Technische gids · Basis elektriciteit

Wet van Ohm, serie- & parallelschakeling, eenheden: de basis van elektriciteit

Drie grootheden — spanning, stroom, weerstand — en één formule die ze verbindt: U = R × I. Voeg daar het verschil tussen serie en parallel aan toe, plus de tabel van eenheden en hun veelvouden, en u hebt het fundament van alle huishoudelijke elektriciteit. Opgesteld door Atlas Contrôle, erkend organisme BELAC ISO 17020 nr. 663-INSP.

Waarom dit telt: deze wetten zijn geen schoolse theorie. De stroom door een kabel bepaalt zijn opwarming, dus de te plaatsen geleidersectie en het kaliber van de beveiliging — precies wat een keuringsorganisme nakijkt bij de keuring van uw installatie.

De wet van Ohm: U = R × I

De wet van Ohm is de meest gebruikte wet in de elektriciteit. Ze zegt eenvoudig dit: de spanning over een verbruiker (in volt) is gelijk aan zijn weerstand (in ohm) vermenigvuldigd met de stroom die erdoor loopt (in ampère). Kent u twee van de drie grootheden, dan kunt u de derde altijd berekenen.

U = R × I

Ik zoek de spanning: ik bedek U, R staat naast I.

I = U / R

Ik zoek de stroom: ik bedek I, U staat boven R.

R = U / I

Ik zoek de weerstand: ik bedek R, U staat boven I.

Drie cijfervoorbeelden

R zoeken: door een elektrische radiator op het 230 V-net loopt een stroom van 10 A. Zijn weerstand bedraagt R = U / I = 230 / 10 = 23 Ω.
I zoeken: een verwarmingsweerstand van 46 Ω op 230 V laat een stroom door van I = U / R = 230 / 46 = 5 A.
U zoeken: over een element van 11,5 Ω waar 20 A door loopt, staat een spanning van U = R × I = 11,5 × 20 = 230 V.

Deze drie grootheden meet u met een voltmeter, een ampèremeter en een ohmmeter — meestal verenigd in één toestel. Onze gids elektrische metingen met de multimeter legt uit hoe u het toestel voor elke meting aansluit.

De reflex « regel van drie »

Veel elektrische grootheden zijn evenredig: verdubbelt de ene, dan verdubbelt de andere. Met de regel van drie rekent u dan zonder formule: eerst herleiden naar de eenheid, daarna vermenigvuldigen. Voorbeeld: een rol van 100 m kabel heeft een geleiderweerstand van 0,9 Ω. Wat is de weerstand van 35 m van dezelfde kabel?

Gegevens noteren: 100 m ↔ 0,9 Ω.
Herleiden naar de eenheid (beide kolommen delen door 100): 1 m ↔ 0,009 Ω.
Vermenigvuldigen met de gezochte hoeveelheid (× 35 aan beide kanten): 35 m ↔ 0,315 Ω.

Dezelfde redenering werkt overal: het verbruik van een toestel over een bepaalde tijd, de spanningsval langs een leiding, of het omrekenen van eenheden.

Serie- of parallelschakeling: het verschil

Twee manieren om meerdere verbruikers (lampen, weerstanden, toestellen) op dezelfde bron aan te sluiten, twee tegengestelde gedragingen. In serie volgen de verbruikers elkaar op langs één weg; in parallel heeft elke verbruiker zijn eigen tak tussen de twee polen.

Serie: één weg, één stroom.

Parallel: één tak per verbruiker, overal dezelfde spanning.

Kenmerk	Serieschakeling	Parallelschakeling
Stroom	Overal gelijk: I = I_R1 = I_R2 = I_R3	Verdeelt zich: I = I₁ + I₂ + I₃
Spanning	Verdeelt zich: U = U₁ + U₂ + U₃	Overal gelijk: U = U₁ = U₂ = U₃
Vervangingsweerstand	R_totaal = R₁ + R₂ + R₃ (ze stijgt)	1/R_totaal = 1/R₁ + 1/R₂ + 1/R₃ (ze daalt)
Eén verbruiker valt uit	De hele kring stopt	De andere blijven werken
In huis	Oude kerstverlichting, batterijen achter elkaar	Stopcontacten, verlichting: alle huishoudelijke kringen

Twee berekeningen om het vast te zetten

In serie: drie weerstanden van 10 Ω, 20 Ω en 30 Ω na elkaar geven R_totaal = 10 + 20 + 30 = 60 Ω. Een oude kerstslinger met 10 identieke lampjes op 230 V verdeelt de spanning: elk lampje krijgt 230 / 10 = 23 V — en brandt er één door, dan gaat alles uit. Omgekeerd telt een seriekoppeling van batterijen de spanningen op: vier batterijen van 1,5 V achter elkaar leveren 6 V.
In parallel: 60 Ω en 30 Ω naast elkaar geven 1/R_totaal = 1/60 + 1/30 = 3/60, dus R_totaal = 20 Ω — minder dan de kleinste van de twee. Door elke tak loopt maar een deel van de totale stroom, en elk toestel krijgt hoe dan ook zijn 230 V.

Die parallel-logica verklaart een kernpunt van de dimensionering: elk extra stopcontact op een kring is een tak erbij, dus extra stroom in de gemeenschappelijke kabel. Te veel takken op een te dunne geleider, en die warmt op — vandaar de regels over kabelsectie en het kaliber van de automaat die de keuring nakijkt.

Elektrische grootheden, symbolen en eenheden

Vier grootheden volstaan om het essentiële van een huishoudelijke kring te beschrijven. Let op het verschil tussen het symbool van de grootheid (U, I, R, P — in formules) en het symbool van de eenheid (V, A, Ω, W — achter een getal).

Grootheid	Symbool	Eenheid	Symbool eenheid	In gewone taal
Spanning	U	volt	V	Het potentiaalverschil tussen twee punten — de elektrische « druk ».
Stroomsterkte	I	ampère	A	De hoeveelheid lading die per seconde door de kring stroomt — het « debiet ».
Weerstand	R	ohm	Ω	De tegenstand die een materiaal aan de stroom biedt.
Vermogen	P	watt	W	De energie die per seconde wordt verbruikt of geleverd — de waarde op het kenplaatje.

Deze grootheden hangen samen: enerzijds de wet van Ohm (U = R × I), anderzijds het vermogen P = U × I. Voorbeeld: een toestel dat 16 A trekt op 230 V verbruikt 230 × 16 = 3 680 W, ofwel 3,68 kW.

Veelvouden en delen: van tera tot pico

Om eindeloze getallen te vermijden, plakken we een voorvoegsel voor de eenheid. Elk voorvoegsel verschuift de komma; de gangbare voorvoegsels springen telkens drie plaatsen (factor 1 000).

Voorvoegsel	Symbool	Factor	Macht van 10
tera	T	1 000 000 000 000	10¹²
giga	G	1 000 000 000	10⁹
mega	M	1 000 000	10⁶
kilo	k	1 000	10³
— basiseenheid —	V, A, Ω, W	1	10⁰
milli	m	0,001	10^-3
micro	µ	0,000 001	10^-6
nano	n	0,000 000 001	10^-9
pico	p	0,000 000 000 001	10^-12

Omrekenen in de praktijk: kW ↔ W, A ↔ mA

De regel past in één zin: naar een kleiner voorvoegsel vermenigvuldigt u; naar een groter voorvoegsel deelt u — telkens door 1 000 per sprong (MV → kV → V → mV → µV, en net zo voor A, Ω of W).

Naar de basiseenheid

2,3 kW = 2,3 × 1 000 = 2 300 W
30 mA = 30 ÷ 1 000 = 0,03 A
0,5 MΩ = 0,5 × 1 000 000 = 500 000 Ω

Vanuit de basiseenheid

3 680 W = 3 680 ÷ 1 000 = 3,68 kW
0,016 A = 0,016 × 1 000 = 16 mA
230 V = 230 ÷ 1 000 = 0,23 kV

U komt deze veelvouden overal in een installatie tegen: de gevoeligheid van een differentieel staat in mA (30 mA, 300 mA), de isolatieweerstand van een kabel in MΩ, het vermogen van een oven in kW en dat van een ledlamp in W. Vlot kunnen omrekenen voorkomt fouten met een factor 1 000 — en die vergeeft de elektriciteit niet.

Wat deze wetten betekenen voor uw installatie

Elke kring in een woning is een rechtstreekse toepassing van deze basis: de verbruikers staan parallel, dus elk ingeplugd toestel voegt zijn stroom toe in de gemeenschappelijke geleider. En stroom door een weerstand — zelfs de kleine weerstand van een kabel — produceert warmte. Drie heel concrete gevolgen:

De geleidersectie volgt de stroom. Hoe hoger de verwachte stroom, hoe dikker de kabel moet zijn om niet gevaarlijk op te warmen: dat is de logica achter de minimale secties van het AREI (zie onze gids over kabeltypes voor de elektrische installatie).
De beveiliging is gekalibreerd op de kabel. De automaat beperkt de stroom tot wat de geleider aankan; een te hoog kaliber laat de kabel opwarmen zonder uit te schakelen.
Een lage aardingsweerstand beschermt. Bij een fout moet de stroom vlot naar de aarde kunnen wegvloeien zodat de differentieel uitschakelt — dat is het hele verhaal van de aardingsweerstand.

Bij de AREI-keuring controleert de inspecteur precies die samenhang sectie ↔ kaliber ↔ gebruik, kring per kring. De formules op deze pagina zijn — letterlijk — zijn leesrooster.

Respecteert uw installatie deze regels?

Kabelsecties, kalibers van de beveiligingen, aarding: de AREI-keuring controleert of de theorie bij u correct is toegepast. Atlas keurt, meet en levert het officiële attest — overal in België.

→ De elektrische keuring (AREI) Offerte aanvragen

Veelgestelde vragen

Wat is de formule van de wet van Ohm? ▼

De wet van Ohm verbindt de drie basisgrootheden van een stroomkring: U = R × I, met U de spanning in volt (V), R de weerstand in ohm (Ω) en I de stroomsterkte in ampère (A). Afhankelijk van wat u zoekt, herschrijft u de formule: U = R × I voor de spanning, I = U / R voor de stroom en R = U / I voor de weerstand. Voorbeeld: een radiator die 10 A trekt op 230 V heeft een weerstand van 230 / 10 = 23 Ω.

Hoe onthoud ik de wet van Ohm gemakkelijk? ▼

Met de ezelsbruggetje-driehoek: teken een driehoek met U bovenaan en R en I naast elkaar onderaan. Bedek met uw vinger de grootheid die u zoekt: de positie van de twee overblijvende grootheden geeft de bewerking. U bedekt → R staat naast I, dus U = R × I. I bedekt → U staat boven R, dus I = U / R. R bedekt → U staat boven I, dus R = U / I.

Wat is het verschil tussen een serieschakeling en een parallelschakeling? ▼

In serie stroomt dezelfde stroom door alle verbruikers en wordt de spanning over hen verdeeld (U = U1 + U2 + U3); valt één verbruiker uit, dan stopt de hele kring. In parallel krijgt elke verbruiker dezelfde spanning en wordt de totale stroom over de takken verdeeld (I = I1 + I2 + I3); elke verbruiker werkt onafhankelijk van de andere. Daarom zijn de stopcontacten en verlichtingspunten in een woning parallel geschakeld.

Hoe bereken ik de vervangingsweerstand van twee parallelle weerstanden? ▼

U telt de omgekeerde waarden op: 1/Rtotaal = 1/R1 + 1/R2 (+ 1/R3, enzovoort). Voorbeeld: 60 Ω en 30 Ω in parallel geven 1/Rtotaal = 1/60 + 1/30 = 3/60, dus Rtotaal = 20 Ω. De vervangingsweerstand is altijd kleiner dan de kleinste weerstand van de groep. Handig om te onthouden: twee gelijke weerstanden in parallel geven de helft van hun waarde (twee keer 100 Ω → 50 Ω). In serie telt u gewoon op: Rtotaal = R1 + R2 + R3.

Hoe reken ik kW om naar W, of mA naar A? ▼

Elke sprong tussen voorvoegsels (kilo, milli, mega, micro…) komt overeen met een factor 1 000. Naar de basiseenheid: kilo → × 1 000 (2,3 kW = 2 300 W); milli → ÷ 1 000 (30 mA = 0,03 A); mega → × 1 000 000 (0,5 MΩ = 500 000 Ω). In de andere richting: 3 680 W = 3,68 kW en 0,016 A = 16 mA. De truc: de komma verschuift telkens drie plaatsen per voorvoegsel.

Waar staan U, I, R en P voor in de elektriciteit? ▼

U is de elektrische spanning, het potentiaalverschil tussen twee punten, uitgedrukt in volt (V). I is de stroomsterkte, de hoeveelheid lading die per seconde door de kring stroomt, uitgedrukt in ampère (A). R is de weerstand, de tegenstand die een materiaal aan de stroom biedt, uitgedrukt in ohm (Ω). P is het vermogen, de energie die per seconde wordt geleverd of verbruikt, uitgedrukt in watt (W) — de waarde op het kenplaatje van toestellen, verbonden met de andere via P = U × I.

Wat heeft dit met de elektrische keuring te maken? ▼

De volledige dimensionering van een installatie steunt op deze wetten: de stroom door een geleider bepaalt zijn opwarming, en dus de minimale kabelsectie en het kaliber van de automaat die hem beschermt. Een stopcontact te veel op een kring, een te dunne kabel voor de gevraagde stroom of een verkeerd gekalibreerde beveiliging zijn klassieke inbreuken die het keuringsorganisme bij de AREI-keuring vaststelt.

Verder lezen

📏