
- Jaren 1990: Kwantum-Hall-effect en Josephson-contacten maken nauwkeurigere metingen mogelijk
- 2018: CGPM stemt voor het herdefiniëren van de ampère op basis van de elementaire lading
Kwantumrevolutie 2019 — Definitie van Elementaire Lading
Op 20 mei 2019 werd de ampère opnieuw gedefinieerd op basis van de elementaire lading (e), waardoor deze overal reproduceerbaar werd met de juiste kwantumapparatuur. Dit beëindigde 71 jaar van de op kracht gebaseerde definitie.
- Nieuwe definitie: 1 A = (e / 1,602176634×10⁻¹⁹) elektronen per seconde
- De elementaire lading e is nu per definitie exact (geen onzekerheid)
- 1 ampère = stroom van 6,241509074×10¹⁸ elementaire ladingen per seconde
- Kwantumstroomstandaarden: Apparaten voor het tunnelen van één elektron tellen individuele elektronen
- Josephson-contacten: Genereren nauwkeurige wisselstromen uit fundamentele constanten
- Resultaat: Elk lab met kwantumapparatuur kan de ampère onafhankelijk realiseren
De herdefinitie van 2019 vertegenwoordigt 138 jaar vooruitgang van praktische compromissen naar kwantumprecisie, wat de volgende generatie elektronica en meetwetenschap mogelijk maakt.
- Nanotechnologie: Nauwkeurige controle van elektronenstroom in kwantumcomputers, transistors met één elektron
- Metrologie: Nationale laboratoria kunnen de ampère onafhankelijk realiseren zonder referentie-artefacten
- Elektronica: Betere kalibratiestandaarden voor halfgeleiders, sensoren, energiesystemen
- Medisch: Nauwkeurigere metingen voor implantaten, hersen-computerinterfaces, diagnostische apparatuur
- Fundamentele fysica: Alle SI-eenheden zijn nu gedefinieerd op basis van natuurconstanten — geen menselijke artefacten
Geheugensteuntjes & Snelle Conversietrucs
Eenvoudig Hoofdrekenen
- Regel van de macht van 1000: Elk SI-voorvoegsel = ×1000 of ÷1000 (kA → A → mA → µA → nA)
- Snelkoppeling van mA naar A: Deel door 1000 → 250 mA = 0,25 A (verplaats de komma 3 plaatsen naar links)
- Snelkoppeling van A naar mA: Vermenigvuldig met 1000 → 1,5 A = 1500 mA (verplaats de komma 3 plaatsen naar rechts)
- Stroom uit vermogen: I = P / V → 60W-lamp bij 120V = 0,5 A
- Trucje met de wet van Ohm: I = V / R → 12V ÷ 4Ω = 3 A (spanning gedeeld door weerstand)
- Identiteitsconversies: 1 A = 1 C/s = 1 W/V (allemaal exact equivalent)
Kritieke Veiligheidsgeheugensteuntjes
Stroom doodt, niet spanning. Deze veiligheidsdrempels kunnen je leven redden — leer ze uit je hoofd.
- 1 mA (60 Hz AC): Tintelingen, waarnemingsdrempel
- 5 mA: Maximale 'veilige' stroom, drempel om niet los te kunnen laten nadert
- 10-20 mA: Verlies van spiercontrole, kan niet loslaten (aanhoudende grip)
- 50 mA: Ernstige pijn, mogelijke ademstilstand
- 100-200 mA: Ventrikelfibrillatie (hart stopt), meestal dodelijk
- 1-5 A: Aanhoudende fibrillatie, ernstige brandwonden, hartstilstand
- Onthoud: Wisselstroom is 3-5 keer gevaarlijker dan gelijkstroom bij hetzelfde stroomniveau
Praktische Circuitformules
- Wet van Ohm: I = V / R (vind stroom uit spanning en weerstand)
- Vermogensformule: I = P / V (vind stroom uit vermogen en spanning)
- Serieschakelingen: Overal dezelfde stroom (I₁ = I₂ = I₃)
- Parallelschakelingen: Stromen tellen op bij knooppunten (I_totaal = I₁ + I₂ + I₃)
- Stroombegrenzing voor LED: R = (V_voeding - V_LED) / I_LED
- Draaddikteregel: 15A heeft 14 AWG nodig, 20A heeft minimaal 12 AWG nodig
- Stroom verwarren met spanning: Spanning is druk, stroom is stroomsnelheid — verschillende concepten!
- Draadspecificaties overschrijden: Dunne draden raken oververhit, smelten isolatie, veroorzaken brand — controleer AWG-tabellen
- Stroom verkeerd meten: Ampèremeter gaat IN serie (onderbreekt het circuit), voltmeter gaat OVER (parallel)
- AC RMS vs. piek negeren: 120V AC RMS ≠ 120V piek (eigenlijk 170V). Gebruik RMS voor berekeningen
- Kortsluitingen: Nul weerstand = theoretisch oneindige stroom = brand/explosie/schade
- Aannemen dat LED-spanning de stroom bepaalt: LED's hebben stroombegrenzende weerstanden of constante-stroomdrivers nodig
Stroomschaal: Van Enkele Elektronen tot Bliksem
| Schaal / Stroom | Representatieve Eenheden | Veelvoorkomende Toepassingen | Voorbeelden uit de Echte Wereld |
|---|---|---|---|
| 0,16 aA | Attoampère (aA) | Tunnelen van één elektron, theoretische kwantumlimiet | 1 elektron per seconde ≈ 0,16 aA |
| 1-10 pA | Picoampère (pA) | Ionenkanalen, scanning tunneling microscopie, moleculaire elektronica | Stroom van ionenkanalen in een biologisch membraan |
| ~10 nA | Nanoampère (nA) | Zenuwimpulsen, sensoren met ultralaag vermogen, batterijlekkage | Piek van actiepotentiaal in neuronen |
| 10-100 µA | Microampère (µA) | Horlogebatterijen, precisie-instrumenten, biologische signalen | Typisch stroomverbruik van een horloge |
| 2-20 mA | Milliampère (mA) | LED's, sensoren, laagvermogen circuits, Arduino-projecten | Standaard LED-indicator (20 mA) |
| 0,5-5 A | Ampère (A) | Consumentenelektronica, USB-opladen, huishoudelijke apparaten | Snel opladen met USB-C (3 A), laptopvoeding (4 A) |
| 15-30 A | Ampère (A) | Huishoudelijke circuits, grote apparaten, opladen van elektrische voertuigen | Standaard stroomonderbreker (15 A), EV Niveau 2-lader (32 A) |
| 100-400 A | Ampère (A) | Booglassen, startmotoren van auto's, industriële motoren | Stoklassen (100-400 A), startmotor van een auto (200-400 A) |
| 1-100 kA | Kiloampère (kA) | Bliksem, puntlassen, grote motoren, spoorwegsystemen | Gemiddelde blikseminslag (20-30 kA), pulsen bij puntlassen |
| 1-3 MA | Mega-ampère (MA) | Elektromagnetische railguns, fusiereactoren, extreme natuurkunde | Versnelling van projectiel in een railgun (1-3 MA gedurende microseconden) |
Eenheidssystemen Uitgelegd
SI-eenheden — Ampère
Ampère (A) is de SI-basiseenheid voor stroom. Een van de zeven fundamentele SI-eenheden. Gedefinieerd op basis van de elementaire lading sinds 2019. Voorvoegsels van atto tot mega dekken alle bereiken.
- 1 A = 1 C/s (exacte definitie)
- kA voor hoog vermogen (lassen, bliksem)
- mA, µA voor elektronica, sensoren
- fA, aA voor kwantumapparaten, apparaten met één elektron
Definitie-eenheden
C/s en W/V zijn per definitie equivalent aan de ampère. C/s toont de stroom van lading. W/V toont de stroom afgeleid van vermogen/spanning. Alle drie zijn identiek.
- 1 A = 1 C/s (definitie)
- 1 A = 1 W/V (van P = VI)
- Alle drie zijn identiek
- Verschillende perspectieven op stroom
Verouderde CGS-eenheden
Abampère (EMU) en statampère (ESU) uit het oude CGS-systeem. Biot = abampère. Zeldzaam vandaag de dag, maar komen voor in oude natuurkundeboeken. 1 abA = 10 A; 1 statA ≈ 3,34×10⁻¹⁰ A.
- 1 abampère = 10 A (EMU)
- 1 biot = 10 A (hetzelfde als abampère)
- 1 statampère ≈ 3,34×10⁻¹⁰ A (ESU)
- Verouderd; SI-ampère is de standaard
De Fysica van Stroom
Wet van Ohm
I = V / R (stroom = spanning ÷ weerstand). Ken de spanning en weerstand, vind de stroom. De basis van alle circuitanalyse. Lineair voor weerstanden.
- I = V / R (stroom uit spanning)
- V = I × R (spanning uit stroom)
- R = V / I (weerstand uit metingen)
- Vermogensdissipatie: P = I²R
Stroomwet van Kirchhoff
Bij elk knooppunt is de ingaande stroom gelijk aan de uitgaande stroom. Σ I = 0 (som van de stromen = nul). Lading is behouden. Essentieel voor het analyseren van parallelschakelingen.
- ΣI = 0 bij elk knooppunt
- Ingaande stroom = uitgaande stroom
- Behoud van lading
- Gebruikt om complexe circuits op te lossen
Microscopisch Beeld
Stroom = driftsnelheid van ladingsdragers. In metalen: elektronen bewegen langzaam (~mm/s) maar het signaal verspreidt zich met de snelheid van het licht. Aantal dragers × snelheid = stroom.
- I = n × q × v × A (microscopisch)
- n = dragerdichtheid, v = driftsnelheid
- Elektronen bewegen langzaam, signaal is snel
- In halfgeleiders: elektronen + gaten
Stroombenchmarks
| Context | Stroom | Notities |
|---|---|---|
| Enkel elektron | ~0,16 aA | 1 elektron per seconde |
| Ionen kanaal | ~1-10 pA | Biologische membraan |
| Zenuwimpuls | ~10 nA | Piek van actiepotentiaal |
| LED-indicator | 2-20 mA | Laagvermogen LED |
| USB 2.0 | 0,5 A | Standaard USB-stroom |
| Telefoon opladen | 1-3 A | Typisch snelladen |
| Huishoudelijk circuit | 15 A | Standaard zekering (VS) |
| Opladen van elektrische auto | 32-80 A | Niveau 2-thuisoplader |
| Booglassen | 100-400 A | Typisch stoklassen |
| Startmotor van auto | 100-400 A | Piekstartstroom |
| Blikseminslag | 20-30 kA | Gemiddelde bliksemflits |
| Puntlassen | 1-100 kA | Korte puls |
| Theoretisch maximum | >1 MA | Railguns, extreme natuurkunde |
Veelvoorkomende Stroomniveaus
| Apparaat / Context | Typische Stroom | Spanning | Vermogen |
|---|---|---|---|
| Horlogebatterij | 10-50 µA | 3V | ~0,1 mW |
| LED-indicator | 10-20 mA | 2V | 20-40 mW |
| Arduino/MCU | 20-100 mA | 5V | 0,1-0,5 W |
| USB-muis/toetsenbord | 50-100 mA | 5V | 0,25-0,5 W |
| Telefoon opladen (langzaam) | 1 A | 5V | 5 W |
| Telefoon opladen (snel) | 3 A | 9V | 27 W |
| Laptop | 3-5 A | 19V | 60-100 W |
| Desktop PC | 5-10 A | 12V | 60-120 W |
| Magnetron | 10-15 A | 120V | 1200-1800 W |
| Opladen van elektrische auto | 32 A | 240V | 7,7 kW |
Toepassingen in de Echte Wereld
Consumentenelektronica
USB: 0,5-3 A (standaard tot snelladen). Telefoon opladen: 1-3 A typisch. Laptop: 3-5 A. LED: 20 mA typisch. De meeste apparaten gebruiken het mA tot A-bereik.
- USB 2.0: max 0,5 A
- USB 3.0: max 0,9 A
- USB-C PD: tot 5 A (100W @ 20V)
- Snelladen van telefoon: 2-3 A typisch
Huishoudelijk & Energie
Huishoudelijke circuits: 15-20 A zekeringen (VS). Gloeilamp: 0,5-1 A. Magnetron: 10-15 A. Airconditioner: 15-30 A. Opladen van elektrische auto: 30-80 A (Niveau 2).
- Standaard stopcontact: 15 A circuit
- Grote apparaten: 20-50 A
- Elektrische auto: 30-80 A (Niveau 2)
- Hele huis: 100-200 A service
Industrieel & Extreem
Lassen: 100-400 A (stok), 1000+ A (punt). Bliksem: 20-30 kA gemiddeld, 200 kA piek. Railguns: mega-ampères. Supergeleidende magneten: 10+ kA constant.
- Booglassen: 100-400 A
- Puntlassen: 1-100 kA pulsen
- Bliksem: 20-30 kA typisch
- Experimenteel: MA-bereik (railguns)
Snelle Conversieberekeningen
Snelle Conversies van SI-voorvoegsels
Elke stap van een voorvoegsel = ×1000 of ÷1000. kA → A: ×1000. A → mA: ×1000. mA → µA: ×1000.
- kA → A: vermenigvuldig met 1.000
- A → mA: vermenigvuldig met 1.000
- mA → µA: vermenigvuldig met 1.000
- Omgekeerd: deel door 1.000
Stroom uit Vermogen
I = P / V (stroom = vermogen ÷ spanning). 60W-lamp bij 120V = 0,5 A. 1200W-magnetron bij 120V = 10 A.
- I = P / V (Ampères = Watt ÷ Volt)
- 60W ÷ 120V = 0,5 A
- P = V × I (vermogen uit stroom)
- V = P / I (spanning uit vermogen)
Snelle Controles met de Wet van Ohm
I = V / R. Ken de spanning en weerstand, vind de stroom. 12V over 4Ω = 3 A. 5V over 1kΩ = 5 mA.
- I = V / R (Ampères = Volt ÷ Ohm)
- 12V ÷ 4Ω = 3 A
- 5V ÷ 1000Ω = 5 mA (= 0,005 A)
- Onthoud: deel voor stroom
Hoe Conversies Werken
- Stap 1: Converteer bron → ampères met behulp van de toBase-factor
- Stap 2: Converteer ampères → doel met behulp van de toBase-factor van het doel
- Alternatief: Gebruik de directe factor (kA → A: vermenigvuldig met 1000)
- Gezond verstand-check: 1 kA = 1000 A, 1 mA = 0,001 A
- Onthoud: C/s en W/V zijn identiek aan A
Veelvoorkomende Conversiereferentie
| Van | Naar | Vermenigvuldig met | Voorbeeld |
|---|---|---|---|
| A | kA | 0,001 | 1000 A = 1 kA |
| kA | A | 1000 | 1 kA = 1000 A |
| A | mA | 1000 | 1 A = 1000 mA |
| mA | A | 0,001 | 1000 mA = 1 A |
| mA | µA | 1000 | 1 mA = 1000 µA |
| µA | mA | 0,001 | 1000 µA = 1 mA |
| A | C/s | 1 | 5 A = 5 C/s (identiteit) |
| A | W/V | 1 | 10 A = 10 W/V (identiteit) |
| kA | MA | 0,001 | 1000 kA = 1 MA |
| abampere | A | 10 | 1 abA = 10 A |
Snelle Voorbeelden
Uitgewerkte Problemen
USB-vermogenberekening
USB-poort levert 5V. Apparaat trekt 500 mA. Wat is het vermogen?
P = V × I = 5V × 0,5A = 2,5W (standaard USB 2.0)
Stroombegrenzing voor LED
5V-voeding, LED heeft 20 mA en 2V nodig. Welke weerstand?
Spanningsval = 5V - 2V = 3V. R = V/I = 3V ÷ 0,02A = 150Ω. Gebruik 150Ω of 180Ω.
Zekeringdimensionering
Drie apparaten: 5A, 8A, 3A op hetzelfde circuit. Welke zekering?
Totaal = 5 + 8 + 3 = 16A. Gebruik een zekering van 20A (de volgende standaardgrootte omhoog voor veiligheidsmarge).
Veelgemaakte Fouten om te Vermijden
- **Stroom doodt, niet spanning**: 100 mA door het hart kan dodelijk zijn. Hoge spanning is gevaarlijk omdat het stroom kan forceren, maar de stroom veroorzaakt de schade.
- **Wisselstroom vs. gelijkstroom**: 60 Hz wisselstroom is ~3-5 keer gevaarlijker dan gelijkstroom op hetzelfde niveau. Wisselstroom veroorzaakt spierverkramping. RMS-stroom wordt gebruikt voor berekeningen met wisselstroom.
- **Draaddikte is belangrijk**: Dunne draden kunnen geen hoge stroom aan (hitte, brandgevaar). Gebruik draaddiktetabellen. 15A heeft minimaal 14 AWG nodig.
- **Overschrijd de specificaties niet**: Componenten hebben maximale stroomspecificaties. LED's branden door, draden smelten, zekeringen slaan door, transistors falen. Controleer altijd het datasheet.
- **Seriestroom is hetzelfde**: In een serieschakeling is de stroom overal identiek. In een parallelschakeling tellen de stromen op bij knooppunten (Kirchhoff).
- **Kortsluitingen**: Nul weerstand = oneindige stroom (theoretisch). In werkelijkheid: beperkt door de bron, veroorzaakt schade/brand. Beveilig circuits altijd.
Fascinerende Feiten over Stroom
Je Lichaam Geleidt ~100 µA
Als je op de grond staat, heeft je lichaam constant een lekstroom van ~100 µA naar de aarde. Van EM-velden, statische ladingen, radiogolven. Volledig veilig en normaal. We zijn elektrische wezens!
Bliksem is 20.000-200.000 Ampère
Een gemiddelde bliksemflits: 20-30 kA (20.000 A). De piek kan 200 kA bereiken. Maar de duur is <1 milliseconde. Totale lading: slechts ~15 coulombs. Hoge stroom, korte tijd = overleefbaar (soms).
Pijngrens van de Mens: 1 mA
1 mA 60 Hz AC: tintelingen. 10 mA: verlies van spiercontrole. 100 mA: ventrikelfibrillatie (dodelijk). 1 A: ernstige brandwonden, hartstilstand. Het pad van de stroom is belangrijk—door het hart is het ergst.
Supergeleiders: Oneindige Stroom?
Nul weerstand = oneindige stroom? Niet helemaal. Supergeleiders hebben een 'kritische stroom'—overschrijd die, en de supergeleiding wordt verbroken. ITER fusiereactor: 68 kA in supergeleidende spoelen. Geen hitte, geen verlies!
LED-stroom is Cruciaal
LED's worden gestuurd door stroom, niet door spanning. Zelfde spanning, andere stroom = andere helderheid. Te veel stroom? De LED gaat onmiddellijk kapot. Gebruik altijd een stroombegrenzende weerstand of een constante-stroomdriver.
Railguns Hebben Mega-ampères Nodig
Elektromagnetische railguns: 1-3 MA (miljoen ampère) gedurende microseconden. De Lorentzkracht versnelt het projectiel tot Mach 7+. Vereist enorme condensatorbanken. Toekomstig marinewapen.
Historische Evolutie
1800
Volta vindt de batterij uit. De eerste bron van continue elektrische stroom. Maakt vroege elektrische experimenten mogelijk.
1820
Oersted ontdekt dat stroom een magnetisch veld creëert. Verbindt elektriciteit en magnetisme. De basis van elektromagnetisme.
1826
Ohm publiceert V = IR. De wet van Ohm beschrijft de relatie tussen spanning, stroom en weerstand. Aanvankelijk verworpen, nu fundamenteel.
1831
Faraday ontdekt elektromagnetische inductie. Een veranderend magnetisch veld creëert stroom. Maakt generatoren en transformatoren mogelijk.
1881
Het eerste internationale elektrische congres definieert de ampère als een 'praktische eenheid' van stroom.
1893
Tesla's wisselstroomsysteem wint de 'Oorlog van de Stromen' op de Wereldtentoonstelling. Wisselstroom kan worden getransformeerd, gelijkstroom niet (toen).
1948
CGPM definieert de ampère: 'constante stroom die een kracht van 2×10⁻⁷ N/m produceert tussen parallelle geleiders.'
2019
Herdefinitie van SI: de ampère wordt nu gedefinieerd op basis van de elementaire lading (e). 1 A = (e/1,602×10⁻¹⁹) elektronen per seconde. Exact per definitie.
Pro Tips
- **Snel van mA naar A**: Deel door 1000. 250 mA = 0,25 A.
- **Stroom telt op in parallelle schakelingen**: Twee takken van 5A = 10A totaal. Serie: overal dezelfde stroom.
- **Controleer de draaddikte**: 15A heeft minimaal 14 AWG nodig. 20A heeft 12 AWG nodig. Neem geen brandrisico.
- **Meet stroom in serie**: Ampèremeter gaat IN het stroompad (onderbreekt het circuit). Voltmeter gaat OVER (parallel).
- **AC RMS vs. piek**: 120V AC RMS → 170V piek. De stroom is hetzelfde: RMS voor berekeningen.
- **Beveiliging met zekering**: De nominale waarde van de zekering moet 125% van de normale stroom zijn. Beschermt tegen kortsluitingen.
- **Automatische wetenschappelijke notatie**: Waarden < 1 µA of > 1 GA worden weergegeven in wetenschappelijke notatie voor leesbaarheid.
Volledige Eenhedenreferentie
SI-eenheden
| Naam van de Eenheid | Symbool | Ampère-equivalent | Gebruiksnotities |
|---|---|---|---|
| ampère | A | 1 A (base) | SI-basiseenheid; 1 A = 1 C/s = 1 W/V (exact). |
| mega-ampère | MA | 1.0 MA | Bliksem (~20-30 kA), railguns, extreme industriële systemen. |
| kiloampère | kA | 1.0 kA | Lassen (100-400 A), grote motoren, industriële energiesystemen. |
| milliampère | mA | 1.0000 mA | LED's (20 mA), laagvermogen circuits, sensorstromen. |
| microampère | µA | 1.0000 µA | Biologische signalen, precisie-instrumenten, batterijlekkage. |
| nanoampère | nA | 1.000e-9 A | Zenuwimpulsen, ionenkanalen, apparaten met ultralaag vermogen. |
| picoampère | pA | 1.000e-12 A | Metingen van enkele moleculen, scanning tunneling microscopie. |
| femtoampère | fA | 1.000e-15 A | Studies van ionenkanalen, moleculaire elektronica, kwantumapparaten. |
| attoampère | aA | 1.000e-18 A | Tunnelen van één elektron, theoretische kwantumlimiet. |
Gebruikelijke Eenheden
| Naam van de Eenheid | Symbool | Ampère-equivalent | Gebruiksnotities |
|---|---|---|---|
| coulomb per seconde | C/s | 1 A (base) | Equivalent aan ampère: 1 A = 1 C/s. Toont de definitie van ladingsstroom. |
| watt per volt | W/V | 1 A (base) | Equivalent aan ampère: 1 A = 1 W/V van P = VI. Vermogensrelatie. |
Verouderd & Wetenschappelijk
| Naam van de Eenheid | Symbool | Ampère-equivalent | Gebruiksnotities |
|---|---|---|---|
| abampère (EMU) | abA | 10.0 A | CGS-EMU-eenheid = 10 A. Verouderde elektromagnetische eenheid. |
| statampère (ESU) | statA | 3.336e-10 A | CGS-ESU-eenheid ≈ 3,34×10⁻¹⁰ A. Verouderde elektrostatische eenheid. |
| biot | Bi | 10.0 A | Alternatieve naam voor abampère = 10 A. Elektromagnetische CGS-eenheid. |
Veelgestelde Vragen
Wat is het verschil tussen stroom en spanning?
Spanning is elektrische druk (zoals waterdruk). Stroom is de stroomsnelheid (zoals waterstroom). Hoge spanning betekent niet hoge stroom. Je kunt 10.000V hebben met 1 mA (statische schok), of 12V met 100 A (startmotor van een auto). Spanning duwt, stroom vloeit.
Wat is gevaarlijker: spanning of stroom?
Stroom doodt, niet spanning. 100 mA door je hart kan dodelijk zijn. Maar hoge spanning kan stroom door je lichaam forceren (V = IR). Daarom is hoge spanning gevaarlijk—het overwint de weerstand van je lichaam. De stroom is de moordenaar, de spanning is de facilitator.
Waarom voelt wisselstroom anders dan gelijkstroom?
60 Hz wisselstroom veroorzaakt spiercontracties met de frequentie van het elektriciteitsnet. Je kunt niet loslaten (spierkramp). Gelijkstroom veroorzaakt een enkele schok. Wisselstroom is 3-5 keer gevaarlijker bij hetzelfde stroomniveau. Ook: de RMS-waarde van wisselstroom = het effectieve gelijkstroom-equivalent (120V AC RMS ≈ 170V piek).
Hoeveel stroom verbruikt een gemiddeld huishouden?
Heel huis: 100-200 A servicepaneel. Eén stopcontact: 15 A circuit. Gloeilamp: 0,5 A. Magnetron: 10-15 A. Airconditioner: 15-30 A. Oplader voor elektrische auto: 30-80 A. Het totaal varieert, maar het paneel beperkt het maximum.
Kun je stroom hebben zonder spanning?
In supergeleiders, ja! Nul weerstand betekent dat stroom kan vloeien met nul spanning (V = IR = 0). Een aanhoudende stroom kan voor altijd vloeien. In normale geleiders, nee—je hebt spanning nodig om stroom te duwen. Spanningsval = stroom × weerstand.
Waarom is USB beperkt tot 0,5-5 A?
Een USB-kabel is dun (hoge weerstand). Te veel stroom = overmatige hitte. USB 2.0: 0,5 A (2,5W). USB 3.0: 0,9 A. USB-C PD: tot 5 A (100W). Dikkere draden, betere koeling en actieve onderhandeling maken veilig hogere stromen mogelijk.
Volledige Gereedschapslijst
Alle 71 gereedschappen beschikbaar op UNITS