H7 Basis natuurkunde - 7.3 Stroom en Schakelen (uitleg)

• Nask / Techniek
• Middelbare school
• vmbo g, t, mavo
• Leerjaar 4

H7 Basisnatuurkunde - 7.3 Stroom en Schakelen. 

Benodigheden

- Schrift

- Pen, potlood

- Laptop

LessonUp: 

JA!

Telefoons in de telefoontas!

Nakijken

1. Nakijken oefentoets H3 Elektriciteit in huis
   
2.  Verbeter gemaakt werk
3. Tel behaalde punten op. 

Hoeveel punten heb je gescoord

0-10

10-20

20-30

30-40

40-51

Doelen

7.3 Basis, hoofdstuk 9 uitgebreid 

• elektrische stroom
• capaciteit batterij/accu
• serie/parallel + waar plaats je de meters
• weerstand
• vermogen
• energieverbruik
• rendement
• huisinstallatie

vul de ontbrekende woorden in. 

Stroom kan alleen lopen door .......................................................................................... stroomkring

Een elektrische apparaat haalt zijn energie uit een .................................................................

Spanning wordt gemeten in.............................. ............................................

Stroomsterkte wordt gemeten in ................................................

Materialen die stroom geleiden noemen we ...........................................

open

gesloten

spanningsbron

stroomkring

Volt

ampere

isolator

geleider

Elektrische stroomkring

• Elektriciteit stroomt uitsluitend in 
  

        een gesloten kring, de stroomkring.

• Een stroomkring bestaat minimaal uit:
  

       - Een spanningsbron (batterij, accu, stopcontact, 

       - Een elektrisch apparaat en

       - Aansluitdraden (koper)

• Uitschakelen: Als je de stroomkring ergens onderbreekt.

Spanning 

• Spanning vertelt je hoeveel elektrische energie elk deeltje met zich meeneemt. 

• Om spanning (U) te krijgen, heb je een spanningsbron nodig.

• De eenheid van spanning meet je in Volt (V). 

Stroomsterkte

• Stroomsterkte (I) geeft aan hoeveel deeltjes er in één seconde op een bepaalde plek in de stroomkring voorbij komen.

• De eenheid van stroomsterkte is Ampère (A).

Voltmeter (Spanning)

Ampèremeter (Stroom)

Waar plaats ik de Ampèremeter in deze schakeling om de stroom door
de draad heen te meten?
--> Serie in de schakeling

Waar plaats ik de Voltmeter

om de spanning over het lampje

te meten?
--> Parallel over het lampje

Serie en parallel

Wat geeft de capaciteit van een batterij aan?

1. hoeveel spanning een batterij heeft
2. hoeveel elektrische lading je in de batterij kunt opslaan.
3. hoeveel volt een batterij levert

Capaciteit

• Capaciteit  geeft aan hoeveel elektrische lading je kunt opslaan in batterij en accu 
  

• Eenheid van Capaciteit is mAh ( milliampère uur)  

• 1000 mAh = 1 ah (ampère uur) 

Rekenen met Capaciteit

Als capaciteit bekend is kun je berekenen hoe lang het duurt voordat batterij leeg is.

Capaciteit = Stroomsterkte x tijd.                                                                        C = I x t

C is capaciteit in Ah of mAh

I is stroomsterkte in A of mA

t is tijd in uren (h)

Let goed op Eenheden  

mA en mAh 

A en Ah 

Je kunt mA en Ah niet met elkaar combineren 

Een lampje dat 50 mA verbruikt kan op een volle batterij 16 uur branden. Wat is de capaciteit van de batterij?

1. 800 mAh
2. 1600 mAh
3. 3,125 mAh
4. 0,32 mAh

vul de zinnen aan:

Als je in een serieschakeling één lampje loslaat dan 

Als je in een parallelschakeling één lampje losdraait, dan 

De schakeling hiernaast is een 

gaan alle lampjes uit 

gaat alleen het losgedraaide lampje uit 

blijven alle lampjes branden 

serieschakeling 

Parallelschakeling

Schakelingen

• Een schakeling zijn alle onderdelen die met elkaar verbonden zijn. 

• 3 soorten schakelingen 

• Serieschakeling: Alle onderdelen zitten in 1 stroomkring

• Parallelschakeling: er is meer dan 1 stroomkring. Onderdelen zitten verdeeld in meerde stroomkringen. 

• Combinatie Serie en Parallel

Serieschakeling

• alle onderdelen staan in dezelfde stroomkring 

• Werkt 1 onderdeel in een serieschakeling niet, dan doet de rest het ook niet.

• Een schakelaar wordt altijd in serie geschakeld met apparaat. 

Parallelschakeling

•  Meerdere stroomkringen. 

• onderdelen zijn rechtstreeks verbonden met spanningsbron.

• is 1 onderdeel stuk, dan blijft de andere werken omdat die zijn eigen stroomkring heeft. 

Stroomsterkte in een serie- en parallelschakeling

Stroomsterkte in een serie- en parallelschakeling

In een serieschakeling is de stroomsterkte overal gelijk.

Stroomsterkte in een serie- en parallelschakeling

Stroomsterkte in een serie- en parallelschakeling

In een serieschakeling is de stroomsterkte overal gelijk.

In een parallelschakeling splitst de stroomsterkte zich bij een vertakking

de spanning wordt over de 3 lampjes verdeeld (Ut= U1+U2+U3)

Elk lampje is rechtstreeks verbonden aan de spanningsbron. De spanning is bij elk lampje hetzelfde

U1 = U2 = U3 = Ut

Stroomsterkte in een serie- en parallelschakeling

Stroomsterkte in een serie- en parallelschakeling

In een parallelschakeling splitst de stroomsterkte zich bij een vertakking

In een serie schakeling geldt:

• als de stroomkring doorbroken is stopt overal de stroom
• de stroom is overal even groot (0,3 A)
  
• de spanning wordt verdeeld over de lampen of apparaten (12V)
• de lampjes branden dan minder fel
  

Hoe groter de weerstand,

1. Hoe groter de stroomsterkte
2. Hoe kleiner de spanning
3. Hoe kleiner de stroomsterkte

R   .   I  

Wat is de weerstand als een lampje op 6V werkt en er een stroom van 200mA doorheen gaat?

1. 60 Ω
2. 0.06 Ω
3. 30 Ω
4. 0.03 Ω

Hoeveel is het vermogen?

1. 3.6 A
2. 50-60 Hz
3. 230 V
4. 780 W

Vermogen

Het elektrisch vermogen (P) is de hoeveelheid elektrische energie wat een apparaat per seconde verbruikt.

Vermogen hangt af van spanning en stroomsterkte

De eenheid van vermogen is Watt (W) 

of kilowatt (kW) 

1000 W = 1 kW

Op ieder elektrisch apparaat staat het vermogen aangegeven op het typeplaatje.

Bereken het vermogen van het lampje

1. P = 6 A
2. P = 12,5 W
3. P = 6 W
4. P = 24 W

Bereken het energiegebruik van een apparaat dat 5 kW gebruikt en 0,5 uur aan staat.

1. 150 kWh
2. 2,5 kWh
3. 54 000 kWh
4. 9000 kWh

Bij een CV-ketel is het rendement heel belangrijk. Wat is rendement?
kies het juiste antwoord

1. De hoeveelheid nuttige energie die ontstaat bij de energieomzetting.
2. De hoeveelheid niet-nuttige energie die ontstaat bij de energieomzetting.
3. de verhouding tussen de hoeveelheid nuttige energie die ontstaat en de totale hoeveelheid energie die wordt gebruikt.

Rendement

Het vermogen dat op een typeplaatje staat aangegeven is het vermogen (de hoeveelheid energie) dat het apparaat verbruikt om goed te kunnen werken. 

Helaas gaat er ook altijd energie verloren.

Hiernaast zie je dat een lamp de

opgenomen energie maar voor een deel

omzet in licht. Er ontstaat ook warmte (energie die eigenlijk verloren gaat)

Het rendement van deze lamp is dus 20%.

Rendement

Hoe groot is het rendement van deze gloeilamp als je deze gebruikt als lichtbron?

1. 100%
2. 94,8%
3. 5,2%
4. 89,6%

Een zekering beschermt tegen

1. Brand
2. Kortsluiting
3. Overbelasting
4. Overbelasting en kortsluiting

Huisinstallatie / Meterkast

Groepenkast + Zekeringen

Aardlekschakelaar

Hoofdschakelaar

Kilowattuur-meter

Hoofdzekering

Huisinstallatie / Meterkast

Groepenkast + Zekeringen

Aardlekschakelaar

Hoofdschakelaar

Kilowattuur-meter

Hoofdzekering

Aan de slag met huiswerk:

7.3 maken opdracht : 1 t/m 4, 6, 8, 9, 10, 11, 13, 14, 16, 17, 19, 22, 25, 28 t/m 31, 34, 35, 37, 40