4.2 Spanningsbronnen

• Natuurkunde
• Middelbare school
• mavo, havo, vwo
• Leerjaar 2

4.2 Spanningsbronnen

Programma

Activiteit	Doel	Tijdsduur
-Huiswerk nakijken	Reflecteren op vorige leerdoelen	10 min
-Formatieve check		10 min
-Spanning	Nieuwe leerdoelen introduceren	15 min
-Batterijen		25 min
-Oefenen	Nieuwe leerdoelen verwerken	20 min

Oefeningen nakijken

Ik loop langs om te controleren of je je spullen bij je hebt en of de oefeningen gemaakt zijn.

De antwoorden staan in het eerste tabblad van de Studiewijzer in Magister.

Reflecteren op vorige leerdoelen

Klik op de link om naar een nieuwe les te gaan, hierbij kan je zelf feedback geven op je leerdoelen:

Reflectie op 4.1 Een stroomkring maken

Leerdoelen

Wat behandelen we vandaag?

• Je kunt een aantal spanningsbronnen noemen.
  
• Je kunt uitleggen wat spanning is.
  
• Je kunt beschrijven hoe je spanning meet.
  
• Je kunt uitleggen wat stroomsterkte is.
  
• Je kunt de spanning berekenen als je batterijen in serie schakelt.
  
• Je kunt van enkele veelvoorkomende spanningsbronnen aangeven of deze veilig of onveilig zijn.
  
• Je kunt beschrijven wat je nodig hebt om apparaten die op een lagere spanning werken op een stopcontact te kunnen aansluiten.

Wat is een spanningsbron?

Geef een voorbeeld van een spanningsbron.

Wat is een spanningsbron?

Een spanningsbron is een voorwerp waar elektrische energie uitkomt.

Er zijn verschillende voorwerpen die als spanningsbron gebruikt kunnen worden.

De belangrijkste spanningsbronnen zijn batterijen, dit zijn chemische spanningsbronnen.

Chemische spanningsbronnen zijn bronnen die gebruik maken van een chemische reactie voor spanning.

Een chemische reactie is een gebeurtenis waarbij stoffen in de
batterij veranderen in nieuwe stoffen, hierbij komt energie vrij.

Waarom mag je batterijen niet zomaar in de prullenbak gooien?

Naast dat spanningsbronnen stroom afgeven, heeft een spanningsbron ook een spanning. In welke eenheid meten we spanning?

1. Volt (V)
2. Ohm (Ω)
3. Ampère (A)
4. Watt (W)

Spanning

Naast dat elektriciteit een stroom heeft, heeft een stroombron ook een spanning.

• Spanning meet je met een spanningsmeter of voltmeter.
  
• Spanning heeft de eenheid Volt (V).
  
• Op een batterij staat vaak hoeveel spanning het heeft: 1,5 V, 12 V, etc.
  

Vernoemd naar Alessandro Volta, die de eerste batterij uitvond.

Wat is wat?

• Stroomsterkte, ampère (A) = hoeveel deeltjes er per seconde stromen in een kabel.
  
  
• Spanning, Volt (V) = hoeveel elektrische energie elk deeltje bij zich heeft.
  

Analogie

Het vervoer van elektrische energie kan je vergelijken met het vervoeren van brandstof.

Stroomsterkte = het aantal tankauto’s die er rijden.

Spanning = Hoeveel benzine een tankauto kan vervoeren.

Condensator

Een condensator kan lading opslaan totdat er geen lading meer bij kan.

Als het vol zit kan je de condensator weer langzaam laten leeglopen, eerst gaat het langzaam daarna heel snel.

Condensatoren worden in elektronica gebruikt om onderdelen

te beschermen van een snelle spanningsverandering.

Hoeveel spanning zit er in onze stopcontacten?

Vanaf hoeveel spanning is het gevaarlijk om aan te raken?

Veilige spanningen

De stroom in je huis heeft altijd een spanning van 230 V. Dit noem je de netspanning.

In andere landen hebben ze vaak andere netspanningen.

Als jij een schok krijgt van een spanningsbron met 230 V, kan het levensgevaarlijk zijn, daarom moeten apparaten die erop staan goed geïsoleerd zijn.

Batterijen hebben vaak maar een spanning van 12 V, deze spanning is zo laag, dat je ze zonder problemen kan aanraken. De veilige grens is 24 V.

Transformators

Een transformator is een apparaat dat een spanning van 230 V om kan zetten tot een kleinere spanning, of omgekeerd.

De batterij van je telefoon heeft bijvoorbeeld een spanning van 5 V, en je stopcontact een spanning van 230 V.

In de oplaadkabel van je telefoon zit een transformator die de spanning omzet van 230 V naar 5 V.

Batterijen schakelen

Sommige apparaten hebben meer dan 1 batterij nodig om te werken.

Wat je dan kan doen is een extra batterij, in serie, erbij zetten.

in serie = achter elkaar zetten

Een batterij kan je dus aansluiten op een andere

batterij, zolang de + en - pool van de batterijen

elkaar raken.

Batterijen schakelen

Als je batterijen, in serie, naast elkaar zet, mag je de spanning van die batterijen bij elkaar optellen.

• Batterij 1 = 2 V
  
• Batterij 2 = 1,5 V
  
• Batterij 3 = 1 V
  

2 + 1,5 + 1 = 4,5 V in totaal.

Stel je zou een batterij de andere kant op draaien, dan zou het

juist er af gehaald moeten worden:

Stel batterij 3 zit de verkeerde kant op: 2 + 1,5 - 1 = 2,5 V

Online oefenen batterijen schakelen

De komende 15 minuten ga je aan de slag met een online Toolkit om zelf batterijen te schakelen. Maak de volgende stroomkringen:

Makkelijk:

Een stroomkring met 1 batterij die in totaal 27 V geeft.

Een stroomkring met 3 even sterke batterijen die in totaal 27 V geven.

Een stroomkring met 3 batterijen van verschillende sterktes die in totaal 27 V geven.

Moeilijk:

Een stroomkring met 3 batterijen van elk 9 V die in totaal maar 9 V geven.

Een stroomkring met 3 batterijen van 4 V, 10 V, en 28 V die in totaal 22 V geven.

Ben je klaar met alle stroomkringen, dan mag je zelf nog stroomkringen maken met andere voorwerpen totdat de tijd voorbij is.

Oefeningen

Wie?	Zelfstandig of duo's in rust.
Wat?
Hoe?	Uit het boek
Hulp?	Docent
Tijd?	Tot 5 minuten voor eindtijd.
Uitkomst?	Je beheerst de gestelde leerdoelen.
Klaar?	Werken aan een ander vak

Hoofdstuk  Paragraaf :

1 t/m 8

Welke leerdoelen beheers je nu?

Deze leerdoelen beheers ik nu al

Deze leerdoelen beheers ik nog niet. Dus ga ik hier nog mee verder oefenen/lezen. Anders vraag ik hulp aan de docent.

Je kunt een aantal spanningsbronnen noemen.

Je kunt de spanning berekenen als je batterijen in serie schakelt.

Je kunt beschrijven wat je nodig hebt om apparaten die op een lagere spanning werken op een stopcontact te kunnen aansluiten.

Je kunt van enkele veelvoorkomende spanningsbronnen aangeven of deze veilig of onveilig zijn.

Je kunt beschrijven hoe je spanning meet.

Je kunt uitleggen wat stroomsterkte is.

Je kunt uitleggen wat spanning is.