Les 4 - §4.4

• Natuurkunde
• Middelbare school
• mavo
• Leerjaar 4

H4 Elektriciteit

§4.1 Stroomkringen

§4.2 Elektrische energie

§4.3 Elektrische energie opwekken

§4.4 Elektrische energie vervoeren

§4.5 Elektrische energie gebruiken

Leerdoelen

• Je kunt uitleggen hoe met een generator elektrische energie wordt opgewekt.
• Je kunt uitleggen hoe een transformator werkt
  
• Je kunt aan de hand van de verhouding van het aantal windingen de spanningsverhoging of spanningsverlaging in een transformator berekenen.

Maken

• Probeer op zijn minst de volgende opdrachten goed te maken: 37, 38, 39
• Vind je het onderwerp lastig, maak dan meer opdrachten.
  
• Kijk deze opdrachten na.
  
• Bepaal welke opdrachten je besproken wilt hebben?

Netspanning

In Nederland is de netspanning 230 V , de spanning die op stopcontacten staat.

Wat als een apparaat werkt op een veel lagere spanning?

• Transformator nodig --> zet netspanning om in een lagere spanning.
• Transformator kan spanning ook van een lage spanning naar een hogere spanning omzetten.

10 000 Volt

380 000 Volt

10 000 Volt

230 Volt

in centrale wordt veel meer spanning opgewekt dan  een huis nodig heeft . hiervoor wordt gebruik gemaakt van transformatoren

Een transformator zet een hoge spanning op naar een lage spanning of omgekeerd

De spanning of het aantal windingen uitrekenen.

Ideale transformator

Bij een ideale transformator is er geen vermogensverlies en geldt dat het vermogen aan de primaire kant gelijk is aan het vermogen van de secundaire kant.

Verschillende trafo's

1

Bereken Ns van de transformator.

Is dit een ideale
transformator?
Waarom?

Is dit een ideale transformator?

Soorten magneten

• Permanente magneet 
• Elektromagneet ( spoel & weekijzer )

Permanente magneten

Permanente magneet = Is altijd magnetisch

1. Staafmagneet
   
2. Hoefijzermagneet
   
3. Naaldmagneet
   

Worden gebruikt in:

Dynamo's, kompassen, luidsprekers, harde schijven, 

Hoe werkt een magneet?

Noordpool + Zuidpool

3 soorten metaal zijn magnetisch:

• IJzer
• Nikkel
• Cobalt

Elektromagneet

Veel koperdraden opgerold = Spoel

Stroom door een spoel -> Elektromagneet

Wordt sterker door:

• Meer windingen
  
• Grotere stroom
  
• IJzeren kern
  

Elektromagneet kun je zelf aan/uit zetten.

Als je de stoomrichting omdraait, wisselen ook de noordpool en zuidpool om. 

Werking dynamo / generator

1. Je fietst.
2. Het wieltje van de dynamo gaat draaien.
3. De magneet gaat draaien.
4. In de spoel gaat een stroom lopen.
5. De lamp gaat branden.

Werking dynamo / generator

• In een dynamo of generator ontstaat wisselspanning doordat of de spoel of de magneet draait. 
  
• Hierdoor wordt het ijzer in de kern gemagnetiseerd met steeds wisselende polen.
  
•  Er is dus ook een steeds wisselend magneetveld met een (wisselende) inductiespanning. 
  

Hoe werkt een elektromotor?

Buitenkant = Permanente magneten zitten vast.

Binnenkant = Elektromagneet kan ronddraaien.

Op het juiste moment wordt de stroom omgedraaid, 

zodat de binnenkant blijft draaien.

Elektromotor

Een elektromotor werkt dmv een permanente magneet  en een draaibare spoel. 

Hij zet elektrische energie om in bewegingsenergie. 

Accu

In de accu zit chemische energie. Dit kan omgezet worden tot elektrische energie.

In een accu zit 12 volt spanning

Uit welke twee onderdelen bestaat een dynamo?

1. spoel en magneet
2. magneet en batterij
3. batterij en kern
4. spoel en batterij

Geef van alle vier de spanningsbronnen aan of het wisselspanning of gelijkspannig levert

Wissel
spanning

Gelijk

spanning

Batterij

Dynamo

Generator

Accu

Een draaiende dynamo levert:

1. geen spanning
2. wisselspanning
3. gelijkspanning
4. fluxspanning

In een dynamo zit een

1. spoel en een magneet
2. spoel
3. magneet
4. koperdraadje

Leerdoelen check

• Je kunt de opwekking en opslag van energie in een auto beschrijven.
  
• Je kunt de onderdelen van een dynamo benoemen.
  
• Je begrijpt de werking van een dynamo

Vragen? Feedback?