Elektriciteit en Chemie
Elektriciteit is genoemd naar Elektron, Grieks voor barnsteen
o Door barnsteen te wrijven ontstaan statische elektriciteit
· In de volksmond wordt het "stroom”genoemd
· Komt op veel plaatsen in de natuur voor
o Bliksem
o Via zenuwbanen (naar hersenen, activeren spieren)
|
· Statische elektriciteit (Elektrostatica)
o Bij wrijving slechte geleiders zamelen elektronen zich op
o Bij contact met geleider vloeit energie af
§ Een schokje, soms zelfs vonk
o Dit kan ook gebeuren bij computers en printers
§ Randaarde kan dit probleem oplossen
· Dynamische elektriciteit (Elektrodynamica)
o Er is nu een constante stroom aan elektronen
§ Elektronen verplaatsen van m.n. buitenste schil
§ Dit gaat bij metalen het beste
§ We gebruiken nu dus geleiders (meestal koper)
o Aangevoerd door een spanningsbron
§ Batterij, accu, dynamo, generator of stopcontact
|
Geleiders
Zijn stoffen waardoor de lading zich kan verplaatsen
o Eerste orde
§ Metalen, meestal koper o Tweede orde (minder goed)
§ Water + zout
§ Edelgassen |
Isolatoren
Zijn stoffen die niet geleiden en dus verplaatsen van lading voorkomen
o Glas, perspex, plastics, rubber en b.v. ook porselein (enz.)
|
nCoax snoer of kabel bestaat uit (van binnen naar buiten):
qBinnen geleider of kern (D)
nMassieve kerndraad
qElektrisch isolerende laag (C)
qBuitengeleider of mantel (B)
nMeestal van dun gevlochten koperdraad
qKunststof laag (A)
nVoor isolatie en bescherming
nSkineffect bij HF
qHoe hoger de HF hoe meer de stroom via de buitenkant wordt getransporteerd.
qHoe groter de oppervlakte des te hoger is het rendement stroom, bereikt met de mantel.
nNaaldhoudersnoer
qBij de meeste ontharingsapparaten is het naaldhoudersnoer een coax kabel |
nEnkelvoudige kabel bestaat uit (van binnen naar buiten): qGeleider of kern
nStroomtransport
qKunststof laag
nVoor isolatie en bescherming
qHandelektrode en pedaalsnoeren, alsmede het netsnoer zijn meestal enkelvoudig |
Elektrische lading
· + positief
· - negatief
· neutraal
Polen
· Geladen deeltjes (elektronen of ionen) verplaatsen zich van een punt van veel naar een punt met weinig deeltjes.
o De polen!
· Het verschil tussen veel en weinig noemen we "spanning”.
Stroomkring/circuit
· Wanneer er een verbinding is tussen de polen kan de elektriciteit gaan stromen. De stroomkring is dan gesloten.
· Bij onderbreken stroomkring stopt het proces (uitzetten stroom)
|
Volt (V)
Symbool: U
Unit
|
· Eenheid om verschil in spanning weer te geven
· Voltage geeft het "potentiaalverschil” aan
· De aarde heeft daarbij een Potentiaal van O
o waarom aarden, randaarde e.d. ?
· Stopcontact gaf 220 Volt, tegenwoordig 230 Volt
· Dus: U = 220 of 230
|
Ampère (A)
Symbool:I
Intensiteit
|
· Aantal elektronen (lading) die per tijdseenheid passeert
· Dit noemen we stroomsterkte, het ampèrage
o Te meten met een ampèremeter
· Via een zekering wordt in een woning meestal 16 A doorgelaten.
· Bij apparatuur in de salon werken we vaak met milliampères
o Dat is 1/1000 ampère
|
Watt (W)
Symbool: P
Power |
· Het Wattage geeft het "Vermogen” aan, te bereken:
o Vermogen = Spanning x Stroomsterkte
o P = U x I
o Hoeveel Watt komt er uit het stopcontact?
§ Een KW, Kilo Watt is 1000 W
· Een KWh is een KW per uur1 PK = 735,5 W
o De 2CV (lelijke eend had oorspronkelijk een motor van 2PK)
|
Ohm (Ώ)
Symbool: R
Resistance
|
· Bij het verplaatsen van de lading door de geleider worden deze afgeremd, ze ondergaan "Weerstand”, omgezet in warmte.
· Bij geen weerstand zou de Soortelijke Weerstand (SW) 0 zijn
o Hoe groter de SW, des te slechter de geleiding
· Wet van Ohm: U = I x R
|
Dynamische stroomsoorten
· Gelijkstroom (DC van Direct Current)
o is een elektrische stroom met constante stroomrichting
o met een diode wordt wisselstroom omgezet in gelijkstroom
o Een diode laat slechts één stroomrichting door, de andere richting niet. De plaatsing van de diode bepaalt of de positieve of negatieve stroom wordt doorgelaten.
· Wisselstroom (AC van Alternating Current)
o Wisselstroom is een elektrische stroom met periodiek wisselende stroomrichting. Dus van plus naar min. Zie de grafiek hiernaast
o Opgewekt in de Elektriciteitscentrale |
Binnen het HF/VHF kennen we ook de radio frequenties, aangeduid met RF
RF (Radio Frequentie)
- Met name voor Elektrisch Ontharen
- Om warmte in weefsel te ontwikkelen (Diathermie?Thermolyse)
- Vrije radio frequenties zijn tegenwoordig verplicht voor de apparatuur
- zoals de 25 MC van het "Bakkie" van de zendamateur
- Het gaat hier om het Korte Golf bereik
Door deze HF via een naald in de follikel te sturen geeft het weefsel weerstand aan de elektrische stroom en wordt warm. De temperatuur kan oplopen van ca. 500 tot 800C.
Voldoende om de eiwitstructuur te denatureren. We noemen dat Coaguleren. Alle methoden die hier op gebaseerd zijn noemen we Diathermie methoden. Ook bij Blenden maken we gebruik van HF stroom, maar gaan niet zover dat er Coagulatie plaats vindt. We spreken bij de Blendtechniek dan over Thermolyse. |
Om aan gelijkstroom te komen gebruiken een gelijkrichter (zie schema) die de wisselstroom omzet in gelijkstroom. Deze stroomsoort heeft geen frequentie zoals bij de wisselstroom.
Wel is het mogelijk de stroom te laten pulseren met een bepaalde frequentie. Is eingenlijk steeds snel aan/uit zetten. Maar het blijft gelijkstroom. Deze pulsatie wordt bij Kinesie apparatuur gebruikt. Is een alternatief voor Kinesie met MF wisselstroom.
Toepassen Gelijkstroom
Waar het om gaat is, dat we gelijkstroom willen gebruiken bij behandelingen zoals ontharen, huidverbetering e.d.. Dan moeten we weten wat gelijkstroom in het menselijk lichaam doet.
De mens bestaat voor 65% uit water, waar in opgelost een aantal zouten. Met name keukenzout. Dit deel van de samenstelling is voor ons nu van belang.
Chemisch gaat de gelijkstroom iets doen met de stoffen:
- Water (H2O)
- Zout (o.a. NaCl)
Daarom eerst een beetje scheikunde. |
Hiernaast een watermolecuul, waarbij het waterstofatoom (H) zijn electron kwijt raakt en daardoor positief wordt (H+). Het zuurstof atoom (O) wordt nu O-. Water bestaat uit H2O en H+.
Dit zuivere water kan geen stroom geleiden. Daarvoor moeten ioniseerbare stoffen zijn toegevoegd. Hier gaat het om de zouten, zoals keukenzout (NaCl) |
NaOH
|
Natrium en Cloor
Natrium heeft in de buitenste schil slechts 1 electron en zal deze makkelijk afgeven aan b.v. Chloor. Hierdoor wordt het Natrium atoom positief (Na+). Het Chloor atoom neemt het electron op en wordt negatief. De + en - ionen trekken elkaar sterk aan en vormen zo Na+Cl- of keukenzout. Zodra we ioniseerbare stoffen, zoals zout, oplossen in water wordt het geleidend. Het is nu een electrolytische oplossing. Dat komt omdat het zout uiteen valt in Na+ Cl- ionen. |
"KNAP"
Kathode Negatief (naald),
Anode Positief)
|
Anode en Kathode
Brengen we een Kathode aan (de naald) en een Anode (handelektrode), dan kan de gelijkstroom gaan lopen. De Na+ zullen zich verzamelen bij de negatieve kathode en hun extra lading afgeven aan de vloeistof en direct NaOH (natronloog) gaan vormen volgens de formule: 2Na + 2H2O geeft H2 + 2Na + 2OH, waarbij de H vervliegt.
Bij de positieve Anode wordt de lading van het Cl- opgenomen en kan het deels reageren met de vrije H atomen tot HCL of zoutzuur.
De elektrode waarmee we werken noemen we de actieve elektrode.
Bij ontharen is dat altijd de naald!!!
Ook bij desincrustatie is de Kathode (nu bol of rol elektrode de actieve)
Voor kataforese maken we de Anode tot actieve kant. |
Ontharen doen we met: Diathermie en Flash: alleen met HF wisselstroom
Blendmethode: Gelijkstroom + HF wisselstroom als activator/versneller
Ionthoforese, Kataforese en Desincrustatie: alleen gelijkstroom |