H12 Elektriciteit

Elektriciteit
Hoofdstuk 12
1 / 43
suivant
Slide 1: Diapositive
Natuurkunde / ScheikundeMiddelbare schoolvmbo k, g, tLeerjaar 4

Cette leçon contient 43 diapositives, avec diapositives de texte.

time-iconLa durée de la leçon est: 45 min

Éléments de cette leçon

Elektriciteit
Hoofdstuk 12

Slide 1 - Diapositive

Stroom en spanning
§1

Slide 2 - Diapositive

Leerdoelen 4K

Slide 3 - Diapositive

Gesloten stroomkring
  • In een stroomkring zitten altijd een bron, geleiders en een verbruiker.
  • Wanneer een toestel in werking is, is de stroomkring gesloten.*
  • Een schakelaar kan een stroomkring makkelijk in- een uitschakelen.

Slide 4 - Diapositive

Een schakelaar

Slide 5 - Diapositive

Gewone schakelaar
Drukschakelaar

Slide 6 - Diapositive

De stroomrichting
  • Een accu van een auto heeft 6 cellen die elk 2V leveren.  Totaal 12V.
  • Een accu heeft een vaste + en een - → gelijkspanning.
  • Stroom loopt van + → -
  • + pool → hier komt de stroom vandaan.
  • - pool → daar loopt de stroom naartoe. *
  • Opletten hoe je bepaalde onderdelen aansluit.

Slide 7 - Diapositive

Diode en LED
  • Een diode is een schakelonderdeel.
  • Deze laat de stroom maar in 1 richting door.
  • Doorlaatrichting → weerstand klein.
  • Sperrichting → weerstand groot. *
  • LED is een diode die licht geeft.

Slide 8 - Diapositive

Capaciteit
  • = de tijd die een accu een bepaalde hoeveelheid energie kan leveren.
  • Uitgedrukt in Ampère uur (Ah) of milliampère uur (mAh).
  • 60Ah → gedurende 1h kan deze accu 60A aan stroom leveren. *
  • capaciteit = stroomsterkte x tijd
C=It
De formule moet je ook kunnen omvormen!

Slide 9 - Diapositive

Een leeslampje kan 20 uur werken op één batterij van 1600 mAh.
Bereken de stroomsterkte door het lampje.
Gegevens
  •  
  •  
  •  
Gevraagd
  •  
Oplossing
Conclusie:

Slide 10 - Diapositive

Elektrisch vermogen
  • = de hoeveelheid elektrische energie die een toestel per seconde opneemt.
  • Recht evenredig met spanning en stroomsterkte.
  • Eenheid = Watt.
  • vermogen (W) = spanning (V) x stroomsterkte (A)
P=UI
De formule moet je ook kunnen omvormen!

Slide 11 - Diapositive

Paspoort: Vermogen
  • Grootheid: Vermogen.
  • Symbool: P
  • Eenheid: Watt
  • Afkorting van de eenheid: W
  • Vermogen van 250 Watt
  • P=250 W

Slide 12 - Diapositive

Energie en vermogen
  • Formule van elektrisch vermogen wordt vaak samen gebruikt met de formule van elektrische energie.
  • elektrische energie (J) = vermogen (W) x tijd (s) *
  • In de volgende oefening zullen we beiden combineren.
P=UI
E=Pt

Slide 13 - Diapositive

Liam heeft een proef uitgevoerd met een ventilator uit een computer. Als de ventilator op de juiste spanning (4,3 V) werkt, geeft de stroommeter een stroomsterkte aan van 48 mA.

Bereken hoeveel elektrische energie de ventilator in één minuut verbruikt.
Gegevens
  •  
  •  
  •  
Gevraagd
  •  
Oplossing
Conclusie:

Slide 14 - Diapositive

Leerdoelen check 4K

Slide 15 - Diapositive

Lezen en maken met potlood
  • 4K → blz 10 - 20

Slide 16 - Diapositive

Spanning transformeren
§2

Slide 17 - Diapositive

Leerdoelen 4K

Slide 18 - Diapositive

Het elektriciteitsnet → probleemstelling

Slide 19 - Diapositive

Het elektriciteitsnet
  • De generatoren van de elektriciteitscentrale leveren wisselspanning.
  • Deze spanning kan je makkelijk verhogen of verlagentransformeren.
  • Bij een centrale wordt de spanning tot 400kV omhoog getransformeerd.
  • In het dorp en in de wijk wordt deze omlaag getransformeerd tot 230V. *
  • Dit is de netspanning.
f=50Hz

Slide 20 - Diapositive

Effectieve netspanning van 230V

Slide 21 - Diapositive

Een adapter zet wisselspanning om naar gelijkspanning.  Symbolen kennen!

Slide 22 - Diapositive

Een adapter
  • Zet hoge spanning om naar lage (en veilige) spanning. *
  • Bevat een gelijkrichter en zet wisselspanning om naar gelijkspanning.

Slide 23 - Diapositive

Wisselspanning
Gelijkspanning

Slide 24 - Diapositive

De transformator
  • Bestaat uit 2 spoelen en een week-ijzeren kern.
  • Tekening transformator.

Slide 25 - Diapositive

Omhoog transformeren
spoel met laag aantal windingen
60 windingen
spoel met hoog aantal windingen
600 windingen
10x meer windingen
120V → 1200V

Slide 26 - Diapositive

Omlaag transformeren
spoel met hoog aantal windingen
600 windingen
spoel met laag aantal windingen
6 windingen
100x minder windingen
120V → 1,2V

Slide 27 - Diapositive

Verband tussen aantal windingen en de spanning
  • aantal windingen primair →
  • aantal windingen secundair →
  • primaire spanning (V) →
  • secundaire spanning (V) →
nsnp=UsUp
np
ns
Up
Us

Slide 28 - Diapositive

De transformator heeft een primaire spoel met 600 windingen en een secundaire spoel met 12.000 windingen. De primaire spoel is aangesloten op het lichtnet (230 V).
Bereken de secundaire spanning.
Gegevens
  •  
  •  
  •  
Gevraagd
  •  
Oplossing
Conclusie:
nsnp=UsUp

Slide 29 - Diapositive

Het rendement van een transformator
  • Rendement             %.
  • Verlies aan warmte en aan trillingen.
  • Voor de berekeningen gaan we uit van 100%. *
  • Daarom is het primaire vermogen = secundaire vermogen.
99
Pp=Ps
UpIp=UsIs

Slide 30 - Diapositive

Een pizzabezorger drukt op de deurbel van een bezorgadres. Door de bel loopt dan een stroom van 1,5 A bij een spanning van 9,2 V. De spanning van 9,2 V wordt geleverd door een transformator die aan de primaire kant is aangesloten op het lichtnet (230 V).

Bereken de stroomsterkte door de primaire spoel. Ga ervan uit dat de transformator ideaal is.
Gegevens
  •  
  •  
  •  
Gevraagd
  •  
Oplossing
Conclusie:

Slide 31 - Diapositive

Leerdoelen check 4K

Slide 32 - Diapositive

Lezen en maken met potlood
  • 4K → blz 21 - 35
  • 4GT → blz 217 - 231

Slide 33 - Diapositive

Serie- en parallelschakeling
§3

Slide 34 - Diapositive

Leerdoelen 4K

Slide 35 - Diapositive

Serie en parallel?
  • Serieschakeling → 1 stroomkring.
  • Parallelschakeling → meerdere stroomkringen.
  • Voordelen parallelschakeling: alle onderdelen krijgen dezelfde spanning, onderdelen apart in- en uitschakelen. *
  • Schakelaars staan steeds in serie → stroomkring onderbreken.

Slide 36 - Diapositive

Serieschakeling
Parallelschakeling

Slide 37 - Diapositive

Serieschakeling
  • Spanning wordt verdeelt over de componenten → 
  • Stroomsterkte overal even groot →      *
  • De weerstanden van de componenten moeten opgeteld worden.  Deze kan je vervangen door 1 weerstand → vervanginsweerstand.
Rv=R1+R2+R3
I
U1
U2

Slide 38 - Diapositive

Slide 39 - Diapositive

Twee weerstanden, de een van 5 Ω, de ander van 10 Ω, zijn in serie geschakeld. De bronspanning is 12 V.  Bereken hoe groot de spanning is over beide weerstanden.
Gegevens
  •  
  •  
  •  
Gevraagd
  •  
Oplossing
Conclusie:

Slide 40 - Diapositive

Parallelschakeling
  • Spanning is overal even groot → 
  • Stroomsterkte kan anders zijn in iedere kring →

  • Vervangingsweerstand → 
U
I1
I2
Rv1=R11+R21+R31

Slide 41 - Diapositive

Slide 42 - Diapositive

Bereken 
Rv

Slide 43 - Diapositive