11.3 Windenergie

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 3

Hoofdstuk 11 Energie

Par. 11.3 Windenergie

Bewegingsenergie

Bewegende lucht (wind) of bewegend water wordt gebruikt om andere vormen van energie op te wekken.

Alles wat beweegt heeft bewegingsenergie!

E​k​​=​2​​1​​.m.v​2​​

Kinetische energie
(=bewegingsenergie)

massa

snelheid

Joule

E​k​​

J

m

kilogram

kg

v

meter per seconde

m/s

Voorbeeld

Bereken de kinetische energie van een op afstand bestuurbare auto met een massa van 1,5 kg en een snelheid van 3,0 m/s.

Windenergie

Bewegingsenergie van de wind wordt omgezet in elektrische energie.

Voordelen     

• geen CO₂ uitstoot
•  wind is gratis 

Nadelen 

•  lelijk in het landschap
•  vogels die er tegenaan vliegen gaan dood
•   duur in aanschaf
•   onderhoud op zee is lastig
•   er is niet altijd genoeg wind

Energie omzetting in windmolen

Bewegingsenergie van de wind

Bewegingsenergie van de rotor

Bewegingsenergie in de generator

Elektrische energie uit de generator

PIEKVERMOGEN windturbine

Piekvermogen:

• Het grootste elektrisch vermogen dat de windturbine kan leveren, bij ideale omstandigheden
• hoe harder het waait hoe meer vermogen (tot een maximum => zodat windturbine niet 'op hol slaat'

Piekvermogen grote winturbine ca 5 MW           (5 miljoen watt, dus 5 miljoen J per seconde)

* wat is het elektrisch vermogen bij 10 m/s?

Inductie

• De generator wekt stroom op door Inductie
• Spoel & magneet
• Magneet beweegt --> spanning verandert -->
• Wisselspanning, ook wel inductiespanning

phet.colorado.edu

Dynamo 

• Magneet & spoel
• Fietswiel draait --> magnetisch veld veranderd in de spoel --> stroom opgewekt --> lamp gaat branden
• Zelfde in een generator!

Dynamo 

• 1 omwenteling van de dynamo 
• Magneetveld richting verandert 2x
• = dus 1 periode van de spanning-tijd grafiek

Huiswerk

H11 - Paragraaf 3

Opdracht 1 t/m 10