H12 Elektriciteit herhaling

• Natuurkunde / Scheikunde
• Middelbare school
• vmbo k, mavo
• Leerjaar 3,4

H12 Elektriciteit

Conventionele elektriciteitscentrale

Meerdere energieomzettingen plaats

Chemische energie -> warmte energie

(brandstof verbrand)

Bewegingsenergie -> Elektrische energie 

Duurzame energievoorziening

Duurzame energie

- Windkracht

- Zonne-energie

- Waterkracht

- Aardwarmte

- Energie uit biomassa

Fossiele brandstoffen

- Aardgas

- Aardolie

- Steenkool

Nadelen:

Voorraad raakt op

Luchtvervuiling (CO_²)

Voordelen:

Goedkoop + Makkelijk

Duurzame energie

- Windenergie

- Zonne-energie

- Waterkracht

- Biogas

Nadelen:

Duur

Voordelen:

Goed voor het milieu

Energie vervoeren

Energietransport

Hoe komt energie bij jou thuis?

• Via het elektriciteitsnet
• Route: centrale -> hoogspanningskabels -> transformator  -> kabels -> meterkast thuis

stroom en schakelen

Het stopcontact is een spanningsbron die altijd een spanning van 230 Volt oplevert

Op een batterij staat aangegeven wat de capaciteit is, dit is de hoeveelheid stroom die een batterij in 1 uur kan leveren

1.2 huisinstallatie

Meterkast

Hiernaast zie je de onderdelen van een meterkast. 

Schakeldraad en aardedraad

Schakeldraad:

Loopt van de schakelaar naar de lamp.

Staat alleen spanning op als de lamp aan is.

Aardedraad:

Loopt van het stopcontact terug naar de meterkast.

Voert de stroom terug naar de meterkast.

 

bruin = fasedraad (staat spanning op)

blauw= nuldraad (retourdraad)

zwart= schakeldraad

geel/groen = aardedraad(beveiliging)

Kleur en functie elektriciteitsdraden

Veiligheid

• Zekering : schakelt de stroom uit als de stroomsterkte te groot is.
  
• Aardlekschakelaar: Schakelt de stroom uit bij lekstroom. Lekstroom ontstaat wanneer stroom uit de stroomkring verdwijnt. Bijvoorbeeld via je lichaam.

Aardlekschakelaar

Een aardlekschakelaar moet uitschakelen als er een lekstroom is naar aarde.

Aanrakingsgevaar

Lekstroom: wat is dat?

Aardlekschakelaar; springt bij een lekstroom van 30 mA en voorkomt schokken.

randaarde

de metalen pin in het stopcontact is de randaarde.

de randaarde is verbonden met de aarde in de meterkast.

als het draad in het apparaat kapot is dan krijg je lekstroom. 

de lekstroom wordt dan via de aardleiding naar de randaarde vervoert. 

in de meterkast wordt dit verwerkt en wordt de stroom uitgeschakeld.

Hoe ben je beschermd tegen stroom?

Randaarde

Lekkende stroom gaat niet door je lichaam, 

maar via de geelgroene aardedraad 

direct naar de aarde.

met randaarde

De lekstroom gaat via de aardedraad naar de meterkast en dan de grond in 

(de aarde is zo groot dat wat extra elektronen niets uitmaken)

Overbelasting en kortsluiting

Overbelasting en kortsluiting

Overbelasting

Overbelasting

1

2

Overbelasting

Te veel apparaten op 1 groep?

--> Overbelasting

Maximaal 16 A

Brandgevaar

Overbelasting

Kortsluiting

Kortsluiting

Weet jij wat sluipverbruik is?

1.3 vermogen en energie

energiebronnen

Spanningsbronnen

Spanningsbronnen

Wat is een spanningsbron?

Welke spanning hebben ze?

Chemische spanningsbronnen

Wanneer is spanning veilig?

Verschillende Spanningsbronnen

Verschillende spanningsbronnen

Capaciteit (C)

Betekenis:

Hoe lang een spanningsbron een stroom kan leveren.

Eenheid:

Ampère-uur (Ah) 

Milliampère-uur (mAh)

Formule:

Capaciteit = Stroomsterkte x tijd

Vermogen en Energie

                 Vermogen

Vermogen 

                         Energie

Energieverbruik

Elektrisch vermogen berekenen

Vermogen berekenen

Oefenen in het schrift:

1. Spanning = 230 V en stroomsterkte = 16 A
Bereken het vermogen.

2. Vermogen = 2200 W en Spanning = 220 V

Bereken de stroomsterkte.

3. Vermogen = 1200 W en Stroomsterkte = 4 A

Bereken de spanning.

Berekenen energieverbruik

Een waterkoker heeft een vermogen van 1200 watt.

Het koken van water duurt 12 minuten.

Bereken het energieverbruik in kWh. 

GEBRUIK ALTIJD DE VOLGENDE NOTATIE

Formule:      E = Pxt

Gegevens:   P= 1200 W =1,2kW

                     t= 12 minuten = 12/60 uur = 0.2 uur

Berekening: E= 1,2 x 0.2 = 0.24kWh

Berekenen energieverbruik

Een waterkoker heeft een vermogen van 1200 watt.

Het koken van water duurt 12 minuten.

Bereken het energieverbruik in joule. 

GEBRUIK ALTIJD DE VOLGENDE NOTATIE

Formule:      E = Pxt

Gegevens:   P= 1200 W 

                     t= 12 minuten = 12x60 uur = 720 S

Berekening: E= 1200 x 720 = 864000 J

Met welke formule kan je het (elektrische) vermogen uitrekenen?

1. P = U x I
2. U = I x R
3. U = P / I
4. S = V x t

Gegeven: spanning = 230 V en de
stroomsterkte = 0,5 A
Gevraagd: Met welke formule kan ik het vermogen uitrekenen en wat is het juiste antwoord?

1. P = UxI P = 115W
2. P = U : I P = 460W
3. P = I : U P = 0,02W
4. P = U - I P = 229,5W

Zet in de juiste volgorde van laag vermogen naar hoog vermogen

minste vermogen

meeste vermogen

Vermogen =

X

......................

........................

Tijd

energie

Stroomsterkte

Spanning

Opdracht 5

Een tosti-apparaat is aangesloten op een spanning van 230 V.

De stroomsterkte door het apparaat is 4,5 A.

Bereken het vermogen van het apparaat. Sleep de antwoorden op de juiste plek.

vermogen =

vermogen =

vermogen =

x

x

4,5 A

230 V

1035 W

spanning

stroom

Opdracht 3

Tuinverlichting werkt op de spanning van een oplaadbare batterij (1,2 V). Hierbij is de stroomsterkte 60 mA (0,060 A).

Bereken het vermogen. Sleep de antwoorden op de juiste plaats.

vermogen =

vermogen =

vermogen =

x

0,060 A

1,2 V

0,072 W

spanning x stroom

v-22)
E = P x t ....
Een wasmachine van 1000W staat 1uur en 30min aan. Bereken het energieverbruik in kWh.

1. Energie = 1000 : 1.5 = 666.7 kWh
2. Energie = 1000 x 1.5 = 1500 kWh
3. Energie = 1 x 1.5 = 1.5 kWh
4. Energie = 1 x 1.30 = 1.3 kWh

Een lamp van 50 W brandt van 18.00 tot 21.30 uur. Bereken het energieverbruik.

P = 0,05 kW t = 3,5 h E = P x t

1. 0,175 kW
2. 0,175 h
3. 0,175 kWh
4. 0,175 hKw

Wat is de eenheid van elektrische energie?

1. watt
2. ampère
3. kilowattuur
4. volt

Een lamp van 50 W brandt van 18.00 tot 21.30 uur. Bereken het energieverbruik.

3. Wat is de juiste formule?

1. E = P : t
2. E = t : P
3. E = P x t

Waar zit de aardlekschakelaar?

1. 1
2. 2
3. 3
4. 4

Waar of niet waar.
Een aardlekschakelaar moet uitschakelen bij een lekstroom van meer dan 30 mA.

1. Waar
2. Niet waar

7 Een aardlekschakelaar schakelt uit bij overbelasting.

1. waar
2. niet waar

Wat doet een aardlekschakelaar

1. Schakelaar die iets uit of aan zet.
2. Schakelt de stroom uit van een groep zodra er ergens stoom lekt.
3. Daarmee kan je meten hoeveel stroom er in de aarde zit.
4. Alle antwoorden zijn goed.

Waar of niet waar: bij kortsluiting sluit de aardlekschakelaar de stroom af.

1. waar
2. niet waar

Naar een stopcontact lopen altijd twee draden.
Deze draden zijn:

1. fase en nul
2. nul en aarde
3. schakeldraad en fase
4. schakeldraad en nuldraad

levensgevaarlijke spanning

veilige spanning

platte batterij

draaiende generator

1 auto accu van 12 Volt

oplaadbare batterij

penlight batterij

10 auto-accu's in serie

stopcontact

staaf batterij

Zwart

Fasedraad

Nuldraad

schakeldraad

Aardedraad

Bruin

Groengeel

Blauw

Sleep de onderdelen naar de juiste plaats in de meterkast.

Zekering

Aardlekschakelaar

kWh-meter

groepenkast

Links staan onderdelen van de meterkast. Rechts staan beschrijvingen wat deze onderdelen doen.

Sleep het woord naar de goede beschrijving

onderdeel

functie

Meet hoeveel elektriciteit je thuis gebruikt

Schakelt de stroom uit als er een 'lek' is in je huis

Schakelt uit als er teveel apparaten tegelijk aan staan

Aardlekschakelaar

kilowattuur-meter

zekering

Zet in de juiste volgorde

El. Centrale

Verdeelstation

Hoogspanningslijnen

Transformatorhuisje

Meterkast