3V 1.2 Elektrische energie vervoeren

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 3

Terugblik vorige les

1.2 Elektrische energie vervoeren 

1.2 Elektrische energie vervoeren 

Hoe wordt elektriciteit opgewekt?

Antwoord: Door een permanente magneet door een spoel te bewegen

Tekst

De elektriciteitscentrale

1.2 Elektrische energie vervoeren

Leerdoelen

• Je kunt uitleggen waarom er verschillende spanningen worden gebruikt op het elektriciteitsnet
• Je kunt uitleggen hoe een transformator werkt
• Je kunt berekeningen doen omtrent transformatoren

Als stroom door een kabel loopt, wordt een deel van de elektrische energie omgezet in warmte.

Gevolg: energieverlies...

Vooral een probleem over lange afstanden...

Wat is de spanning van de elektriciteit die thuis uit het stopcontact komt (in Volt)?

Effectieve spanning van het lichtnet

Elektriciteit uit het stopcontact: wisselspanning met een frequentie van 50 Hz

Dit is gelijk aan een

gelijkspanning van

230 V.

Maakt het voor een apparaat uit of het op een wisselspanning of op een gelijkspanning werkt?

1. Ja
2. Nee
3. Ligt aan het apparaat

Kunnen alle apparaten thuis werken op de spanning van 230 V?

1. Ja
2. Nee

Een probleem...

Oplossing: Een transformator brengt de spanning verder omlaag.

Maar hoe werkt een transformator nou eigenlijk??

DEMO: Werking van een transformator

Belangrijk om op te merken

De twee spoelen zijn geïsoleerd en er gaat dus geen stroom via het ijzer van de eerste naar de tweede spoel! De energie wordt overgegeven via de magnetische velden.

Omhoog en omlaag transformeren

• Met een transformator kan je de spanning zowel omhoog als omlaag transformeren
• Hoe de spanning verandert, hangt af vaan het aantal windingen van de twee spoelen

• U = spanning in volt (V)
• N = het aantal windingen van de spoel

Formule transformator

                 = spanning primaire spoel

                 = spanning secundaire spoel

                 = aantal windingen

                     primaire spoel

                 = aantal windingen

                     secundaire spoel

​U​s​​​​U​p​​​​​​​=​N​s​​​​N​p​​​​

U​p​​

U​s​​

N​p​​

N​s​​

Maken opgave 4 (blz. 27)

• Klaar? --> opgave 5
• Klaar? --> opgave 1

De ideale transformator

• Weinig energieverlies 
• In berekeningen kun je vaak het energieverlies verwaarlozen
• Het opgenomen vermogen van de eerste spoel is dus gelijk aan het afgestane vermogen van de tweede spoel

Capaciteit van een batterij

De capaciteit reken je uit met de formule:

C = capaciteit (in mAh)

I = stroomsterkte (in mA)

t = tijd (in uur)

Dus hoe kleiner de I des te langer kun je met de batterij doen voordat hij leeg is.

C=I⋅t

Formule capaciteit

C = I x t

C = Capaciteit in (Ah)
 I = stroomsterkte in ampère (A)
 t = tijd in UUR!

Een accu met een capaciteit van 5 Ah kan een uur lang 5 A aan stroom leveren

Maak opdrachten 1 t/m 12

Blz 25,26,27,28

Spoel A heeft 3 windingen, spoel B heeft 9 windingen.
De spanning over spoel A is .... dan over spoel B

1. 2x groter
2. 3 x groter
3. 2 x kleiner
4. 3 x kleiner

In een transformator wordt de spanning naar beneden gebracht.
Wat weet je over deze transformator?

1. De primaire spoel heeft meer windingen dan de secundaire spoel.
2. De secundaire spoel heeft meer windingen dan de primaire spoel.

Wat is een transformator

1. Verhoogt de spanning
2. verlaagt de spanning
3. Verhoogt en verlaagt de spanning

Wat is de functie van een transformator?

1. Het transporteren van water
2. Het opslaan van elektriciteit
3. Het veranderen van spanning
4. Het opwekken van warmte

Corstiaan doet een proef met een transformator. De primaire spoel sluit hij aan op een wisselspanning van 12 V. Op de secundaire spoel meet hij een wisselspanning van 36 V.
Welke spoelen heeft hij gebruikt?

1. Primair: 100 windingen Secundair: 200 windingen
2. Primair: 100 windingen Secundair: 300 windingen
3. Primair: 200 windingen Secundair: 100 windingen
4. Primair: 300 windingen Secundair: 100 windingen

Een simpele transformator:

Als je een spanning van 5 volt door een spoel met 600 windingen heen stuurt, krijg je uit de andere spoel een spanning van 10 volt. hoeveel windingen heeft de andere spoel?

1. 600 windingen
2. 1200 windingen
3. 300 windingen
4. 100 windingen

T1: Een transformator heeft 10 windingen op de primaire spoel en 60 windingen op de secundaire spoel. De primaire spoel is aangesloten op een spanning van 20 V. Wat is de spanning die de secundaire spoel afgeeft?

1. 120 V
2. 3,33 V
3. 30 V
4. 60 V

Na de elektriciteitscentrale , de masten en de transformatorstation, gaat de elektriciteit naar een transformatorhuisje. In hoeveel Volt wordt de elektriciteit dan omgezet?

1. 10.000 V
2. 360.000 V
3. 230 V

wat kan een transformator

1. Lampen schakelen
2. De frequentie wijzigen
3. Elektrische spanning transformeren
4. Kortsluiting voorkomen

De linkerspoel in deze transformator noem
je de .............. en de rechterspoel de .................... .

1. primaire spoel; secundaire spoel
2. secundaire spoel; primaire spoel
3. primaire spanning; secundaire spoel
4. primaire spoel; secundaire spanning

De primaire spoel van deze transformator is
aangesloten op 10 Volt wisselspanning. Deze
spoel heeft 250 windingen. De secundaire
spoel heeft 50 windingen. Hoe groot is de
spanning op de secundaire spoel?

1. 2 Volt, gelijkspanning
2. 2 Volt, wisselspanning
3. 50 Volt, gelijkspanning
4. 50 Volt, wisselspanning