V3 1.2

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 3

Welkom :)

Ga rustig zitten en pak je spullen erbij

wat is de eenheid van spanning?

welke spanning staat er op het stopcontact (lichtnet)?

Sleep naar de juiste plaats:

transformator

turbine

brander

generator

Bereken de energie als een kachel 20 minuten brandt. De kachel heeft een vermogen van 2 kW

1. 2 400 000 J
2. 2 400 J
3. 0,66 J
4. 4000 J

Wat gebeurt er als er een stroom door een draad loopt?

1. Er ontstaat warmte
2. Er ontstaat licht
3. De draad wordt sterker

Zet op aflopende spanning

Waarom wordt elektriciteit over grote afstanden met een hoge spanning vervoerd?

1. Minder energieverlies
2. Meer energieverlies
3. Sneller transport

Vandaag:

• Korte theorie. Goed luisteren + aantekeningen maken. vraag? hand opsteken
• Practicum instructie
• Practicum in tweetallen
• Controle & afsluiting
• Eerst: waarom elektriciteitsnet? 

Leerdoelen (vorige keer)

Je kunt de onderdelen van een energiecentrale 
beschrijven en hun functie benoemen

Je kunt het energieverbruik van een elektrisch

apparaat berekenen in de eenheid joule.

Je kunt stap voor stap een berekening maken 

met behulp van een formule, met voorvoegsels
of machten van 10.

Leerdoelen (vandaag)

Je kunt uitleggen waarom op het elektriciteitsnet 
verschillende spanningen worden gebruikt

Je kunt de kenmerken van de netspanning die het 
lichtnet levert noemen en toelichten

Je kunt uitleggen hoe een transformator spanning 
omhoog of omlaag transformeert, en berekeningen
doen met de bijbehorende formule.

Waarom?

Stroom door een draad

Als er een stroom door een draad loopt, ontstaat er altijd

 (een beetje) warmte. Elektrische energie wordt omgezet in warmte. Dit is energieverlies.

Elektriciteitsnet

Een hogere spanning heeft

minder energieverlies

Daarom wordt elektriciteit

over grote afstanden met 

een hoge spanning 

vervoert.

Wat gebeurt er als er een stroom door een draad loopt?

1. Er ontstaat warmte
2. Er ontstaat licht
3. De draad wordt sterker

Zet op aflopende spanning

Startvraag #2

Wat doet een transformator?

Uit welke onderdelen bestaat het?

Welke formule hoort erbij?

Waarom wordt elektriciteit over grote afstanden met een hoge spanning vervoerd?

1. Minder energieverlies
2. Meer energieverlies
3. Sneller transport

Gelijkspanning en wisselspanning

Gelijkspanning                                          Wisselspanning

- Stroom loopt                                           - Stroom loopt telkens in 

altijd in dezelfde richting                        andere richting

- Vaste + en -                                              - Geen vaste + en -

- Bijv. batterij / accu                                - Bijv. dynamo / netspanning

Lichtnet

• De spanning op het stopcontact (lichtnet) gaat 50 keer per seconde (50 Hz) tussen 325 V en -325 V op en neer.
• Negatief -> Polariteit omgedraaid (+ en - gewisseld)
• De effectieve spanning is 230 V.

Werking van een transformator

Door de primaire spoel loopt een wisselstroom. Daardoor ontstaat er een magnetisch veld dat telkens van richting en grootte verandert. Het werkt als een elektromagneet.

De weekijzeren kern wordt door de primaire spoel gemagnetiseerd. En verandert dus ook 100 keer per seconde van richting.

Het magneetveld in de secundaire spoel verandert door de gemagnetiseerde weekijzeren kern. Hierdoor ontstaat er een wisselspanning op de uiteinden van de secundaire spoel. 

een transformator 
verandert (transformeert)

de spanning

Werking van een transformator

• Werkt alleen op wisselspanning.
• Het magneetveld geeft de elektrische
  energie door tussen de primaire en
  secundaire spoel.
• Er is dus geen elektrische stroom
  tussen de spoelen.
• De verhouding tussen Up en Us is afhankelijk van het aantal windingen.

Waar vind je dit principe?

Wat is de werking van een transformator?

1. Magneetveld geeft elektrische energie door
2. Magneetveld genereert elektriciteit
3. Er is elektrische stroom tussen de spoelen

Wat is het verschil tussen gelijkspanning en wisselspanning?

1. Wisselspanning heeft vaste + en -
2. Gelijkspanning heeft vaste + en -
3. Wisselspanning loopt altijd in dezelfde richting

Omhoog en omlaag transformeren

Up = Spanning over de primaire spoel (in V)

Us = Spanning over de secundaire spoel (in V)

Np = Aantal windingen van de primaire spoel

Ns = Aantal windingen van de secundaire spoel

Practicum Transformator

• Proef 1 blz 51. 
• onderzoeksvraag: hoe werkt een transformator?
• Werken in tweetallen
• Eerst controleren door docent of TOA - dan spanning aanzetten

Een ideale transformator heeft een primaire spoel met 400 windingen en een secundaire spoel met 10 windingen. De primaire spanning is 230 V. Bereken de secundaire spanning.

De ideale transformator

Een transformator zet elektrische energie met een hoge spanning om in elektrische energie met een lage spanning (of andersom).

Daarbij ontstaat een kleine hoeveelheid warmte: energieverlies.

Bij een ideale transformator zeggen we dat er geen energieverlies is.

Dus het vermogen van de primaire en secundaire spoel zijn gelijk. 

De ideale transformator

Dus het vermogen van de primaire en secundaire spoel zijn gelijk. 

Oftwel:     Pp = Ps

Op de transformator uit de vorige vraag (Up=230V; Us=5,75V) is een gloeilampje aangesloten waardoor er een stroom van 0,50 A door de secundaire spoel loopt.
Bereken de stroomsterkte door de primaire spoel.

Opdrachten Routekaart

Maak: opdrachten 1.2 

Werkvorm: zelfstandig, tijd

Klaar? ....

Vooruitblik volgende les

Leerdoelen

Wat heb je geleerd?

Klaar?

Moeilijke opdracht klassikaal, doorlezen, anders??