Herhaling H5

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vmbo b
• Leerjaar 4

Herhaling H5 Elektrische energie en veiligheid

H5.1 Energieverbruik

H5.2 Veiligheid van elektrische apparaten

H5.3 Veiligheid van de huisinstallatie

H5.4 Elektriciteit in auto

H5.5 schakelen met relais en transistor 

Samenvatting H5.1 formules

Vermogen (W) = spanning (V) x stroomsterkte (A)

Energie (kWh) = Vermogen (kWh) x tijd (h)

Kosten = Energie (kWh) x prijs van 1 kWh

Rendement = nuttige energie : totale energie x 100%

Lars stelt de spanningsbron in op 9,0 V. 

Door de schakeling loopt dan een stroom van 20 mA.

Hoe groot is het vermogen dat de spanningsbron levert?

Gegevens:

• spanning = 9,0 V
• stroom = 20 mA = 0,020 A
• vermogen = ? W

Formule/uitwerking

• vermogen = spanning x stroom
• vermogen = 9,0 x 0,020 
• vermogen = 0,18 W

Een waterkoker heeft een vermogen van 1500 W. 

De waterkoker kan in 6 minuten (0,1 uur) 1 L water aan de kook brengen. 

Bereken hoeveel energie nodig is om 1 L water aan de kook te brengen

Gegevens:

• vermogen = 1500 W = 1,5 kW
• tijd = 6 min = 0,1 uur

Formule / uitwerking:

• Energie = vermogen x tijd
• Energie = 1,5 x 0,1 = 0,15 kWh

Samenvatting H5.2

• Fasedraad = bruin        Nuldraad = blauw       Aarddraad = geel/groen
• Kortsluiting => fase en nuldraad raken elkaar =>                                                  de stroom wordt heel groot => kan brand ontstaan
  
• Natte huid => lichaamsweerstand klein => extra oppassen met stroom
  
• Een lekstroom gaat door de aardleiding naar de aarde
  
• Bij een apparaat met dubbele isolatie kan nooit spanning op de buitenkant staan.

Hiernaast staat een symbool dat je op sommige apparaten kunt zien. Wat is de betekenis?

1. dubbele isolatie
2. dubbele stroomkring
3. parallel schakeling
4. schakelaar

Samenvatting 5.3 veiligheid huisinstallatie

• Alle stopcontacten en lichtpunten in een huis zijn aangesloten op de groepenkast
• Bij overbelasting en kortsluiting is de stroomsterkte in een groep te groot 
• => groep is hiervoor beveiligd (max 16 Ampere op 1 groep)
• => de installatieautomaat schakelt de spanning uit.
• De aardlekschakelaar controleert of er lekstroom is
• Bij lekstroom van meer dan 30 mA => aardlekschakelaar schakelt uit
  

aardlekschakelaar

verschil mag niet > 30 mA

Kortsluiting

Overbelasting

De elektrische leiding naar de zolder is beveiligd met een zekering van 16 A. 

De spanning van de huisinstallatie bedraagt 230 V.

Piet wil de de wasautomaat (2500 W) en de elektrische kachel (1000 W) samen aanzetten. 

Laat met een berekening zien of je de wasautomaat samen met de kachel kunt inschakelen zonder dat de zekering uitschakelt. 

Noteer je conclusie.

Gegevens:

• maximale stroomsterkte = 16 A
• spanning = 230 V
• vermogen was = 2500 W
• vermogen kachel = 2000 W
• stroom was = ? A
• stroom kachel = ? A

Formule / uitwerking

• vermogen = spanning x stroomsterkte
• stroomsterkte = vermogen : spanning
• Stroom was = 2500 : 230 = 10,9 A
• Stroom kachel = 2000 : 230 = 8,7 A
• Stroom totaal = 10,9 + 8,7 = 19,6 A
• => groter dan 16 A => zekering gaat uit!

Samenvatting H5.4 Elektriciteit auto

• Een accu zet chemische energie om in elektrische energie
• de startmotor krijgt elektrische energie van de accu
  
• Wanneer de auto loopt zorgt de dynamo voor de elektrische energie en dat de accu wordt opgeladen
• capaciteit is de totale hoeveelheid energie die een accu kan leveren
  
• capaciteit (Ah) = stroomsterkte x tijd

Bereken de capaciteit van een accu die 5 uur lang 9 A  kan leveren?

Gegevens:

• tijd = 5 uur
• stroomsterkte = 9 A
• capaciteit = ? Ah

Formule / uitwerking: 

• capaciteit = stroomsterkte x tijd
  
• capaciteit = 9 x 5 = 45 A

Samenvatting H5.5 schakelen met relais / transistor

               Relais                                                         transistor

Relais

Relais is een elektromagnetische schakelaar

Bij het relais gebruik je 2 stroomkringen. 

•    1 om de elektromagneet aan te zetten  
•    1 om een apparaat aan te zetten => maakcontact of verbreekcontact

• Maakcontact (M) => starten van de startmotor 
• Verbreekcontact (V) => inbraakbeveiliging

Transistor

• Een transistor is een elektronische schakelaar die elektriciteit doorlaat of tegenhoud
• Halfgeleider met 3 aansluitpunten

1.    De basis (regelaar)
2.    De collector (ontvanger)
   
3.    De emitter (uitgang)
   

• Transistor laat alleen stroom door als er                                                                    spanning staat op de basis

Planning

Donderdag:

samenvatting H3

Volgende week dinsdag:

PTA H3 en H5