§ 9.3 De transformator

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 3

Deze les

Planning

- Introductie filmpje opwekken energie.

- Quizz 9.2

- Uitleg 9.3 

- HW

Leerdoel: werking transformator en het rekenen hiermee.

Wanneer je een magneet bij een spoel houdt, ontstaat er (inductie)spanning.

1. Ja, altijd.
2. Ja, wanneer je de magneet of de spoel beweegt.
3. Ja, wanneer je de magneet én de spoel beweegt.
4. Nee, nooit.

Spanning opgewekt met een elektromagneet is altijd

1. wisselspanning
2. gelijkspanning

De inductiespanning die kan ontstaan is afhankelijk van...

1. De hoeveelheid wikkelingen van de spoel.
2. De sterkte van het gebruikte magneetveld.
3. De grootte van een wikkeling van de spoel.
4. Alle antwoorden zijn juist.

De inductiespanning die kan ontstaan is afhankelijk van...

1. Het soort materiaal waarvan de spoeldraad gemaakt is.
2. De snelheid waarmee het aantal magnetische veldlijnen verandert.
3. De weerstand van de spoel.

Een luidspreker zet

1. geluid om in elektrische stroom
2. elektrische stroom om in geluid

Welk onderdeel van de luidspreker wordt een elektromagneet?

1. de permanente magneet
2. de conus
3. de spoel

Een microfoon zet

1. geluid om in elektrische stroom
2. elektrische stroom om in geluid

Hoeveel spanning levert het stopcontact?

1. 230 V
2. 220 V
3. 320 V
4. 12 V

Hoeveel Watt is 12 kW?

1. 12 000 W
2. 1 200 W
3. 120 W
4. 0,012 W

Hoe noemen we bij een fiets de magneet en de spoel?

1. Turbine
2. Generator
3. Dynamo
4. Motor

Hoe noemen we bij een windmolen de magneet en de spoel?

1. Turbine
2. Generator
3. Dynamo
4. Motor

De transformator

(vervoeren van elektrische energie)

Wat kun je deze les leren?

• De transformator

• Een ideale transformator, het vermogen blijft gelijk.
  

• P =  U x I (herhaling)

​U​s​​​​U​p​​​​=​N​s​​​​N​p​​​​

Korte quiz.

Er volgen nu een paar quiz (meerkeuze) vragen.

Per vraag heb je 10 seconde om een goed antwoord in te vullen.

De vragen gaan over de tot dus ver behandelde stof.

Pak je laptop of je mobiel en zit klaar.

Hoe wordt elektriciteit gemaakt? (herhaling)

Voor het maken van elektriciteit zijn twee dingen nodig:

1. Een spoel (rondgewikkeld metaaldraad liefst van koperdraad).

1. Een bewegende (ronddraaiende) magneet.

Beweging van de magneet                     elektrisch stroompje in de spoel.

Energie vervoeren

Hoogspanning

1

2

Elektriciteitcentrale

Transformators

380kV

10kV

230 V

Wat doet een transformator?

De spanning wordt omhoog of omlaag gebracht door een transformator.

De transformator maakt van 

normale spanning           hoogspanning. 

(20 000 V wordt 380 000 V  of andersom)

Transformator formule.

​U​S​​​​U​P​​​​=​N​S​​​​N​P​​​​

U = spanning in Volt (V)

N = aantal windingen

p = primair en s = secundair. 

Stel Up =100 V

Us = 20 V

Ns = 10 

Bereken Np

Verschillende trafo's

1

Hoe ziet een trafo er van binnen uit?

1

Wat doet een trafo?

Wisselspanning

Primaire spoel

1

Secundaire spoel

2

Primaire spoel

1

Secundaire spoel

2

P

P = vermogen = belangrijk!

Er loopt geen stroom van de linkerspoel naar de rechterspoel.

Wel wordt het magnetische veld doorgegeven.

2* zoveel wikkelingen aan de rechterkant.

Dus 2* zoveel energie wordt opgepikt oftewel spanning

Maar de stroom wordt 2* zo langzaam.

Hoe ziet een trafo er van binnen uit?

1

De ideale transformator (rekenen)

Maar ook het vermogen is voor beide spoelen hetzelfde.

​U​s​​​​U​p​​​​=​N​s​​​​N​p​​​​

P​p​​=P​s​​

U​p​​⋅I​p​​=U​s​​⋅I​s​​

De ideale transformator (rekenen)

Bereken de geleverde spanning bij een transformator.

(de geleverde spanning is de spaning van de secundaire spoel)

als de transformator op de primaire spoel 600 windingen heeft en op de secundaire spoel 30 windingen.

De transformator wordt aangesloten op 230 V (primaire spanning)

Bereken de stroomsterkte op de secundaire spoel als de primaire stroomsterkte 0,05 A was.

Bereken het vermogen. 

Korte quiz (vervolg).

Er volgen nu een paar quiz (meerkeuze) vragen.

Per vraag heb je 10 seconde om een goed antwoord in te vullen.

De vragen gaan over de tot dus ver behandelde stof.

Pak je laptop of je mobiel en zit klaar.

Wat is het symbool voor vermogen

1. P
2. U
3. I
4. E

Wat is hoogspanning?

1. De spanning door een stroomdraad die hoog boven de grond hangt
2. De spanning die groter is dan 10 000 Volt
3. De spanning van het stopcontact
4. De spanning tussen twee ruziënde ministers of presidenten

Wat is er nodig om elektrische stroom op te wekken?

1. spoel en een stroomdraad
2. warmte
3. een bewegende magneet en een spoel
4. een bewegende magneet

Waarom wordt elektrische stroom vervoerd bij een zo hoog mogelijke spanning?

1. Gewoon omdat het kan
2. Om de stroom zo snel mogelijk bij de huizen te krijgen
3. Dan ontstaat er meer elektrische energie
4. Dan is er minder energie verlies

Bij een elektriciteitscentrale wordt er warmte opgewekt.
Waarvoor wordt die warmte gebruikt?

1. Om stoom te krijgen
2. Om de magneet te laten draaien
3. Om de spoel te laten draaien
4. om koelwater te kunnen gebruiken

De ideale transformator (rekenen)

Maar ook het vermogen is voor beide spoelen hetzelfde.

​U​s​​​​U​p​​​​=​N​s​​​​N​p​​​​

P​p​​=P​s​​

U​p​​⋅I​p​​=U​s​​⋅I​s​​

De ideale transformator (rekenen)

Bereken de geleverde spanning bij een transformator.

(de geleverde spanning is de spaning van de secundaire spoel)

als de transformator op de primaire spoel 600 windingen heeft en op de secundaire spoel 30 windingen.

De transformator wordt aangesloten op 230 V (primaire spanning)

Bereken de stroomsterkte op de secundaire spoel als de primaire stroomsterkte 0,05 A was.

Bereken het vermogen. 

Wat kun je deze les leren?

• De transformator.
• Up : Us = Np : Ns (omzetten naar verhoudingstabel)
• Een ideale transformator, het vermogen blijft gelijk.
• P =  U x I (herhaling)