H12.1 Stroom en Spanning + H12.2 Spanning transformeren

H12 Elekticiteit

Deze week:

Herhaling 3de jaar
H12.1 Stroom en spanning
H12.2 Spanning transformeren
1 / 42
volgende
Slide 1: Tekstslide
NatuurkundeMiddelbare schoolvmbo k, gLeerjaar 4

In deze les zitten 42 slides, met interactieve quizzen, tekstslides en 3 videos.

Onderdelen in deze les

H12 Elekticiteit

Deze week:

Herhaling 3de jaar
H12.1 Stroom en spanning
H12.2 Spanning transformeren

Slide 1 - Tekstslide

wat weet je nog van  
elektriciteit?

Slide 2 - Woordweb

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

Slide 3 - Tekstslide

Stroomsterkte
Is het aantal elektronen die door de stoomkring lopen 

"I" is het symbool voor stroomsterkte
De eenheid is ampère (A)

Stroommeter (ampèremeter) meet je de hoeveelheid stroom 
(ALTIJD IN SERIE)

Kleine 
stroom
Grote
stroom

Slide 4 - Tekstslide

Stroomsterkte in een schakeling
In Serie-schakeling:
  • De stroomsterkte is overal gelijk


In een parallel-schakeling
  • Tel de stroomsterkte van alle subkringen op.
  • Dit is de stroom die door de hoofdkring loopt.
It=I1+I2+I3+...
It=I1=I2=I3=...

Slide 5 - Tekstslide

Spanning
De spanning van de spanningsbron bepaalt hoeveel energie de spanningsbron kan leveren. 

Het symbool voor spanning is U
De eenheid is volt (V).

Stopcontact heeft een spanning van ... V

Spanning meet je met een voltmeter 
(ALTIJD in PARALLEL)
Hoge 
spanning
Lage
spanning

Slide 6 - Tekstslide

Spanning in een schakeling
In Serie-schakeling:
  • De spanning word verdeeld over weerstanden/lampjes



In een parallel-schakeling
  • Is de spanning overal gelijk in een sub-kring
Ut=U1+U2+(U)3+...
Ut=U1=U2=U3=...

Slide 7 - Tekstslide

Leerdoelen 12.1: Stroom en spanning
Ik kan uitleggen of een diode de stroom doorlaat of tegen houdt en hoe je een led in een schakeling aansluit

Ik kan rekenen met capaciteit, stroomsterkte en de tijd

Ik kan rekenen met het vermogen, de spanning en de stroomsterkte

Slide 8 - Tekstslide

Gelijkspanning/wisselspanning
Gelijkspanning (DC): 
  • de spanningsbron heeft een + en - pool. 
  • De stroom loopt van + naar -. 

Wisselspanning (AC): 
  • de spanningsbron heeft geen specifieke polen. 
  • De polen wisselen 50x per seconde. 

Slide 9 - Tekstslide

Diode en LED
Diode: 
  • Schakelonderdeel dat één kant stroom doorlaat!

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

Slide 10 - Tekstslide

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=It
C = capaciteit [Ah]
I = Stroomsterkte [A]
t = tijd [h]

Slide 11 - Tekstslide

Vermogen
Apparaten verbruiken energie; De hoeveel energie per seconde dat een apparaat verbruikt noemen we het vermogen.

Vermogen (P) wordt uitgedrukt in [J/s], oftwel Watt [W].

Grotere apparaten hebben ook grotere vermogens, 
hiervoor gebruik je de eenheid kiloWatt (kW), dit is 1000 W, of 1000 J/s.

Slide 12 - Tekstslide

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 

Slide 13 - Tekstslide

Het symbool van capaciteit is?
A
C
B
R
C
P
D
W

Slide 14 - Quizvraag

Formule voor capaciteit:
A
Capaciteit = spanning : stroomsterkte
B
Capaciteit = weerstand x tijd
C
Capaciteit = stroomsterkte x tijd
D
Capaciteit is geen formule voor.

Slide 15 - Quizvraag

Een accu kan 10 ampère voor 5 uur leveren. Bereken de capaciteit van de accu.
A
Capaciteit = 10 / 5 = 2 Ah
B
Capaciteit = 10 x 5 = 50 Ah
C
Capaciteit = 10 /5 = 2 A/h
D
Capaciteit = 10 + 5 = 15 Ah

Slide 16 - Quizvraag

Hier zie je een typeplaatje van een elektrisch apparaat. Hoeveel is het vermogen?
A
230 V
B
11 A
C
50-60 Hz
D
2400 W

Slide 17 - Quizvraag

Wat is het vermogen?
A
12 Watt
B
0,3 Watt
C
0,083 Watt
D
3 Watt

Slide 18 - Quizvraag

Bereken het vermogen in kiloWatt als het vermogen 250 W is.
A
250 000 kW
B
0,250 kW
C
2,5 kW
D
25 kW

Slide 19 - Quizvraag

Vermogen
A
E
B
I
C
P
D
G

Slide 20 - Quizvraag

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 
Weerstand
  • Is de tegenwerkende kracht  van stroom
Capaciteit
  • De hoeveelheid elektrische lading die is opgeslagen in een batterij
C=It
U=IR
P=UI

Slide 21 - Tekstslide

En nu aan de slag:
Maak opdrachten van H12.1


Slide 22 - Tekstslide

Slide 23 - Video

Slide 24 - Tekstslide

H12.2 Spanning transformeren
Korte herhaling H12.1
Wat is spanning en wat is transformeren
Elektriciteitsnet - Transformator -  Rendement

Slide 25 - Tekstslide

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 
Weerstand
  • Is de tegenwerkende kracht  van stroom
Capaciteit
  • De hoeveelheid elektrische lading die is opgeslagen in een batterij
C=It
U=IR
P=UI

Slide 26 - Tekstslide

Diode en LED
Diode: 
  • Schakelonderdeel dat één kant stroom doorlaat!

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

Slide 27 - Tekstslide

Leerdoelen H12.2
Ik kan straks aan mijn buurman uitleggen wat het verschil is tussen hoogspanning, netspanning en veilige spanning

Ik kan straks vertellen hoe een transformator energie opneemt, omzet en weer afstaat.

Ik kan berekenen hoe een een transformator de spanning transformeert en wat het rendement is van een transformator

Slide 28 - Tekstslide

Juiste spanning
Elektriciteit van stopcontact komt van:

- Elektriciteitscentrale
- Windturbines
- Zonnecellen
Dit zijn allemaal spanningsbronnen

Slide 29 - Tekstslide

Slide 30 - Video

Elektriciteitsnet
Elektriciteitscentrale
=> hoogspanningsstation
=> transformatorstation
=>  transformatorhuisje                 (grijze kastje)

Hoge spanning => weinig energieverlies tijdens vervoer

Slide 31 - Tekstslide

Spanning
Spaarlamp: 230 V
Zaklamp: 4,5 V

Zaklamp gemaakt voor 4,5 V 
  • Wat gebeurd er als ik de lamp aansluit op 3 V of hoger dan 4,5 V?

Hogere spanning is gevaarlijker dan lagere spanning, hoger dan 100 V wisselspanning kan dodelijk zijn.

Slide 32 - Tekstslide

Toepassing transformator
In veel alledaagse onderdelen zit een transformator, zoals de adapter van je telefoon/tablet/laptop. De transformator zet de wisselspanning van 230 V om in een lagere gelijkspanning van bijv. 5 V.

Slide 33 - Tekstslide

Slide 34 - Video

Formule:

Formule voor een transformator



Een transformator:
Dit kun je ermee:

De spanning of het aantal windingen uitrekenen.

Slide 35 - Tekstslide

Formule:

Een transformator:
  • Zet een hoge spanning om naar een lage spanning of omgekeerd


Dit kun je ermee:

De spanning of het aantal windingen uitrekenen.

Slide 36 - Tekstslide

Ideale transformator

Bij een ideale transformator is er geen vermogensverlies 
==> 100% rendement ==> 
Vermogen primaire kant = Vermogen secundaire kant. 


Slide 37 - Tekstslide

Samenvatting H12.2
  • elektriciteitscentrale > hoogspanningskabels > transformatorstation > transformatorhuisje > woning
  • Met een transformator kan je de spanning omhoog of omlaag transformeren om zo energie te besparen 
  • Transformator bestaat uit een primaire en een secundaire spoel. 
  • Een ideale transformator heeft een rendement van 100%.

Slide 38 - Tekstslide

En nu de theorie toepassen
Maak opgaven H12.2


Slide 39 - Tekstslide

Opgave 6 (GT: p. 226) 
en 11 (K: p. 30)

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

a) Bereken het aantal windingen van de secundaire spoel

Gegevens/gevraagd:
  • Np = 920    ; Ns = ?
  • Up = 230 V ; Us = 12 V
Formule:
  • Np : Ns = Up : Us
Uitwerking:
  • 920 : Ns = 230 : 12
  • 920 : Ns = 19,1666
  • 920 = 19,16666 x Ns
  • Ns = 920 : 19,6666 = 48
Antwoord:
Het aantal windingen is 48 

Slide 40 - Tekstslide

Ideale transformator

Slide 41 - Tekstslide

Transformator

Slide 42 - Tekstslide