havo 3 proefwerk 3 elektrische energie vervoeren (2.1) deel 1

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 3

Elektrische energie vervoeren paragraaf 2.1

• zit klaar met je schrift en een pen.
• boek nova 3 paragraaf 2.1 (blz 54)

Proefwerk 3 elektriciteit

Spullen bij je.

1. pen en potlood
2. rekenmachine
3. schrift
4. boek, nova natuurkunde
5.  geodriehoek of liniaal
6. huiswerk (als dit opgegeven was)

https://www.online-stopwatch.com/chance-games/roll-a-dice/full-screen/

Starter for ten (2 minuten)

Maak de volgende opdracht in je schrift. Neem de tabel over en reken om naar de standaard eenheid.

https://www.online-stopwatch.com/bomb-countdown/full-screen/

1,32 kV	........ V
24 mA	........ A
823 W	...... kW
321 kW	....... W
642 mA	........ A
58 kV	........ V

• 1320V
• 0,024A
• 0,823kW
• 321000W
• 0,642A
• 58000V

Doelen van deze les

• begrijpen hoe een generator of een dynamo werkt
• begrijpen hoe een transformator werkt
• berekenen van de spanning met de verhouding van de windingen bij een transformator
• berekenen van de stroomsterkte met de verhouding van de windingen bij een transformator

De generator

Een generator is een apparaat die wisselstroom kan opwekken.

Een kleine generator noemen we een dynamo.

Een generator bestaat uit een spoel (een omgewikkeld stroomdraad) en een permanente magneet.

Als de magneet draait, krijgen de elektronen in de spoel een 

zetje en gaan ze verplaatsen. Bij iedere slag van de magneet 

is het zetje een andere kant op ==> wisselende richting dus 

wisselstroom

https:

Werking van de generator

• De generator bestaat uit een magneet en een spoel.
• Door wind, water, stoom laat je een magneet draaien (dit noemen we de bewegingsenergie)
• Door de draaiing van de magneet ontstaat er in de spoel een wisselend magnetisch veld.
• De elektronen in de spoel krijgen steeds een tikje van de wisseling van het magnetisch veld 
• De elektronen bewegen een beetje, dit noemen we elektrische stroom
• De elektronen worden heen en weer geduwd en daardoor krijgen we wisselspanning of inductiespanning 

Toepassing van een generator

• In de elektriciteitscentrales
• In een windmolen waarmee wind energie wordt opgewekt
• In een waterkracht centrale
• Op je fiets voor licht (als je geen batterij gebruikt)
• In de auto om de accu op te laden 
• In een aggregaat (stroomvoorziening als je niet aangesloten bent op het lichtnet, ook bij ziekenhuizen als nood) 

De transformator

Een transformator is een apparaat die de spanning hoger of lager kan maken.

Een transformator bestaat uit twee spoelen die met elkaar zijn verbonden door een weekijzeren kern.

De eerste spoel noem je de primaire spoel.

De tweede spoel noem je de secundaire spoel.

Als je spanning op een spoel zet wordt deze spoel een elektromagneet.

Is de spanning gelijkspanning blijft de magneet hetzelfde (geen wisseling 

van de noordpool en de zuidpool van de magneet.

Is de spanning wisselspanning (inductie spanning) wisselt de magneet ook 

steeds van richting (noordpool en zuidpool wisselen om

Toepassing van een transformator

• adapters 
• speelgoedtreintjes
• computer
• oplader (telefoon/tablet/...)
• maken van hoogspanning
• schakelhuisje voor een stad
• schakelhuisje in de straat
• deurbel
• ...

werking transformator

• De primaire spoel wordt op de elektriciteit (wisselspanning) aangesloten.
• In de primaire spoel ontstaat  een wisselend magnetisch veld in de weekijzeren kern.
• De wisselende magneet in de secundaire spoel maakt hier weer elektrische stroom (wisselspanning) in de spoel
• Heeft de secundaire spoel meer windingen dan de primaire spoel dan gaat de spanning ook omhoog.
• Heeft de secundaire spoel minder windingen dan de primaire spoel dan gaat de spanning ook omlaag
• De spanning en het aantal windingen hebben een evenredige verhouding.

Rekenen aan een transformator

• Maak een tabel zoals hiernaast staat
• Haal de gegevens uit de vraag (van de primaire windingen, primaire spanning, secundaire windingen en secundaire spanning zijn er altijd drie gegeven)
• bekijk de verhouding tussen de primaire spanning/secundaire spanning of primaire windingen/secundaire windingen 
• de spanning en de windingen hebben dezelfde verhouding (evenredig)
• de stroomsterkte en de windingen hebben een omgekeerde verhouding (omgekeerd evenredig)
• Het vermogen van de twee spoelen (P=U.I) is gelijk.

	primair	verhouding	secundair
windingen
spanning
stroomsterkte

oefenvraag (vraag 8 uit het boek)

• Het grootste verschil in spanning krijg je als de twee spoelen ook een zo groot mogelijk verschil hebben. 
• Hij wil de spanning omhoog brengen dus de primaire spoel moet minder windingen hebben dan de secundiare spoel 
• primaire spoel: 200 windingen 
• secundaire spoel: 600 windingen

Voorbeeld som (antwoord b)

• In de tekst stond dat de spanning van de spanningsbron 6 V was, en deze spanningsbron staat aangesloten op de transformator. Dus de primaire spanning is 6 V
• Bij vraag A hadden we aangegeven dat de primaire spoel 200 windingen had en de secundaire spoel 600 windingen.
• de verhouding tussen de windingen is 3 x zo groot

	primair	verhouding	secundair
windingen	200	x 3	600
spanning	6 V
stroomsterkte

Voorbeeld som (antwoord b) (vervolg)

• omdat de secundaire spoel 3 x zoveel windingen heeft dan de primaire spoel wordt de spanning ook 3 x zo groot.
• 6 x 3 = 18 dus de spanning van de secundaire spoel is 18 V
• stel dat de stroomsterkte gegeven was en dat de primaire spoel een stroomsterkte van 900 mA had, dan kunnen we dit ook invullen in de tabel.
• de stroomsterkte is omgekeerd evenredig dus die moet gedeeld worden door 3
• Het vermogen kun je uitrekenen met de formule P=U . I
• Reken na wat het vermogen van de primaire spoel is, en het vermogen van de secundaire spoel

	primair	verhouding	secundair
windingen	200	x 3	600
spanning	6 V	x 3	18 V
stroomsterkte	900 mA	: 3	300 mA

P = U.I

P=?

U=6,0 V

I=900mA=0,9A

P=6x0,9

P=5,4W

P = U.I

P=?

U=18 V

I=300mA=0,3A

P=18x0,3

P=5,4W

Huiswerk voor de volgende les

Maken opdracht 9 en 10 (blz 61)

Leren paragraaf 2.1 + begrippenlijst 2.1 (zie classroom)