V3 natuurkunde Elektriciteit

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 3

V3 natuurkunde Elektriciteit

V3 natuurkunde Elektriciteit

Een heel goed 2025!

BRC; C. van den Braak

Boek, schrift, schrijfspullen op tafel

Maandag 6 januari

1. Voorkennis testen
2. Aan de bak:
   H2.1 Elektrische energie produceren
3. Zelfstandig werken

H2.1 Elektrische energie produceren

Elektriciteitscentrales

• Turbine
• Generator (dynamo)
• Wisselspanning

H2.1 Elektrische energie produceren

Verschil tussen gelijkspanning en wisselspanning?

H2.1 Elektrische energie produceren

H2.1 Elektrische energie produceren

H2.1 Elektrische energie produceren

Elektrische energie in Watt seconde (Ws) = Joule (J)
(universele eenheid van energie)

Let op voorvoegsels!

kilo KJ (x 103)

mega MJ (x 106)

giga GJ (x 109)

Zelf aan de slag

1. Lees H2.1
2. Maak opgave 1-2-4-5-8 

--> Zorg dat dit donderdag af is!

Donderdag 9 januari

1. Spullen op tafel
2. Vragen over het huiswerk?
3. Formule werk
4. Zelfstandig werken

H2.1 Elektrische energie produceren

Elektrisch vermogen: P = U * I

Elektrische energie: E = P * t

• Opgave 3 en 6

Systematische probleem aanpak (SPA) met opgave 10:

1. Gegevens opschrijven
2. Wat wordt er gevraagd
3. Formules 
4. Uitwerking (let op grootheid en eenheid)

Zelf aan de slag

1. Maak opgave 8-9-11 

Maandag 13 januari

1. Spullen op tafel
2. Som van de dag
3. Huiswerk: opgave 11 (SPA)
4. Zelfstandig werken

Som van de dag

Reken om:

5 kWh = ...MJ

Som van de dag

Opgave 11

1. gegevens

2. gevraagd

3. formule

4. uitwerking

Zelfstandig werken

1. Lees H2.2 (vanaf elektriciteitsnet)
2. Maak H2.2 opgave 14-15-18-19 

Donderdag 16 januari

1. Spullen op tafel
2. Som van de dag
3. Uitleg: transformator en ideale transformator
4. Huiswerk bespreken
5. Oefenen
6. Zelfstandig werken

Som van de dag

Een TV heeft een vermogen van 2400W.

Bereken de stroomsterkte wanneer je de TV aansluit op het stopcontact.

Transformator

Transformator: Apparaat dat een wisselspanning kan omzetten in een hogere of lagere wisselspanning met behulp van twee spoelen om een weekijzeren kern. (opgave 5)

Ideale transformator: Een denkbeeldige transformator waarin geen elektrische energie verloren gaat: het opgenomen vermogen is gelijk aan het afgestane vermogen. (opgave 11)

H2.1 Elektrische energie vervoeren

• Transformator werkt alleen op wisselspanning
  

N=4 en U=10V

N=8 en U=...V

Donderdag 16 januari

1. Spullen op tafel
2. Som van de dag
3. Uitleg: transformator en ideale transformator
4. Huiswerk bespreken: H2.2 opgave 18-19
5. Oefenen: H2.2 opgave 17
6. Zelfstandig werken: H2.2 opgave 22-23-24

Do 23 januari

1. Spullen op tafel
2. Som van de dag
3. Demo: Wisselspanning (opgave 24)
4. Herhaling (ideale) transformator
5. Huiswerk bespreken
6. Zelfstandig werken en huiswerk

Som van de dag

Reken om:

10 kWh = ...MJ

Demo: Wisselspanning

Transformator

Transformator: Apparaat dat een wisselspanning kan omzetten in een hogere of lagere wisselspanning met behulp van twee spoelen om een weekijzeren kern. 

Ideale transformator: Een denkbeeldige transformator waarin geen elektrische energie verloren gaat: het opgenomen vermogen is gelijk aan het afgestane vermogen. 

Ma 20 januari

1. Spullen op tafel
2. Som van de dag
3. Demo: Wisselspanning (opgave 24)
4. Herhaling (ideale) transformator
5. Huiswerk bespreken
6. Zelfstandig werken en huiswerk: H2.2 opgave 22 + 23

Ma 27 januari

1. Spullen op tafel
2. Som van de dag
3. Huiswerk bespreken
4. Uitleg: Transportverliezen
5. Zelfstandig werken en huiswerk

Som van de dag

Een transformator heeft een Up = 230 V en Ip = 2,5 A. 

Jorn meet een stroomsterkte van 0,9 A aan de secundaire kant van de transformator.

a. Bereken de spanning aan de secundaire kant wanneer je uitgaat van een ideale transformator.

b. Jorn meet echter een Us van 600 V. Bereken het percentage verlies van vermogen.

H2.1 Elektrische energie vervoeren

Kabels die elektrische energie

vervoeren worden warm.

Door warmte ontwikkeling gaat

er elektrische energie verloren.

Energieverlies kan beperkt worden

door de stroomsterkte door de

kabels zo klein mogelijk te houden.

Ma 27 januari

1. Spullen op tafel
2. Som van de dag
3. Huiswerk bespreken
4. Uitleg: Transportverliezen
5. Zelfstandig werken en huiswerk: H2.2 opgave 16 + 20

Do 30 januari

1. Spullen op tafel
2. Som van de dag
3. Huiswerk bespreken
4. Uitleg: Huisinstallatie
5. Zelfstandig werken en huiswerk

Som van de dag

Door een kabel gaat U = 20 kV en I = 400 A.

a) Bereken het vermogen van de kabel in MW.

De kabel is 10 mm² dik en 20 meter lang en gemaakt van staal.

b) Bereken de weerstand over de kabel (gebruik tabel 3 blz. 76).

c) Bereken het verlies van vermogen over deze kabel in MW.

d) Wordt het vermogensverlies kleiner of groter wanneer deze van zilver is gemaakt, leg je antwoord uit.

H2.3 Huisinstallatie

• Elektriciteit bij de energiemeter splitst zich in 4 tot 6 parallelle groepen.
• Een groep bestaat uit een aantal parallel geschakelde vertakkingen die elk naar één stopcontact of één lichtpunt leiden.
  De spanning is overal in de groep even groot: U = U1 = U2 = U3 = ... = 230 V
• Als een apparaat aanstaat, loopt er stroom door de vertakking waarop het apparaat is aangesloten.  Als je de stroomsterkten in alle takken bij elkaar optelt,
  vind je de totale stroomsterkte in de groep: Itot =I1 + I2 + I3 + ... (max. 16 A)

H2.3 Huisinstallatie

• De apparaten die op een groep zijn aangesloten, staan bijna nooit allemaal tegelijk aan.
  Je kunt het totale vermogen (van de apparaten die aanstaan) berekenen met de formule: Ptot = P1 + P2 + P3 + ...
• Als een apparaat van 15 W en een apparaat van 40 W tegelijk aanstaan, is het totale vermogen dus 55 W. Je nog een tweede formule voor Ptot afleiden:
  Ptot = P1 + P2 + P3 + ...= U ∙I1 + U ∙I2 + U ∙I3 + ...= U ∙ (I1 + I2 +I3 + ...) = U ∙I tot

Ptot = U ∙

tot

H2.3 Huisinstallatie

Samengevat per groep:

• U = U1 = U2 = U3 = ... = 230 V
• Itot =I1 + I2 + I3 + ... (max. 16 A)
• Ptot = P1 + P2 + P3 + ...
• Ptot = U ∙I tot
  
  

Maken (en huiswerk): H2.3 opgave 29 + 30

Ma 3 feb

1. Spullen op tafel
2. Som van de dag
3. H2.3 opgave 29 en 30 bespreken
4. Zelfstandig werken en huiswerk

Som van de dag

Bij het transporteren van elektrische energie door stroomleidingen treedt energieverlies op. De elektrische energie die verloren gaat, wordt omgezet in warmte. Tijdens het transport door een hoogspanningsleiding neemt de spanning af met 5,0 V.

Bereken hoeveel elektrische energie per uur wordt omgezet in warmte als de stroomsterkte 3000 A bedraagt.

Ma 3 feb

1. Spullen op tafel
2. Som van de dag
3. H2.3 opgave 29 en 30 bespreken
4. Zelfstandig werken en huiswerk

Zelfstandig verder

• Lees H2.3 nog een keer goed door
• Maak opgave 27-28-34-35-36 

Do 6 feb

1. Spullen op tafel
2. Som van de dag
3. Huiswerk bespreken
4. Zelfstandig werken en huiswerk

Som van de dag

Ralf stofzuigt in een uur en een kwartier het huis van boven tot beneden. Het vermogen van de stofzuiger is 1200 W.

 

a Bereken het totale energiegebruik van de stofzuiger in joule. Noteer je antwoord als macht van 10.

b Ralf stofzuigt zijn huis vijftig keer per jaar. Bereken de jaarlijkse kosten van het energiegebruik van de stofzuiger. 1 kWh kost € 0,23.

Do 6 feb

1. Spullen op tafel
2. Som van de dag
3. Huiswerk bespreken
4. Zelfstandig werken en huiswerk

Zelfstandig verder

• Maak van Test Jezelf opgave 3 t/m 7
• Huiswerk = leren H2 (do: formatieve toets)
  + 3 t/m 7 TJ af

Ma 10-02-2025

1. Boek, schrift, laptop op tafel
2. Afsluitende opgaven H2 (test jezelf)
3. H6 Schakelingen - introductie
4. H6.1 Statische Elektriciteit
5. Zelfstandig verder 

Afsluitende vragen H2

Test Jezelf opgave 5-6-7

45MJ = ...kWh (1 cijfer achter de komma)

1800kJ = ...kWh (1 cijfer achter de komma)

4,5kWh = ...MJ (1 cijfer achter de komma)

0,2kWh = ...kJ (heel getal)

Ventilatorkachel met 2 standen: 1,0 en 2,0 kW.
Bereken I bij hoogste stand.
(formule + berekening + eenheid)

Ventilatorkachel met 2 standen: 1,0 en 2,0 kW.
Bereken stroomsterkte bij hoogste stand.
Bereken energieverbruik na 6 min (kWh)
(formule + berekening + eenheid)

Transportkabel weerstand = 0,16 ohm. Bij 230 V loopt er 200 A aan stroom door deze kabel.
Bereken het vermogen door de kabel in kW en het verlies van vermogen in kW en %.
(formule + berekening + eenheid)

Inleidende vragen H6

Maak de 4 vragen binnen 7 minuten

H6.1 statische elektriciteit

Wat gebeurt er als je "stroom krijgt" van iemand of als je bv. een deurklink vastpakt?

Zelfstandig verder (en huiswerk)

Maak van H6.1 opgave 1 + 2 in je schrift

Huiswerk = leren H2!

Do 13-02-2025

1. Laptop op tafel
2. Maak de formatieve toets van H2 in stilte
3. KLAAR: H6.1 opgave 1 t/m 9 in je schrift (en werkblad) maken (= huiswerk maandag)