4 elektriciteit

• nask
• Middelbare school
• vmbo t
• Leerjaar 2

Welkom terug

en een gelukkig 2022!

hst 4: Elektriciteit

Elektriciteit
wat weet je al?

Stroomkring

• batterij levert elektrische energie daardoor kan er stroom gaan lopen
• stroom kan alleen lopen in een gesloten stroomkring
• stroom loopt makkelijk door een geleider (b.v. alle metalen en koolstof)
• stroom kan moeilijk door een isolator (b.v. glas, kunststof, lucht, hout)

• De spanningsbron heeft een '+' en '-' kant,
  
• Dit spanningsverschil zorgt dat er elektronen kunnen stromen.
• De ampèremeter meet hoeveel elektronen er per seconde door een draad/lampje/apparaat gaan, de stroomsterkte
• De ampèremeter moet in dezelfde stroomkring als het lampje/apparaat waardoor je de stroomsterkte wilt meten.

Stroomsterkte meet je met een ampèremeter

Stroomsterkte welke eenheid? Gevaren!

-Stroomsterkte meten we in Ampère  of milli Ampère 

-de worden afgekort tot A of mA  

- 1 A = 1000 mA

Gevaren voor mensen:

• 1 mA geen gevaar (4 mA pijn wordt voelbaar) 
• 15 mA de grens waarop spanningvoerende voorwerp nog kan worden losgelaten 
  
• 20 – 30 mA bewusteloosheid kan optreden
•  50 – 80 mA kans op overlijden

Ampère-meter aflezen

• Deze ampèremeter heeft 3 standen. Je kunt hem dus voor een verschillend meetbereik aansluiten.
• Aansluiting "5" = meetbereik tot 5 A
• Aansluiting "500" = meetbereik tot 500 mA
• Aansluiting "50" = meetbereik tot 50 mA

Batterijen zijn spanningsbronnen.
Hoeveel spanning (inVolt) ze leveren staat er altijd op vermeld

Staaf-batterij

• Ronde vorm
• Een kant een dopje: +
• Een kant plat: - 
• Spanning 1,5 V
• V= volt

Platte batterij

• je kunt staaf-batterijen in serie schakelen
• Je moet dan de spanningen bij elkaar optellen b.v. 1,5 + 1,5 = 3 V
    
• In een platte batterij zitten 3 staafbatterijen in serie. Er gaat een draad van de - pool van de batterij naar de + pool van de batterij ernaast. 

Hoeveel spanning levert de platte batterij?

Oplaadbare batterijen

• Batterijen die je weer kunt "vullen" door
  de oplader via het stopcontact aan te sluiten
• Je kunt de batterijen opnieuw gebruiken
  
• Dat is beter voor het milieu.
• Batterijen gooi je weg bij het klein chemisch afval kcv
  

les 3: Andere spanningsbronnen (demo proefjes)

• de spanning in een dynamo wordt opgewekt door het wieltje rond te laten draaien.
• je draait daardoor een magneet rond in een stiltstaande spoel (dit levert ongeveer 6 V),
• voordeel raakt niet leeg, nadeel wieltje moet bewegen om spanning te leveren
   
• de spanning van je stopcontact is 230 V, dat is gevaarlijk voor mensen
  
• boven 24 V spanningsverschil is het gevaarlijk

Stopcontact = doorgeef luik

• in een spanningsbron wordt spanning opgewekt, daarom is het stopcontact eigenlijk geen echte spanningsbron   
• de spanning voor je stopcontact wordt opgewekt in een hele grote dynamo (die noem je generator) in de elektriciteitscentrale

 

• via transformatoren en kabels komt de stroom bij jouw thuis

• De stroom gaat van de + kant naar de -kant in een gesloten stroomkring
• Als de spanning groter is, wordt de stroomsterkte ook groter
  
• Schakelingen tekenen we schematisch met gebruik van deze symbolen

 

in dit schakelschema is de stroomkring getekend
met de juiste symbolen (zie plaatje links) 

stroom schakelingen tekenen

• Alle onderdelen zitten in dezelfde stroomkring 
• De stroom (= aantal elektronen) die er loopt is dus overal even groot 
• Bij een onderbreking in de stroomkring gaan alle lampjes uit

• De meeste apparaten in huis zijn parallel aangesloten
• Elk onderdeel heeft een eigen  stroomkring, de stroomsterkte is dus niet overal even groot 
• Bij een onderbreking gaan alleen apparaten waarvan de stroomkring wordt onderbroken

serieschakeling                                       parallelschakeling

Dus: Bij een parallelschakeling (met dezelfde lampjes als in de serieschakeling) wordt de totale stroom (It) steeds groter (per lampje dat je extra aansluit) terwijl er door elk lampje afzonderlijk wel dezelfde stroom loopt als bij de serieschakeling

phet.colorado.edu

wat weet je nog over:

• Hw was: 4.3 maken 47+48 en van 4.4 maken 52 t/m 60. Vragen?
• spanningsverschil waarmee meten? Spanningsverschil stopcontact?
  
• wat is een isolator?
• wat is vermogen?
• wat is een serieschakeling? en hoe zit het met de totale stroom als je meer lampjes aansluit?
• wat is het voordeel van een parallelschakeling?
• HW: Leren par 4.3+4.4, maken van 4.4 opg 60 t/68, oefenen met Phet

samengevat:

• elektriciteit zijn elektronen die stromen
  
• een spanningsverschil zorgt ervoor dat er stroom kan lopen
  
• op een batterij staat een lage spanning dat is niet gevaarlijk
• op het stopcontact staat 230 Volt dat is levensgevaarlijk
•  stroom kan alleen lopen in een gesloten stroomkring
• stroom gaat makkelijk door een geleider en moeilijk door een isolator

Elektrische energie kan worden omget in heel veel andere vormen van energie

alle elektrische apparaten die op een motortje werken (b.v. stofzuiger, föhn, wasmachine, droger, boormachine enz.)

Energieverlies

Als je energie van de ene vorm omzet in de andere, is er bijna altijd energieverlies.
De energie wordt dan omgezet in een vorm die je niet wilt.

Je kunt de nuttige en de "verspilde" hoeveelheden energie uitdrukken in procenten.

Bij een gloeilamp verlies je dus veel energie!

                                          

Vermogen

Een apparaat met meer vermogen (meer Watt) is sterker dan een apparaat met minder vermogen. 

Vermogen

Rendement

Niet alle energie wordt nuttig gebruikt. Door het percentage nuttige energie te berekenen, kun je het rendement vinden. 

Vermogen: elektrische apparaten hebben vermogen (Power)

1.000 W = 1 kW

grootheid	symbool	eenheid	symbool
vermogen	P	watt	W

Deze formule moet je opschrijven als je het vermogen berekend!                                        Vermogen =spanning x stroomsterkte

 

eenheden:                     1 W            =    1V                x   1A     
  (let dus op dat je de juiste eenheden gebruikt)

Rekenen met Vermogen

= 4,2 kW

Elektrische energie kost geld

• Daarom zit er in de meterkast een meter die de hoeveelheid verbruikte elektrische energie meet. 
  
•   Zo'n meter noem je een kiloWattuur (kWh)meter. 
   
• Tegenwoordig hebben de meeste huizen een  digitale kWh-meter. Die geven zelf de informatie direct door aan de energiemaatschappij.

Elektriciteitsverbruik betalen

Je kWh-meter telt altijd verder, 1 kWh kost ongeveer €0,24.
 

1. Gevraagd: Bereken hoeveel je moet betalen als gegeven is beginstand op 1 jan. 2021 = 62 195 kWh en stand op 31 dec 2021 = 63 865 kWh
   
   
2. Gegeven: 1 kWh kost ongeveer €0,24
   en verbruik = 63 865 (eind)- 62 195 (begin) = 1670 kWh
   
   
3. Oplossing: De kosten zijn  670 x 0,24 = € 400,80 

Wat is het symbool voor stroomsterkte

1. A
2. I
3. U
4. S

Met welke eenheid meten we spanning

1. ampere
2. vermogen
3. volt
4. watt

Een voltmeter plaats je altijd:

1. in serie
2. bij de batterij
3. maakt niet uit
4. parallel

de stroommeter plaats je altijd

1. in serie
2. bij de batterij
3. maakt niet uit
4. parallel

In een serieschakeling is de stroom

1. overal even groot
2. na ieder lampje verandert de stroom
3. net zo groot als de spanning
4. kleiner dan de spanning