KWT H12.1 en H12.2

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vmbo k, g, t, mavo
• Leerjaar 4

KWT H12.1 en H12.2

Planning PTA 404

H12 Elektriciteit + H9 Schakelingen

week 47:  12.1 Stroom en spanning + 12.2 Spanning transformeren 

week 48: 12.3 Serie- en  Parallel + 12.4 Elektriciteit en veiligheid 

Week 49: 9.1 Weerstanden + 9.2 LDR en NTC

week 50: 9.3 Schakelen met een relais + 9.4 Elektronische schakelingen 

week 51: Praktische opdracht voor een cijfer

Kerstvakantie

Week 2: Herhaling H12 en H9  + Oefentoets

Week 3: Bespreken oefentoets + PTA H12 + H9

wat weet je nog van  

elektriciteit?

Serie- en parallelschakeling:

Serieschakeling:

• 1 stroomkring
• 1 lampje uit > alles uit
• Stroomsterkte is overal gelijk
• Spanning wordt verdeeld

Parallelschakeling:

• meerdere stroomkringen
• 1 lampje uit > rest blijft aan
• De totale stroomsterkte is de de stroom van alle sub-kringen bij elkaar opgeteld
• De spanning is gelijk bij elke sub-kring

Formule's en begrippen:

Stroomsterkte

• Is het aantal elektronen die door de stoomkring lopen 

Spanning 

• Hoeveelheid energie dat de elektronen mee krijgen van de spanningsbron 

Vermogen

• De hoeveel energie per seconde dat een apparaat verbruikt 

Capaciteit

• De hoeveelheid elektrische lading die is opgeslagen in een batterij

C=I⋅t

P=U⋅I

Formule Vermogen (P)

Vermogen = Spanning x Stroomsterkte

                   P = U x I

        

P

U

I

Watt of joule/seconde

Volt

Ampère

W of J/s

V

A

Vermogen

Spanning

Stroomsterkte 

Samen de oplossing vinden

Gegevens:

• U = 6,0 V   ;   I = 370 mA = 0,37 A

Gevraagd:

• P = ? W

Formule:

• P = U x I

Uitwerking/antwoord:

• P = 6 x 0,37 = 2,22 W    
• Het vermogen van het lampje is 2,2 W

De Vraag:

De batterij heeft een spanning van 6,0 V en een stroomsterkte van 370 mA. 

Hoe groot is het het vermogen van dit lampje?

Capaciteit:

• De hoeveelheid elektrische lading die is opgeslagen in een batterij.
  
• Wordt opgegeven in Ah (Ampére-uur) 
  
• Batterijen hebben kleine capaciteit => mAh (milli-Ampére-uur)
• 2 000 mAh gaat twee keer zo lang mee als een batterij van 
  

       1 000 mAh

C=I⋅t

C = capaciteit [Ah]

I = Stroomsterkte [A]

t = tijd [h]

Opg. 8 (p. 214)

Wietske doet twee oplaadbare AA-batterijen van elk 1800 mAh in haar zaklamp. Op deze twee batterijen kan de zaklamp 1,5 h blijven werken. 

a) Bereken hoe groot de stroomsterkte in ampère is, als Wietske de zaklamp gebruikt.

Gegevens:

• C = 1800 + 1800 = 3600 mAh = 3,6 Ah
• t = 1,5 h

Gevraagd:

• I = ? A

Formule:

• C = I x t  =>  I = C : t

Uitwerking:

• I = 3,6 : 1,5 = 2,4 A

Antwoord:

• De stroomsterkte is 2,4 A

Diode en LED

Diode: 

• Schakelonderdeel in stroomkring dat één kant stroom doorlaat!

Led: 

• is een diode die licht uitzendt
• light emitting diode
  
• Wordt vaak gebruikt als controlelampjes 
  

Elektriciteitsnet

Elektriciteitscentrale

=> hoogspanningsstation

=> transformatorstation

=>  transformatorhuisje                 (grijze kastje)

Hoge spanning => weinig energieverlies tijdens vervoer

Formule:

Een transformator:

• Zet een hoge spanning op naar een lage spanning of omgekeerd

Dit kun je ermee:

De spanning of het aantal windingen uitrekenen.

Opg. 6, p. 226

Een fabriek produceert drie types transformatoren: type A, type B en type C.

Transformator A transformeert de netspanning naar 12 V. De primaire spoel heeft 920 windingen.

a) Bereken het aantal windingen van de secundaire spoel

Gegevens/Gevraag:

• Np = 920 windingen ; Up = 230 V
• Ns = ? windingen     ; Us = 12 V

Formule:

• Np : Ns = Up : Us

Uitwerking:

• 920 : Ns = 230 : 12
• 920 : Ns = 19,1666
• 920 = 19,1666 x Ns
• Ns = 920 : 19,166 = 48 windingen

Antwoord:

• Het aantal windingen van de secundaire spoel is 48 windingen:

Tip: gebruik de kruislings-formule-toepassing

Ideale transformator

Bij een ideale transformator is er geen vermogensverlies 

==> 100% rendement ==> 

Vermogen primaire kant = Vermogen secundaire kant. 

Let op! andere formule!

Opg. GT: 9a, p 230

Hamids laptop heeft een oplader die een gelijkspanning van 19 V levert. Het opladen van de laptop gebeurt met een rendement van 85%. Tijdens het opladen neemt de apapter een elektrisch vermogen op van 

60 W

a) Hoe groot is het elektrisch vermogen dat Hamids adapter afgeeft?

Gegevens: 

• P_op = P_totaal = 60 W  ;  U = 19 V
• η = 85%

Gevraagd:

• P_af = P_{nuttig = ? W}
  

Formule:

• η = P_af : P_op × 100%
• η x P_op = P_af × 100%
• P_af = η x P_op :100%

Uitwerking:

• P_af = 85 x 60 : 100
• P_af = 5100 : 100 = 51 W 

Antwoord:

• Het vermogen dat de laptop afgeeft is 51 Watt

Formule voor capaciteit:

1. Capaciteit = spanning : stroomsterkte
2. Capaciteit = weerstand x tijd
3. Capaciteit = stroomsterkte x tijd
4. Capaciteit is geen formule voor.

Het symbool van capaciteit is?

1. C
2. R
3. P
4. W

Een accu kan 10 ampère voor 5 uur leveren. Bereken de capaciteit van de accu.

1. Capaciteit = 10 / 5 = 2 Ah
2. Capaciteit = 10 x 5 = 50 Ah
3. Capaciteit = 10 /5 = 2 A/h
4. Capaciteit = 10 + 5 = 15 Ah

Hier zie je een typeplaatje van een elektrisch apparaat. Hoeveel is het vermogen?

1. 230 V
2. 11 A
3. 50-60 Hz
4. 2400 W

Wat is het vermogen?

1. 12 Watt
2. 0,3 Watt
3. 0,083 Watt
4. 3 Watt

Bereken het vermogen in kiloWatt als het vermogen 250 W is.

1. 250 000 kW
2. 0,250 kW
3. 2,5 kW
4. 25 kW

En nu de theorie toepassen

Maak opgaven H12.2

Begin bij: 

GT: 6, 3, 4, 5, 9 en 10 (p. 222) 

Volgende les: Instructie H12.3 Serie- en Parallelschakeling