H12.1 Stroom en Spanning + H12.2 Spanning transformeren

Planning tot kerst:
H12 Elektriciteit + H9 Schakelingen

week 46: 9.1 Weerstanden + 9.2 LDR en NTC
week 47:  9.3 Schakelen met een relais + 9.4 Elektronische schakelingen

week 48: 12.1 Stroom en spanning + 12.2 Spanning transformeren9.1 Weerstanden + 9.2 LDR en NTC
week 49: 12.3 Serie- en Parallelschakeling + 12.4 Elektriciteit + veiligheid week 50: Practicum oefenen met herhaling + PTA H12 + H9 in Januari
1 / 51
suivant
Slide 1: Diapositive
NatuurkundeMiddelbare schoolvmbo k, gLeerjaar 4

Cette leçon contient 51 diapositives, avec quiz interactifs, diapositives de texte et 5 vidéos.

Éléments de cette leçon

Planning tot kerst:
H12 Elektriciteit + H9 Schakelingen

week 46: 9.1 Weerstanden + 9.2 LDR en NTC
week 47:  9.3 Schakelen met een relais + 9.4 Elektronische schakelingen

week 48: 12.1 Stroom en spanning + 12.2 Spanning transformeren9.1 Weerstanden + 9.2 LDR en NTC
week 49: 12.3 Serie- en Parallelschakeling + 12.4 Elektriciteit + veiligheid week 50: Practicum oefenen met herhaling + PTA H12 + H9 in Januari

Slide 1 - Diapositive

H12 Elekticiteit

Deze week:

Herhaling 3de jaar
H12.1 Stroom en spanning
H12.2 Spanning transformeren

Slide 2 - Diapositive

wat weet je nog van  
elektriciteit?

Slide 3 - Carte mentale

Serie- en parallelschakeling:
Serieschakeling:
  • 1 stroomkring
  • 1 lampje uit > alles uit
  • Stroomsterkte is overal gelijk
  • Spanning wordt verdeeld
Parallelschakeling:
  • meerdere stroomkringen
  • 1 lampje uit > rest blijft aan
  • De totale stroomsterkte is de de stroom van alle sub-kringen bij elkaar opgeteld
  • De spanning is gelijk bij elke sub-kring

Slide 4 - Diapositive

Stroomsterkte
Is het aantal elektronen die door de stoomkring lopen 

"I" is het symbool voor stroomsterkte
De eenheid is ampère (A)

Stroommeter (ampèremeter) meet je de hoeveelheid stroom 
(ALTIJD IN SERIE)

Kleine 
stroom
Grote
stroom

Slide 5 - Diapositive

Stroomsterkte in een schakeling
In Serie-schakeling:
  • De stroomsterkte is overal gelijk


In een parallel-schakeling
  • Tel de stroomsterkte van alle subkringen op.
  • Dit is de stroom die door de hoofdkring loopt.
It=I1+I2+I3+...
It=I1=I2=I3=...

Slide 6 - Diapositive

Spanning
De spanning van de spanningsbron bepaalt hoeveel energie de spanningsbron kan leveren. 

Het symbool voor spanning is U
De eenheid is volt (V).

Stopcontact heeft een spanning van ... V

Spanning meet je met een voltmeter 
(ALTIJD in PARALLEL)
Hoge 
spanning
Lage
spanning

Slide 7 - Diapositive

Spanning in een schakeling
In Serie-schakeling:
  • De spanning word verdeeld over weerstanden/lampjes



In een parallel-schakeling
  • Is de spanning overal gelijk in een sub-kring
Ut=U1+U2+(U)3+...
Ut=U1=U2=U3=...

Slide 8 - Diapositive

Leerdoelen 12.1: Stroom en spanning
Ik kan uitleggen of een diode de stroom doorlaat of tegen houdt en hoe je een led in een schakeling aansluit

Ik kan rekenen met capaciteit, stroomsterkte en de tijd

Ik kan rekenen met het vermogen, de spanning en de stroomsterkte

Slide 9 - Diapositive

Gelijkspanning/wisselspanning
Gelijkspanning (DC): 
  • de spanningsbron heeft een + en - pool. 
  • De stroom loopt van + naar -. 

Wisselspanning (AC): 
  • de spanningsbron heeft geen specifieke polen. 
  • De polen wisselen 50x per seconde. 

Slide 10 - Diapositive

Diode en LED
Diode: 
  • Schakelonderdeel dat één kant stroom doorlaat!

Led: 
  • is een diode die licht uitzendt
  • light emitting diode
  • Wordt vaak gebruikt als controlelampjes

Slide 11 - Diapositive

Capaciteit:
  • De hoeveelheid elektrische lading die is opgeslagen in een batterij.
  • Wordt opgegeven in Ah (Ampére-uur) 
  • Batterijen hebben kleine capaciteit => mAh (milli-Ampére-uur)
  • 2 000 mAh gaat twee keer zo lang mee als een batterij van 
       1 000 mAh
C=It
C = capaciteit [Ah]
I = Stroomsterkte [A]
t = tijd [h]

Slide 12 - Diapositive

Vermogen
Apparaten verbruiken energie; De hoeveel energie per seconde dat een apparaat verbruikt noemen we het vermogen.

Vermogen (P) wordt uitgedrukt in [J/s], oftwel Watt [W].

Grotere apparaten hebben ook grotere vermogens, 
hiervoor gebruik je de eenheid kiloWatt (kW), dit is 1000 W, of 1000 J/s.

Slide 13 - Diapositive

Formule Vermogen (P)
Vermogen = Spanning x Stroomsterkte
                   P = U x I
        

P
U
I
Watt of joule/seconde
Volt
Ampère
W of J/s
V
A
Vermogen
Spanning
Stroomsterkte 

Slide 14 - Diapositive

Formule voor capaciteit:
A
Capaciteit = spanning : stroomsterkte
B
Capaciteit = weerstand x tijd
C
Capaciteit = stroomsterkte x tijd
D
Capaciteit is geen formule voor.

Slide 15 - Quiz

Het symbool van capaciteit is?
A
C
B
R
C
P
D
W

Slide 16 - Quiz

Een accu kan 10 ampère voor 5 uur leveren. Bereken de capaciteit van de accu.
A
Capaciteit = 10 / 5 = 2 Ah
B
Capaciteit = 10 x 5 = 50 Ah
C
Capaciteit = 10 /5 = 2 A/h
D
Capaciteit = 10 + 5 = 15 Ah

Slide 17 - Quiz

Hier zie je een typeplaatje van een elektrisch apparaat. Hoeveel is het vermogen?
A
230 V
B
11 A
C
50-60 Hz
D
2400 W

Slide 18 - Quiz

Wat is het vermogen?
A
12 Watt
B
0,3 Watt
C
0,083 Watt
D
3 Watt

Slide 19 - Quiz

Bereken het vermogen in kiloWatt als het vermogen 250 W is.
A
250 000 kW
B
0,250 kW
C
2,5 kW
D
25 kW

Slide 20 - Quiz

Vermogen
A
E
B
I
C
P
D
G

Slide 21 - Quiz

Stroomsterkte
  • Is het aantal elektronen die door de stoomkring lopen 
Spanning 
  • Hoeveelheid energie dat de elektronen mee krijgen van de spanningsbron 
Vermogen
  • De hoeveel energie per seconde dat een apparaat verbruikt 
Weerstand
  • Is de tegenwerkende kracht  van stroom
Capaciteit
  • De hoeveelheid elektrische lading die is opgeslagen in een batterij
C=It
U=IR
P=UI

Slide 22 - Diapositive

En nu aan de slag:
Maak opdrachten van H12.1


Slide 23 - Diapositive

Slide 24 - Vidéo

Slide 25 - Diapositive

Vandaag
Practicum Transformator
Nu een korte instructie + filmpje

Morgen Instructie H12.2 "spanning transformeren"

Slide 26 - Diapositive

H12.2
Wat is spanning?
Wat is transformeren?
Wat is spanning transformeren?

Slide 27 - Carte mentale

Toepassing transformator
In veel alledaagse onderdelen zit een transformator, zoals de adapter van je telefoon/tablet/laptop. De transformator zet de wisselspanning van 230 V om in een lagere gelijkspanning van bijv. 5 V.

Slide 28 - Diapositive

Slide 29 - Vidéo

Practicum Transformator
2. Welke 2 stroomkringen heeft een transformator?
3. Lees de tekst transformator op blz 219 (GT) en blz 23 (K) 
4. Noteer de formule voor het verband tussen de spanning en het aantal windingen.
5. Welke soort spanning heb je nodig bij een transformator? 
6. Noteer de namen van de symbolen bij de tekening van de schakeling. 
7. Tel en noteer het aantal snoeren bij de benodigdheden. 

Slide 30 - Diapositive

Onderzoeksvraag:

  1. Leg uit hoe je met een transformator de spanning hoger kunt maken?
  2. Welk verband is er tussen de spanning en het aantal windingen in een transformator.
  3. De energie is aan de primaire en secundaire kant gelijk, leg uit hoe dit komt. 


Slide 31 - Diapositive

Slide 32 - Vidéo

Slide 33 - Diapositive

H12.2 Spanning transformeren
Korte herhaling H12.1
Wat is spanning en wat is transformeren
Elektriciteitsnet - Transformator -  Rendement

Slide 34 - Diapositive

Stroomsterkte
  • Is het aantal elektronen die door de stoomkring lopen 
Spanning 
  • Hoeveelheid energie dat de elektronen mee krijgen 
van de spanningsbron 
Vermogen
  • De hoeveel energie per seconde dat een apparaat verbruikt 
Weerstand
  • Is de tegenwerkende kracht  van stroom
Capaciteit
  • De hoeveelheid elektrische lading die is opgeslagen in een batterij
C=It
U=IR
P=UI

Slide 35 - Diapositive

Diode en LED
Diode: 
  • Schakelonderdeel dat één kant stroom doorlaat!

Led: 
  • is een diode die licht uitzendt
  • light emitting diode
  • Wordt vaak gebruikt als controlelampjes

Slide 36 - Diapositive

Leerdoelen H12.2
Ik kan straks aan mijn buurman uitleggen wat het verschil is tussen hoogspanning, netspanning en veilige spanning

Ik kan straks vertellen hoe een transformator energie opneemt, omzet en weer afstaat.

Ik kan berekenen hoe een een transformator de spanning transformeert en wat het rendement is van een transformator

Slide 37 - Diapositive

Juiste spanning
Elektriciteit van stopcontact komt van:

- Elektriciteitscentrale
- Windturbines
- Zonnecellen
Dit zijn allemaal spanningsbronnen

Slide 38 - Diapositive

Slide 39 - Vidéo

Elektriciteitsnet
Elektriciteitscentrale
=> hoogspanningsstation
=> transformatorstation
=>  transformatorhuisje                 (grijze kastje)

Hoge spanning => weinig energieverlies tijdens vervoer

Slide 40 - Diapositive

Spanning
Spaarlamp: 230 V
Zaklamp: 4,5 V

Zaklamp gemaakt voor 4,5 V 
  • Wat gebeurd er als ik de lamp aansluit op 3 V of hoger dan 4,5 V?

Hogere spanning is gevaarlijker dan lagere spanning, hoger dan 100 V wisselspanning kan dodelijk zijn.

Slide 41 - Diapositive

Toepassing transformator
In veel alledaagse onderdelen zit een transformator, zoals de adapter van je telefoon/tablet/laptop. De transformator zet de wisselspanning van 230 V om in een lagere gelijkspanning van bijv. 5 V.

Slide 42 - Diapositive

Slide 43 - Vidéo

Formule:

Formule voor een transformator



Een transformator:
Dit kun je ermee:

De spanning of het aantal windingen uitrekenen.

Slide 44 - Diapositive

Formule:

Een transformator:
  • Zet een hoge spanning op naar een lage spanning of omgekeerd


Dit kun je ermee:

De spanning of het aantal windingen uitrekenen.

Slide 45 - Diapositive

Ideale transformator

Bij een ideale transformator is er geen vermogensverlies 
==> 100% rendement ==> 
Vermogen primaire kant = Vermogen secundaire kant. 


Slide 46 - Diapositive

Samenvatting H12.2
  • elektriciteitscentrale > hoogspanningskabels > transformatorstation > transformatorhuisje > woning
  • Met een transformator kan je de spanning omhoog of omlaag transformeren om zo energie te besparen 
  • Transformator bestaat uit een primaire en een secundaire spoel. 
  • Een ideale transformator heeft een rendement van 100%.

Slide 47 - Diapositive

En nu de theorie toepassen
Maak opgaven H12.2

Begin bij: 
GT: 6, 3, 4, 5, 9 en 10 (p. 222) 
Kader: 11, 4, 7, 8,13 en 14 (p.26)

Volgende les: Instructie H12.3 Serie- en Parallelschakeling

Slide 48 - Diapositive

Opgave 6 (GT: p. 226) 
en 11 (K: p. 30)

Transformator A transformeert de netspanning naar 12 V. De primaire spoel heeft 920 windingen:

a) Bereken het aantal windingen van de secundaire spoel

Gegevens/gevraagd:
  • Np = 920    ; Ns = ?
  • Up = 230 V ; Us = 12 V
Formule:
  • Np : Ns = Up : Us
Uitwerking:
  • 920 : Ns = 230 : 12
  • 920 : Ns = 19,1666
  • 920 = 19,16666 x Ns
  • Ns = 920 : 19,6666 = 48
Antwoord:
Het aantal windingen is 48 

Slide 49 - Diapositive

Ideale transformator

Slide 50 - Diapositive

Transformator

Slide 51 - Diapositive