11.3 Windenergie

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 3

11.3 Windenergie

Kader in de kring

Basis beginnen met lezen paragraaf 6.3 - Temperatuur 

Bladzijde 158

Hoofdstuk 11 Energie

Par. 11.3 Windenergie

Bewegingsenergie

Bewegende lucht (wind) of bewegend water wordt gebruikt om andere vormen van energie op te wekken.

Alles wat beweegt heeft bewegingsenergie!

E​k​​=​2​​1​​.m.v​2​​

Kinetische energie
(=bewegingsenergie)

massa

snelheid

Joule

E​k​​

J

m

kilogram

kg

v

meter per seconde

m/s

Voorbeeld

Bereken de kinetische energie van een op afstand bestuurbare auto met een massa van 1,5 kg en een snelheid van 3,0 m/s.

Windenergie

Bewegingsenergie van de wind wordt omgezet in elektrische energie.

Voordelen     

• geen CO₂ uitstoot
•  wind is gratis 

Nadelen 

•  lelijk in het landschap
•  vogels die er tegenaan vliegen gaan dood
•   duur in aanschaf
•   onderhoud op zee is lastig
•   er is niet altijd genoeg wind.

Energie omzetting in windmolen

Bewegingsenergie van de wind

Bewegingsenergie van de rotor

Bewegingsenergie in de generator

Elektrische energie uit de generator

PIEKVERMOGEN windturbine

Piekvermogen:

• Het grootste elektrisch vermogen dat de windturbine kan leveren, bij ideale omstandigheden
• hoe harder het waait hoe meer vermogen (tot een maximum => zodat windturbine niet 'op hol slaat'

Piekvermogen grote winturbine ca 5 MW           (5 miljoen watt, dus 5 miljoen J per seconde)

* wat is het elektrisch vermogen bij 10 m/s?

Inductie

• De generator wekt stroom op door Inductie
• Spoel & magneet
• Magneet beweegt --> spanning verandert -->
• Wisselspanning, ook wel inductiespanning

phet.colorado.edu

Dynamo 

• Magneet & spoel
• Fietswiel draait --> magnetisch veld veranderd in de spoel --> stroom opgewekt --> lamp gaat branden
• Zelfde in een generator!

Dynamo 

• 1 omwenteling van de dynamo 
• Magneetveld richting verandert 2x
• = dus 1 periode van de spanning-tijd grafiek

Huiswerk

Basis:
Afmaken paragraaf 6.3 

Kader:

Afmaken paragraaf 11.3