KGT 5.3 Energiebronnen en capaciteit

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vmbo k, g
• Leerjaar 2,3

5.3 Energiebronnen en capaciteit

Spanning

Energiebronnen leveren elektrische energie. 

Een elektrische energiebron noem je ook wel een spanningsbron. 

Je hebt verschillende spanningsbronnen zoals:

Spanningsbronnen

Batterijen en accu's

Dynamo

Generator

Stopcontact

Chemische reactie

Bewegingsenergie wordt omgezet in elektrische energie

Bewegingsenergie wordt omgezet in elektrische energie

Waar komt deze elektrische energie eigenlijk vandaan?

Generator

Wat is GEEN spanningsbron?

1. Batterij
2. Stopcontact
3. Accu
4. Stekker

Wat zijn voorbeelden van spanningsbronnen

1. Een waterkoker
2. het stopcontact
3. een batterij
4. Een spannende film

Welke van deze spanningsbronnen geeft 230V?

1. Stopcontact
2. Batterij
3. Accu
4. Generator

Spanningsbronnen

1

Spanningsbronnen

2

3

Chemische spanningsbron

1

Spanningsbronnen

Batterij

Stopcontact

Spanningsbronnen

Een spanningsbron levert...

1. elektrische energie
2. chemische energie
3. licht
4. warmte

Wat is een spanningsbron?

1. Snoertjes
2. Batterij
3. Lampjes

Welke spanningsbron levert 230V?

1. Dynamo
2. Batterij
3. Accu
4. Stopcontact

Een batterij is een chemische spanningsbron.

1. Waar
2. Niet waar

Batterijen die in serie geschakeld zijn, leveren samen een hogere spanning dan losse batterijen.

1. waar
2. niet waar

Batterijen serie schakelen

1

2

3

4

5

6

Spanning groter maken

Als je een hogere spanning nodig hebt moet je batterijen in serieschakeling koppelen (+ van een aan - van ander)

3 batterijen van 1,5 V = 4,5 V

Een batterij van 9 V bestaat uit 6 kleine 1,5V batterijtjes

Berekening:

De accu van een laptop levert 14,4 V cellen van 3,6V. Hoeveel batterijen zijn hier in serie geschakeld?

​3,6​​14,4​​=4batterijen

Serie schakeling

- Netto spanning 3 V

- Voordeel: Hogere spanning

Parallel schakeling

- Netto spanning 1,5 V

- Voordeel: gaat langer mee

EXTRA UITLEG

Hoeveel spanning leveren een batterij van 2,0 Volt en 4,0 Volt bij elkaar op als ze in serie staan?

1. -2,0 Volt
2. 6,0 Volt
3. 3,0 Volt
4. Niks, ze exploderen

Een blokbatterij levert een spanning van 9 volt.
De batterij bestaat uit 6 cellen die in serie geschakeld zijn.
Hoe groot is de spanning van elke cel?

1. 1,5 V
2. 6 V
3. 9 V
4. 13,5 V

als ik een hogere spanning wil krijgen moet ik de batterijen...

1. in serie zetten
2. parallel zetten
3. maakt niet uit
4. kan niet

Wat is de spanning?

1. 0V
2. 6V
3. 18V
4. 36V

Wat is de spanning?

1. 0V
2. 12V
3. 48V

Wat is de spanning?

1. 0V
2. 6V
3. 12V
4. 24V

Aan het werk

Maak opgave 56 t/m 66

CAPACITEIT

Alle batterijen hiernaast leveren 1,5 V

Maar je hebt dikke en dunne batterijen

Welke batterij gaat het langste mee?

Dik - meer chemische stoffen in de batterij - gaan langer mee

1

Capaciteit

 

Symbool: C

Eenheid: Ah (Ampère-uur) of mAh (milli Ampère-uur)

C=I⋅t

Capaciteit=stroomsterkte⋅tijd

Capaciteit

• De tijd dat een batterij een bepaalde stroomsterkte kan leveren.

• 2 000 mAh gaat twee keer zo lang mee als een batterij van 
  

       1 000 mAh

Berekeningen

Capaciteit

De capaciteit van een batterij geeft aan hoeveel energie er in opgeslagen kan worden. 

Een iPhone 7 batterij heeft een capaciteit van 1.960 mAh 

Capaciteit:

• De hoeveelheid elektriciteit opgeslagen in een batterij.
  
• Wordt opgegeven in mAh
  
• 2 000 mAh gaat twee keer zo lang mee als een batterij van 
  

       1 000 mAh

Dikke en dunne batterijen

Alle batterijen zijn 1,5 V.

Welke gaan langer mee?

Dik - meer chemische stoffen in de batterij - gaan langer mee

1

Wat voor voordeel heeft een dikke batterij?

1. Het gaat langer mee
2. Het levert een hogere spanning
3. Het levert meer stroom
4. Het past in de nodige apparaten

Welke batterij gaat langer mee?
Een batterij van 0,1 mA of 0,09 mA.

1. 0,1 mA
2. 0,09 mA

Een accu kan 10 ampère voor 5 uur leveren. Bereken de capaciteit van de accu.

1. Capaciteit = 10 / 5 = 2 Ah
2. Capaciteit = 10 x 5 = 50 Ah
3. Capaciteit = 10 - 5 = 5 Ah
4. Capaciteit = 10 + 5 = 15 Ah

Een lampje dat 50 mA verbruikt kan op een volle batterij 16 uur branden. Wat is de capaciteit van de batterij?

1. 800 mAh
2. 1600 mAh
3. 3,125 mAh
4. 0,32 mAh

Een batterij wordt aangesloten op een lampje. Het lampje gebruikt 0,5 A.
De capaciteit van de batterij is 7000 mAh.
Bereken hoelang het lampje op deze batterij kan branden?

1. 14 uur
2. 3500 uur
3. 3500000 s
4. 14 000 uur

C = 100 mAh betekent dat een accu één uur lang 100 mA aan stroom kan leveren.

Hoe snel is deze accu leeg als je 200 mA zou gebruiken?

Aan het werk

Maak opgave 67 t/m 75