1.4 Elektriciteit en veiligheid

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 4

Aan het einde van de les kun je ...

• uitleggen hoe de stroom en spanning thuis werken
• berekenen of een groep wordt overbelast
• uitleggen wat de vier kleuren draden in huis zijn.
• berekenen of een stopcontact/groep wordt overbelast
• uitleggen wat kortsluiting is.
• vertellen hoe zekeringen en de aardlekschakelaar werken

Huisinstallatie

• Netwerk van elektriciteitsdraden 

       in huis.

• Splitst in (bijvoorbeeld 6) parallelle groepen

• Elke groep heeft eigen groepsschakelaar.
• Je kan een groep spanningsloos maken om veilig reparaties in huis uit te voeren.
• Bevat automatische zekeringen en aardlekschakelaar

Overbelasting

Maximumstroom per groep: 16A  

Meer = brandgevaar

te veel apparaten => overbelasting

want: stroom hangt af van aangesloten vermogen

Bij overbelasting wordt de groep uitgeschakeld door de zekering

groter vermogen = grotere stroomsterkte

Totale opgenomen vermogen:

(want P=U x I en de spanning U is bij elk apparaat 230 V)

I​totaal​​=I​1​​+I​2​​+I​3​​+I​4​​+...

P​totaal​​=P​1​​+P​2​​+P​3​​+...

Vermogen

Alle apparaten die aangesloten zijn op een stroombron, verbruiken dus energie. Dit meten wij in Watt.

Welke van de apparaten hier links mogen niet op 1 groep? Wat gebeurt er als je dat wel doet?

Wat als je een jaccuzzi wil? 

Die heeft 20A of meer nodig ... 

(google maar eens)

Wat is het maximale vermogen per groep als er 16 A stroom mag lopen?

1. 10 A
2. 13 A
3. 14 A
4. 16 A

Waarom krijgen wasmachines vaak een 'eigen groep'?

1. Hogere spanning
2. Hoge stroom
3. Werkt met water
4. Grotere kans op kortsluiting

4 kleuren bedrading

Bruin - fasedraad (230 V)

Blauw - nuldraad

Groengeel - aarde

Zwarte - schakeldraad: Alleen spanning als schakelaar aan is.

Welke draden kun je veilig aanraken?

nuldraad

Waarom raak je ook de nuldraad niet aan? Omdat er een kans is dat bijv. een vorige bewoner de nuldraad en fasedraad verwisseld heeft. Dan werkt alles perfect - maar staat alle spanning op de nuldraad. 

Stopcontact

Bekijk de twee stopcontacten.

De linker heeft een randaarde (de ijzeren contactjes) en de bijbehorende stekker heeft inkepingen.

Aarding

Welke draad kun je veilig aanraken?

1. bruin: fasedraad
2. blauw: nuldraad
3. groengeel: aardedraad
4. zwart: schakeldraad

Kortsluiting:

Kortsluiting = extreem kleine weerstand. 

Bijvoorbeeld als fasedraad en nuldraad elkaar raken!

I=U / R dus als R superklein

dan I ... ????

De aardlekschakelaar

De aardlekschakelaar reageert als er stroom 'weglekt' via een andere weg dan de draden, b.v. via je lichaam.

Hij vergelijkt Ifasedraad met Inuldraad, 

het verschil noem je de lekstroom Ilek 

Als I_lek > 30mA zet de aardlekschakelaar

de groep uit.

Een defecte wasmachine maakt kortsluiting.
Dankzij dubbele isolatie van de wasmachine lekt er geen stroom weg. Toch wordt de groep uitgeschakeld door ...

1. de aardlekschakelaar
2. de kortsluiting
3. de zekering
4. de schakeldraad

Kun je nu  ... 

• uitleggen hoe de stroom en spanning in een huis werkt.
• berekenen of er een te hoge stroom in een geleider aanwezig is.
• uitleggen wat de vier kleuren draden in huis zijn.
• uitleggen wat een kortsluiting is.
• uitleggen hoe zekeringen en aardlekschakelaar werken - en hoe ze verschillen.

???

James Watt

James Watt (Greenock , 19 januari 1736 – Heathfield Hall bij Birmingham, 25 augustus 1819) was een Schotse ingenieur en de uitvinder van de moderne stoommachine. Watt is degene die de paardenkracht als eenheid van vermogen introduceerde. Later werd de eenheid van vermogen in het SI-systeem naar hem genoemd: 1 watt = 1 joule/seconde.

The End

Watt wil je nog
weten over elektriciteit?

Aan de slag!

Maken opg 41 t/m 45 (§7) & alle vragen die in deze LessonUp stonden EN

lezen §8 en maken opg  47 en 48

Waar: schrift + hier online

Hulp: docent en klasgenoten

De uitwerkingen van alle opgaven uit HS6 staan in teams/bestanden.