4.2 Spanningsbronnen

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

Hoofdstuk 4 Elektriciteit

4.2     Spanningsbronnen

Leerdoelen:

1.    Je kunt een aantal spanningsbronnen noemen

2.   Je kunt uitleggen wat spanning  en stroomsterkte zijn

3.   Je kunt beschrijven hoe je spanning meet

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

        schakelt

5.   Je kunt van enkele veel voorkomende spanningsbronnen

        aangeven of ze veilig of onveilig zijn

 

Spanningsbronnen

                                                      Voorbeelden: 

    

      Batterij                 Accu                    Dynamo                       Zonnecel

functies van een spanningsbron

- de spanningsbron zorgt ervoor dat er een stroom gaat lopen

- de spanningsbron geeft energie mee aan de elektronen in een elektrische stroom.

Energie vervoeren

- Vanuit de spanningsbron worden elektronen (kleine deeltjes) de stroomkring in gestuurd, met een pakketje energie.

- Deze elektronen stromen rond en geven hun energie af bij het apparaat.

- Weer terug bij de spanningsbron krijgen ze weer een pakketje mee

Energie vervoeren

- Stroomsterkte (Ampere): hoeveelheid elektronen die per seconde door de stroomkring gaan.

- Spanning (Volt): hoeveelheid energie die de elektronen meekrijgen.

De totale hoeveelheid energie hangt dus af van de stroomsterkte en de spanning

Soorten spanningsbronnen

Hoe werken die spanningsbronnen?

• Batterij en accu;  chemische energie --> elektrische energie
• Dynamo, turbine en generator; bewegings energie --> elektrische energie
  

Soorten spanning

• laagspanning  (tot 24 V)
• netspanning (meestal 230 V)

 

• transformator (230V -> 5V)

Voltmeter

• Spanning meet je met een spanningsmeter. 
• Een andere naam voor spanningsmeter is voltmeter.
• Eenheid van spanning: volt (V)
  

Spanning meten

       Spanning meten we met een Voltmeter (spanningsmeter)

       Deze wordt altijd parallel aangesloten.

           Symbool:

  

Batterijen

Chemische spanningsbron: 

• Er vindt een chemische reactie plaats
• Zet chemische energie om en elektrische energie
  

ELEKTRODEN

ELEKTROLYT

spanning

condensator

geen constante spanning bescherming voor elektronica onderdelen.

condensator

In veel stroomkringen kom je een condensator

tegen.
Een condensator is eigenlijk een soort 

oplaadbare batterij, je kunt er tijdelijk

elektrische energie in opslaan.

Batterijen/spanning

Batterijen schakelen

Als een apparaat op een hogere spanning moet werken kunnen we batterijen schakelen.

Kijk eerst naar het volgende filmpje...

Batterijen in serie schakelen

   

    Als je batterijen

    in serie schakelt 

    mag je de spanningen

    bij elkaar optellen.

Batterijspanning is 1,5 V.
Hoe groot is de spanning
tussen de aansluitpunten?

1. 0 Volt
2. 1,5 Volt
3. 6 Volt
4. 6 Ampère

Batterijspanning 1,5 V

Hoe groot is de spanning op de aansluitpunten?

1. 0 Volt
2. 1,5 Volt
3. 6 Volt
4. 6 Ampère

Drie batterijen (1,5 V) Welke spanning geeft linker meter aan?

1. 1,5 Volt
2. 3 Volt
3. 4,5 Volt
4. 6 Volt

Drie batterijen (1,5 V) De spanning op de middelste meter:

1. 1,5 Volt
2. 3 Volt
3. 4,5 Volt
4. 6 Volt

Lichtnet

De spanning die op stopcontacten staat noemen we de 

netspanning

Deze is in Nederland gelijk aan 230 Volt

Spanning (U)

De Spanningsbron zorgt voor een verschil in lading. Het verschil meten we in volts. (V)

Ook wel potentiaal verschil genoemd

Spanning

Als je een motortje of een lampje wil aansluiten moet je daarvoor de goede spanningsbron gebruiken.

Een lampje die het beste werkt bij 9 V zal heel zwak branden bij 3 V. Bij 12 V is de stroom zo sterk dat het lampje doorbrandt.

In serie schakelen

Als je met meerdere batterijen werkt moet je die zo aan elkaar aansluiten dat de stroom goed gaat lopen.

Dit noem je “in serie schakelen”

Voltmeter

• Spanning meet je met een spanningsmeter. 
• Een andere naam voor spanningsmeter is voltmeter.
• Eenheid: volt (V)
  

Energie vervoeren: een vergelijking

De elektrische stroom zijn tankauto's die benzine vervoeren.

Stroomsterkte (A) is het aantal tankauto's dat langsrijdt per uur.

(hoe meer auto's, hoe meer energie er naar het apparaat kan)

Spanning (in volt) is de hoeveelheid benzine in de tankauto.

Hoe meer benzine per auto, hoe meer energie vervoerd wordt