Les 1 2.1 en 2.2 Elektrische energie produceren en vervoeren

2.2 Elektrische energie vervoeren
De werking van een elektriciteitscentrale uitleggen.
De werking van een transformator uitleggen.
Rekenen aan de transformator.
1 / 35
next
Slide 1: Slide
NatuurkundeMiddelbare schoolvwoLeerjaar 3

This lesson contains 35 slides, with text slides and 4 videos.

time-iconLesson duration is: 45 min

Items in this lesson

2.2 Elektrische energie vervoeren
De werking van een elektriciteitscentrale uitleggen.
De werking van een transformator uitleggen.
Rekenen aan de transformator.

Slide 1 - Slide

  Wat gaan we doen vandaag?
  • Herhaling H2
    .1
  • Uitleg paragraaf 2.2
  • Zelfstandig werken
  • Afsluiting/Vragen 2.2

Slide 2 - Slide

Slide 3 - Slide

Werking elektriciteitscentrale
- De brander verhit water tot stoom.
- De stoom drijft een turbine (rad) aan.
- De generator (grote dynamo) wekt 
   wisselspanning op.
- De condensor maakt van stoom weer water.


Slide 4 - Slide

Leerdoelen
  • Je kunt het energieverlies in elektriciteitskabels berekenen.
  • Je kunt uitleggen waarom in het elektriciteitsnet verschillende spanningen worden gebruikt.
  • Je kunt het principe van een transformator uitleggen aan de hand van inductie.
  • Je kunt aan de hand van de verhoudingen in het aantal windingen de spanningsverhoging in een transformator berekenen.
  • Je kunt de stroomsterkte berekenen in beide spoelen van een ideale transformator.
+ Je kunt aan de hand van de eisen voor hoogspanningsleidingen het ideale materiaal selecteren.

Slide 5 - Slide

Voorkennis
Noteer een apparaat of plek waar jij wel eens een transformator gezien hebt. 

Slide 6 - Slide

Elektriciteitsnet:
  • Als stroom door een kabel gaat, wordt de kabel warm.
          Energieverlies: minder elektrische engergie over voor 
                                           eindgebruikers
  • Voor de minste energieverlies moet stroom over zo hoog mogelijke spanning vervoerd worden (minder warmte).

Slide 7 - Slide

Slide 8 - Video

Slide 9 - Slide

Slide 10 - Video

De spanning v.h. lichtnet
  • Het lichtnet heeft geen gelijkspanning (zoals in batterijen en accu's) maar een wisselspanning van effectief 230 V. De frequentie is 50 Hz. Het patroon herhaalt 50 x per seconde.

Slide 11 - Slide

Slide 12 - Video

Werking van een transformator
Een transformator bestaat uit twee spoelen van geisoleerde koperdraad om een weekijzeren kern.
  • Primaire spoel wordt verbonden met het 
       lichtnet, secundaire spoel met het apparaat.
  • Wisselstroom gaat door de primaire spoel, 
       die wordt een elektromagneet.
  • Weekijzeren kern wordt hierdoor gemagnetiseerd.

Slide 13 - Slide

Werking van een transformator (2)

  • Gevolg - er ontstaat in de 
secundaire spoel een 
veranderende magneetveld, 
wat een lagere wisselspanning 
opwekt.

Slide 14 - Slide

Formule transformator
UsUp=NsNp
      = spanning primaire spoel
      = spanning secundaire spoel
      = aantal windingen
          primaire spoel
      = aantal windingen
          secundaire spoel
Up
Us
Np
Ns

Slide 15 - Slide

Slide 16 - Video

Slide 17 - Slide

Slide 18 - Slide

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. 


Slide 19 - Slide

Slide 20 - Slide

Slide 21 - Slide

Aan de slag!
Wat: lees je Nova boek blz. 72 t/m 75 en maak opgaven 14 t/m 19 op blz. 76 t/m 77.
Hoe: helemaal stil!
Hulp: docent
Tijd: 20 minuten lang
Huiswerk: opdrachten 20 t/m 24 van paragraaf H 2.1 op blz. 78 en 79.
Klaar?: ga bezig met H 2.3 Elektriciteit in huis .

Slide 22 - Slide

Belang lesdoelen
Je gaat een practicum doen en hebt de theorie nodig.
Hoger cijfer toets. Formule en werking trafo is belangrijk.
Je begrijpt b.v. wat er bij je mobieltje gebeurt tijdens het laden.

Slide 23 - Slide

Controlevragen
1 Leg in vier stappen de werking van een elektriciteitscentrale uit.

Slide 24 - Slide

2a Welk ding verlaagt de spanning zoals hiernaast te zien is ?

2b Waarom is de spanning zo hoog ?



Slide 25 - Slide

3a Uit welke onderdelen bestaat een transformator ?

b Hoe weet je wat de primaire spoel is ?

c Wat moet je doen om de spannng te verhogen ?


Slide 26 - Slide

Controlevraag 4
Noteer de formule die het verband tussen het aantal windingen en de spanning bij een trafo weergeeft.

Slide 27 - Slide

Controlevraag 5
Een trafo wordt op het stopcontact aangesloten .
De transformator levert 23 V. Bereken hoeveel windingen er secundair zijn, als er primair 100 windingen zijn.

Slide 28 - Slide

Netta heeft drie spoelen: spoel A met 100 windingen, spoel B met 200 windingen en spoel C met 400 windingen. Ze kan een eenvoudige transformator maken door twee van de spoelen over een weekijzeren kern te plaatsen.

a) Met welke combinatie van spoelen kan Netta een wisselspanning van 6 V omhoog transformeren tot 12V ?
b) En van 6 V naar 24 V ?
c) En van 6 V naar 3 V ?

Slide 29 - Slide

Controlevraag 7 (inzicht)

Slide 30 - Slide

Controle v.b 2 (inzicht !)

Slide 31 - Slide

Tip; Je sluit hem aan in Ned. op 230 V en moet 120 V krijgen zodat hij niet kapot gaat.

Slide 32 - Slide

Slide 33 - Slide

Controlevraag 8
Een ideale trafo wordt aangesloten op het
stopcontact en levert een spanning van 23 V. 
Primair vloeit er 100 mA. Bereken de 
stroomsterkte aan de secundaire kant.

Slide 34 - Slide

Slide 35 - Slide