Pulsar §6.4 / Nova §4.4 - Onweer

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vmbo t
• Leerjaar 3,4

H6.4 / H4.4 - (On)weer

Deze les

• Voorkennis 'Een atoom'
  

• Geleider en isolator
• Lading
  
• Lading in een wolk
• en nog meer.
  

Een atoom

De deeltjes in het atoom zijn:

protonen / (+) => positief geladen en

elektronen / (-) => negatief geladen en

neutronen => zijn niet geladen, dus neutraal.

Het atoom wil het liefst evenveel (+) als (-) deeltjes: het atoom is dan ongeladen/neutraal.

Alleen het aantal (-) deeltjes kan veranderen:

• teveel (-) deeltjes => atoom is (-) geladen.

• te weinig (-) deeltjes => atoom is (+) geladen.

Een geleider

In metalen zitten elektronen 'los' verbonden in het atoom.

Ze bewegen min of meer 'vrij' van atoom naar atoom.

Een metaal is daarom niet geladen.

Door een spanning [V] - Volt aan te sluiten kunnen we de elektronen gemakkelijk in één richting laten bewegen: er ontstaat elektrische stroom [A] - Ampère.

Metalen heten daarom: geleiders.

Geleider

Een isolator

In kunststoffen zitten elektronen 'vast' verbonden in het atoom.
Ze bewegen niet 'vrij' van atoom naar atoom.
Een kunststof kan daarom geladen zijn.
Door een spanning [V] - Volt aan te sluiten kunnen we de elektronen niet gemakkelijk laten bewegen: er ontstaat geen elektrische stroom [A] - Ampère.
Kunststoffen heten daarom: isolatoren.

Isolator

Ladingen in een onweerswolk

De aarde is positief geladen.

De wolk laadt op door wrijving van

opstijgende en dalende lucht.

Midden in de wolk ontstaat een

gebied met veel (-) lading en met

veel (+) lading.

De bliksem is het verplaatsen

van (-) lading richting (+) lading.

Dat kan binnen een wolk zijn maar ook

naar de grond.

Veiligheid!

• zorg voor een veilige schuilplaats weg van metalen en ramen.
  
• blijf weg van hoge voorwerpen: bomen, lantarenpalen, torens of masten.
  
• maak je zo klein mogelijk als er geen schuilplaats is door te hurken.
  
• maak zo weinig mogelijk contact met de aarde dus voeten bij elkaar.
  
• voorkom bliksem inslag met de kooi van Faraday b.v. in de auto of met een bliksemafleider installatie.
• haal van gevoelige apparatuur (electronica) in huis de stekkers uit het stopcontact.
  

Alle donders

Geluid verplaatst zich door de lucht met 343 m/s.

Door te tellen tussen het moment van weerlicht en het horen van de donder daarna, kan je de afstand bepalen.

Elke 3 tellen (seconden) ≙ 1 km.

Alternatieve energie?

Een ontlading door de lucht betekent dat de lucht gaat geleiden, terwijl lucht een goede isolator is.

De spanning (in megaVolt - MV) die nodig is om lucht te laten geleiden is bij grote afstanden tot wel 300 MV ≙ 300.000.000 V ≙ 300 x 10⁶.

De stroom (in Ampères - A) kan oplopen tot 100 kA ≙ 100.000 A ≙ 100 x 10³.

De duur (in seconden - s) van een bliksem is maar kort ± 0,002 ≙ 2 x 10^-3 s.

Aan energie (E in Joule) is dat: 60 GJ ≙ 60 x 10⁹ Joule

De temperaturen in de bliksem bereikt wordt, kan oplopen tot 30.000 °C.

Voorvoegsels

LENGTE en andere GROOTHEDEN (kommaverschuiving)

Tera  3  Giga  3  Mega  3  kilo  1  hecto  1  deca  1  --  1  deci  1  centi  1  milli  3  µicro  3  nano  3  pico

Tera  3  Giga  3  Mega  3  kilo  1  hecto  1  deca  1  --  1  deci  1  centi  1  milli  3  µicro  3  pico  3  nano

1 en 3 zijn het aantal komma verschuivingen bij het veranderen van voorvoegsel.

OPPERVLAKTE (verdubbeling van de kommaverschuiving)

Tera  9  Giga  9  Mega  9  kilo  2  hecto  2  deca  2  --  2  dec  2  centi  2  milli  9  µicro  9  nano  9  pico
Tera  6  Giga  6  Mega  6  kilo  2  hecto  2  deca  2  --  2  dec  2  centi  2  milli  6  µicro  6  pico  6  nano

INHOUD/VOLUME (verdriedubbeling van de komma verschuiving)

Tera  9  Giga  9  Mega  9  kilo  3  hecto  3  deca  3  --  3  dec  3  centi  3  milli  9  µicro  9  nano  9  pico
Tera  9  Giga  9  Mega  9  kilo  3  hecto  3  deca  3  --  3  dec  3  centi  3  milli  9  µicro  9nano  9  nano

Notatie

Soms wordt er met de wetenschappelijke notatie gewerkt in plaats van voorvoegsels

LENGTE en andere GROOTHEDEN (kommaverschuiving)

Tera < x 10³ > Giga < x 10³ > Mega < x 10³ > kilo < x 10¹ > hecto < x 10¹ > deca < x 10¹ >

EENHEID

< x 10¹ > deci < x 10¹ > centi | x 10³ | milli | x 10³ | µicro | x 10³ | nano | x 10³ | pico