Sterkteleer of toegepaste mechanica onderzoekt de voorwaarden waaraan constructies moeten voldoen om niet te bezwijken, de gewenste stijfheid te hebben en voldoende duurzaam te zijn.
Wanneer we met een bepaalde kracht aan een voorwerp trekken zal het voorwerp vervormen. In plaats van de kracht is een betere maat de voor de vervorming de spanning, ook wel mechanische spanning genoemd. De spanning is de kracht gedeeld door het oppervlak van een voorwerp.
Er zijn vijf vormen van spanning: drukspanning, trekspanning, moment, schuifspanning en torsie.
Rekspanning, trekspanning of extensiespanning is een mechanische spanning die tot uitrekking of expansie van een materiaal leidt. De lengte van het materiaal kan toenemen tot de treksterkte van het materiaal wordt overschreden, waarna het breekt.
Spanning is de druk die de voedingsbron van een stroomkring uitoefent om geladen elektronen (stroom) door een geleidende lus te duwen, waardoor deze bijvoorbeeld een lamp kunnen laten branden. In het kort, spanning = druk en deze wordt gemeten in volt (V).
Een elektrische spanning kan veroorzaakt worden door: een elektrisch veld. een elektrische geleider die dwars ten opzichte van een magnetisch veld beweegt. een batterij of een oplaadbare batterij.
De treksterkte is de maximale mechanische trekspanning tot waar een sample belast kan worden. Wanneer de treksterkte overschreden wordt, breekt het materiaal: de absorptie van krachten neemt af tot het materiaal uiteindelijk scheurt.
F staat voor kracht (“force”). Dit geef je aan in newton (of N). Dus druk p = F/A.
Elektrische spanning
De hoeveelheid energie die wordt meegegeven aan de elektrische lading is de spanning (U). De eenheid van spanning wordt gemeten in volt (V). Een andere veelgebruikte benaming hiervoor is voltage.
Elektrische spanning wordt ook wel ingedeeld in wisselspanning en gelijkspanning.
Met veilige spanning wordt bedoeld een wisselspanning tot 50 Volt, of een gelijkspanning tot 120 Volt.
Ampère en Volt
Ampère ( A ) is de eenheid van stroomsterkte ( I ) en geeft aan hoeveel elektriciteit (lees: hoeveel elektronen) er door een apparaat loopt. Volt ( V ) is de eenheid voor spanning ( U ) en geeft aan hoeveel energie de elektriciteit met zich mee brengt.
Stroom is de hoeveelheid elektrische lading die ergens doorheen stroomt (bijvoorbeeld door een draad). Symbool van stroom is I, eenheid de Ampère (A). Spanning kan het makkelijkst begrepen worden door het te zien als de 'kracht' waarmee de stroom door de draad 'geduwd' wordt.
Stroomsterkte berekenen met behulp van ampère
U kunt deze formule omschrijven naar I = P / U. Hierbij staat I nog steeds voor de stroomsterkte uitgedrukt in ampère, P voor het vermogen uitgedrukt in Watt en U voor de spanning uitgedrukt in volt.
Hoogsterkte staal is een staalsoort met een lage hoeveelheid koolstof en een hoge sterkte. Hoogsterkte staal heeft een hogere sterkte dan S235 en S355, de meest voorkomende staalsoorten voor staalconstructies. De definitie van hoogsterkte staal is staal met een rekgrens hoger dan 355 MPa.
Staal met een hardheid van >55 HRc (H4)
Staal dat is gehard en getemperd tot een hardheid van meer dan 55 HRc.
Treksterkte (Engels: Tensile strength)
Een sterk materiaal kan meer spanning of belasting weerstaan en een zwak materiaal kan weinig belasting weerstaan voordat het scheurt of breekt. De treksterkte is een belangrijke waarde in de berekening van constructies.
Staalsoort S355 is vergelijkbaar met S235, het verschil is dat s355 beschikt over een hogere vloeigrens. Door deze verhoogde vloeigrens heeft dit staal extra treksterkte (krachten op de constructie / die het materiaal maximaal kan verdragen voordat er een ongewenste vervorming van het staal optreedt).
Gebruik je formule σ=F/A met σ is de trekspanning en A is het oppervlak van de dwarsdoorsnede van de draad. Om Fbreuk te berekenen, vul je voor σ de treksterkte in (Binas tabel 8 en 10B).
Je spieren spannen zich aan, vooral bij de nek- en schouders, voorhoofd, kaken en onderrug. Je ademhaling wordt sneller en de adembeweging komt vooral vanuit de borst. (Waardoor er druk op de borst kan ontstaan). De spijsvertering wordt stil gelegd, je lichaam gebruikt je energie vooral om te overleven.
Spanning is een bepaalde gemoedstoestand of gevoel waarbij je onrust ervaart. Dit kunnen positieve spanningen of negatieve spanningen zijn en kunnen door verschillende effecten hebben.
Een onrustig gevoel ervaar je door het hebben van een snelle hartslag en een hoge ademhaling. Het wordt vaak veroorzaakt door het hormoon cortisol, dat een stofje afgeeft waardoor je energielevel snel toeneemt.