2-4 Elektriciteit en veiligheid (2.4)

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 3

2.4 Elektriciteit en veiligheid

•  Lesdoelen (5 min) 
•  Les inhoud (15min) 
• Zelfstandig werken    (15 min) 
• Nabespreking (5 min) 
•  Samenvatting (5 min)

Leerdoelen H2.4

• 2.4.1 Je kunt beschrijven welke twee gevaren het gebruik van elektriciteit met zich meebrengt.
  
• 2.4.2 Je kunt uitleggen waarom je in vochtige ruimtes extra voorzichtig moet zijn met elektriciteit.
  
• 2.4.3 Je kunt uitleggen wat wordt bedoeld met enkele isolatie en met dubbele isolatie.
  
• 2.4.4 Je kunt zekeringen, aardlekschakelaars en randaarde in afbeeldingen herkennen.
  
• 2.4.5 Je kunt de functie van zekeringen, aardlekschakelaars en randaarde beschrijve

Gevaren:

• Als leidingen teveel stroom 

       verwerken, kunnen ze zo 
       heet worden dat er brandt 
       onstaat.

• Als je een geleidend voorwerp 

       aanraakt krijg je een schok.

Stroom door je lichaam

- Als de stroom door je lichaam 

   klein blijft, heb je zelf beheer 

   over je spieren. 

- Als de stroom door je lichaam 

   te groot is dan kan je je spieren 

   niet meer ontspannen.

Lichaamsweerstand en contactweerstand

Hoe groot de stroom is hangt af van twee dingen:

1 - Hoe groot de spanning is

2 - Hoe groot de weerstand in je lichaam is

Totale weerstand is lichaamsweerstand en contactweerstand

I=​R​​V​​

Droge huid = lage contact weerstand en natte huid =hoge contactweerstand

Enkele en dubbele isolatie

• Draden in huisinstallatie zijn gekozen om 16 A stroom gemakkelijk door te laten. 
  
• Daar omheen zit een isolatielaag van pvc.
  
• Dit voorkomt dat je een schok krijgt of dat er een kortsluiting is.
  
• Sommige apparaten hebben dubbele isolatie

Veiligheids voorziening meterkast      

     ZEKERING

- Voor elke groep een eigen groepszekering (installatieautomaat: hefboompje dat 'omklapt')

- Als de stroom groter wordt 

   dan 16 A, schakelt groep-

   zekering de stroom uit.

- Dit voorkomt een brand.

Aardlekschakelaar

- Vergelijkt de stroom in de fasedraad met de stroom in de nuldraad.

- Als ze evengroot zijn is het normaal, en laat de aardlekschakelaar de stroom gewoon door.

- Is het verschil groten dan 30 mA, 

   schakelt die de stroom uit.

Randaarde

- Voorkomt dat de lekstroom langs iemands lichaam loopt.

- Daarom loopt er een groen-gele aarddraad van de buitekant 

   van het apparaat via het snoer naar de rand van het 

   stopcontact, en van daar verder 

   naar de aardrail in de meterkast.

Zelfstandig werken

•  Wat: lees H2.4 op blz. 42 t/m 44 en maak opgaven 58 t/m 68 van H 2.4 op blz. 70 t/m 71.
  
• Hoe: helemaal stil! muziek mag in!
  
• Hulp: docent
  
• Tijd: ???? minuten lang
  
• Huiswerk: opdrachten 58 t/m 74 van paragraaf H2.4 op blz. 70  t/m 75.
  
• Klaar?: ga bezig met test jezelf van H2 Elektriciteit.        

Opgaven bespreken

58 Vul in:
Draden waar stroom doorheen loopt, worden goed geïsoleerd. Dat voorkomt dat je een elektrische .......... krijgt als je de draad beetpakt. Ook kan door de isolatie geen ........... ontstaan, want de isolatie voorkomt dat de koperdraden elkaar kunnen .............

59 Kortsluiting en overbelasting zijn gevaarlijk.
Wat gebeurt er met de stroomsterkte bij kortsluiting en wat gebeurt er bij overbelasting? De stroomsterkte wordt bij:
kortsluiting overbelasting

1. hoog hoog
2. hoog laag
3. laag hoog
4. laag laag

60 Vul in:
Sommige apparaten hebben een buitenkant van ............, die onder spanning kan komen te staan. Daarom moeten deze apparaten geaard worden. Dat gebeurt met een
......... -draad. De kleur van deze draad is ........... Deze draad loopt door
het snoer naar de ............van het stopcontact.

61 Niek zegt: ‘De lichaamsweerstand tegen elektrische stroom is heel groot.’ Maritt zegt: ‘De contactweerstand tegen elektrische stroom is heel klein.’ Wie heeft gelijk?

1. Alleen Niek heeft gelijk.
2. Alleen Maritt heeft gelijk.
3. Niek en Maritt hebben allebei gelijk
4. Geen van beiden heeft gelijk.

62 Peter heeft natte handen. Erica heeft droge handen. Wie heeft dan de grootste contactweerstand?

1. Erica
2. Peter
3. Ze hebben beiden een even grote contactweerstand

63 Sommige apparaten zijn dubbel geïsoleerd. Bij een dubbel geïsoleerd apparaat:

1. zijn de elektriciteitsdraden geïsoleerd en is de buitenkant van het apparaat meestal van een kunststof gemaakt.
2. zijn de elektriciteitsdraden door twee lagen plastic geïsoleerd.
3. is de buitenkant van het apparaat verbonden met een speciale aarddraad.

64 Een smeltveiligheid is een ouderwets soort zekering.
Wat is de beste beschrijving van de werking van een smeltveiligheid? Een smeltveiligheid smelt door:

1. bij kortsluiting.
2. bij overbelasting.
3. bij een te hoge stroom.
4. als er te veel apparaten aan staan.

65 Vul in:
Een aardlekschakelaar vergelijkt de stroom in de ............ met de stroom in de .............. Als het verschil groter is dan ........mA, wordt de stroom ............... .

42 In elke huisinstallatie tref je vier soorten draden aan (figuur 21). Noteer de ontbrekende gegevens in tabel 3.

66 In een vochtige ruimte zoals een badkamer mogen geen gewone stopcontacten worden aangebracht. Dat is te gevaarlijk.
Leg uit waarom je juist in vochtige ruimtes zo voorzichtig moet zijn met elektriciteit.

67 Lees de volgende zinnen.
Thea zegt: ‘Een zekering voorkomt brand.’
Liesbeth zegt: ‘Een zekering voorkomt kortsluiting.’ Wie heeft er gelijk? Leg duidelijk uit waarom.

68 In figuur 22 zie je een computer met een metalen kast. De computer moet op een geaard stopcontact worden aangesloten.
a Teken hoe de punten A, B en C met de punten 1, 2 en 3 moeten worden verbonden
(dit kan op twee manieren).

b Er kan een levensgevaarlijke situatie ontstaan als iemand punt C fout doorverbindt. Waarmee wordt punt C dan verbonden?
c Wat is daarvan het gevolg?

69 Lees het krantenbericht in figuur 23.

a Wat had de eigenaar volgens het OM veranderd in de meterkast?

1. Hij had verschillende zekeringen uitgezet, zodat ze het niet deden.
2. Hij had de compressor kortgesloten, zodat het apparaat het begaf.
3. Hij had de zekeringen zo veranderd, dat ze minder stroom doorlieten.
4. Hij had de zekeringen zo veranderd, dat ze meer stroom doorlieten.

b Volgens het OM moest de

elektriciteitsinstallatie meer vermogen leveren dan de leidingen aankonden.

Hoe noem je dat in één woord?

70 In de keuken van Peters flat staan drie elektrische apparaten aan: de wasmachine, de oven en de koelkast. Op het moment dat Peter het koffiezetapparaat aanzet, valt de elektriciteit uit.
a Noteer twee mogelijke oorzaken van het uitvallen van de elektriciteit.

70 In de keuken van Peters flat staan drie elektrische apparaten aan: de wasmachine, de oven en de koelkast. Op het moment dat Peter het koffiezetapparaat aanzet, valt de elektriciteit uit.
b Hoe kan Peter erachter komen wat de oorzaak was? Schrijf dat duidelijk op.

70 In de keuken van Peters flat staan drie elektrische apparaten aan: de wasmachine, de oven en de koelkast. Op het moment dat Peter het koffiezetapparaat aanzet, valt de elektriciteit uit.
c De radio in Peters huiskamer staat nog wel aan.
Hoe kan het dat daar de elektriciteit niet uitgevallen is?

70 In de keuken van Peters flat staan drie elektrische apparaten aan: de wasmachine, de oven en de koelkast. Op het moment dat Peter het koffiezetapparaat aanzet, valt de elektriciteit uit.
d Peter ziet in de meterkast dat een zekering de stroom heeft uitgeschakeld. Als hij het hefboompje van de zekering omhoog duwt en loslaat, valt het meteen weer terug.
Wat had Peter eerst moeten doen?

72 Op een groep van de huisinstallatie (230 V) worden de volgende apparaten aangesloten:
– een strijkijzer van 1200 watt;
– een wasmachine van 2400 watt;
De groep wordt beveiligd door een zekering van 16 A.
a Bereken de stroomsterkte door het strijkijzer.

U = 230 V

P = 1200 W

I = P

= 1200

≈ 5,2 A

U 230

Samenvatting

• Als de weerstand van stroom door je lichaan kleiner wordt, dan wordt de stroomsterkte juist groter (bv. natte handen).
• Zekering - Schakelaar slaat om als de stroom door een groep meer van 16 A is.
• Aardlekschakelaar - Schakelaar slaat om als het verschil van de stroom tussen de fasedraad en nuldraad meer dan 30mA is. De randaarde neemt de lekstroom weg.