Paragraaf 3.2 - Spanningsbronnen TL

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vmbo k, g, t
• Leerjaar 2

3.2 - Spanningsbronnen

Leerdoelen van paragraaf 3.2

• Je kunt uitleggen wat spanning is en hoe je spanning meet. 
• Je kunt het verschil tussen stroomsterkte en spanning uitleggen. 
• Je kunt de spanning berekenen als je batterijen in serie schakelt. 
• Je weet voor welke spanning de meeste huishoudelijke apparaten zijn ontworpen. 
• Je kunt de werking van een dynamo uitleggen.

Introductie

Zonder spanningsbron werken elektrische apparaten niet.

Dan komen de elektriciteit deeltjes niet in beweging.

Wat is een spanningsbron dan?

Spanning

Veelgebruikte spanningsbronnen zijn batterijen, accu’s en dynamo’s. 

Op batterijen staat altijd de spanning vermeld. 

De grootte van de spanning wordt gemeten in volt (V).

Wat is de spanningsbron?

1. De stroomdraad
2. De lamp
3. De batterij

Welke van de onderstaande onderdelen is geen spanningsbron?

1. Accu
2. powerbank
3. Batterij
4. schakelaar

Spanning meten

Je kunt de spanning die op de batterij staat, controleren met een spanningsmeter. Je meet dan de spanning tussen de pluspool en de minpool van de batterij. 

Een spanningsmeter wordt ook wel een voltmeter genoemd. 

 

Je ziet een spanningsmeter. De spanningsmeter heeft drie meetbereiken, 0-3 volt, 0-15 volt en 0-30 volt. De spanningsmeter staat ingesteld op een bereik van 0-15 volt.
Hoe groot is de spanning?

1. 0,9 V
2. 4,5 V
3. 9V

Hoogspanningsmast 

Een kleine batterij haalt ongeveer 1,5 volt, het stopcontact levert 230 volt, een (Nederlandse) elektrische trein rijdt op 1500 volt en op de hoogspanningsleidingen die de elektriciteit van de energiecentrale naar je huis transporteren staat wel 50 000 volt (zie figuur ). 

Hoe groot is de spanning over de stopcontacten in huis?

1. 120 V
2. 200 V
3. 230 V
4. 320 V

De meeste huishoudelijke apparaten zijn ontworpen voor een spanning van:

1. 200 V
2. 230 V
3. 320 V
4. 320 V

De juiste spanning gebruiken

Een ouderwets fietslampje is ontworpen voor een spanning van 6 volt. Op die spanning brandt het lampje goed. Als je het lampje op 1,5 volt aansluit, brandt het heel zwak. En als je het op 12 volt aansluit, brandt het door. Het lampje gaat dan kapot. 

 

Vaak heb je meer dan één batterij nodig om aan de juiste spanning te komen. 

Voor de afstandsbediening in figuur 3 heb je bijvoorbeeld twee staafbatterijen van 1,5 volt nodig. Je moet die batterijen in serie schakelen. Dat doe je door de pluspool van de ene batterij tegen de minpool van de andere batterij te leggen. Ze hebben dan samen een spanning van 3,0 volt.

Spanningen optellen

Je ziet: Als je batterijen in serie schakelt, mag je hun spanningen bij elkaar optellen. 

 

De meeste huishoudelijke apparaten zijn ontworpen voor een spanning van 230 volt. 230 volt is de spanning van de stopcontacten in huis.

6 Volt nodig, maar ik heb die batterij niet... Wat moet ik doen?

1. Gebruik een batterij van meer dan 6 V
2. Gebruik een batterij van minder dan 6 V
3. Gebruik vier 1,5 V batterijen
4. Stop het lampje in het stopcontact

Wat gebeurt er met de spanning als je meerdere batterijen of spanningsbronnen achter elkaar plaatst?

1. niets
2. meneer Pijffers heeft dat niet verteld
3. ik moet ze bij elkaar optellen
4. je moet ze met elkaar vermenigvuldigen

Je hebt drie batterijen, twee van 3,0 V en één van 9,0 V.
Welke spanning leveren de batterijen samen als je deze in serie schakelt?
De batterijen leveren samen een spanning van V.

1. 3 V
2. 11 V
3. 15 V
4. 17 V

Onderdelen van een dynamo

Naast batterijen en accu’s worden ook dynamo’s veel gebruikt als spanningsbron. De belangrijkste onderdelen van een dynamo zijn een magneet en een spoel van koperdraad. Een spoel is een draad die een aantal keren ergens omheen is gedraaid 

De dynamo

Als de magneet draait wordt in de spoel spanning opgewekt. Daar kun je een fietslampje mee laten branden.

Wanneer wordt er in een dynamo spanning opgewekt?

1. als de magneet en de spoel ten opzichte van elkaar draaien
2. als de magneet en de spoel elkaar aanraken
3. als de spoel om de koperdraad heen draait

Vul het juiste woord in.
De twee belangrijkste onderdelen van een dynamo zijn de spoel en de ……………………………….

1. spoel
2. magneet
3. fietswiel
4. stator

Je hebt een magneet en een koperen draad.
Hoe gebruik je deze twee onderdelen om een werkende dynamo te maken?

1. je wikkelt de koperdraad strak om de magneet heen
2. je wikkelt de koperdraad los om de magneet heen zodat ze elkaar niet aanraken
3. je rolt de magneet om de koperdraad