Introles hoofdstuk 2 elektriciteit

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 3

Oefenvragen toets

• Telefoon in de telefoontas
• Ga zitten volgens de plattegrond
• Pak je schrift en je pen.
• Maak de startopdracht.

A3X

A3Y

A3Z

Starter for ten (2 minuten)

Maak een lijstje in je schrift van zoveel mogelijke apparaten die op elektrische energie werken.

Noteer ook welke energie soort het apparaat levert.

(warmte - beweging - licht - geluid - arbeid)

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

Spullen bij je.

1. boek
2. schrift
3. rekenmachine
4. pen/potlood
5.  geodriehoek of liniaal
6. huiswerk gemaakt

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

Doelen van deze les

• Begrijpen hoe elektrische energie wordt gemaakt
• Begrijpen hoe een centrale werkt en wat voor soort centrales er zijn.

Wat is elektrische energie

De elektrische energie is de energie die wordt geleverd door het bewegen van elektronen (energie pakketjes).

De hoeveelheid energie wordt bepaald door 3 dingen:

• De snelheid waarmee de energie pakketjes door de stroomkring bewegen
• Hoeveel stroompakketjes bewegen er door de stroomkring per seconde
• Hoelang wordt de stroom gebruikt.

Hoe wordt elektrische energie gemaakt

Wij kunnen op drie manieren elektrische stroom maken.

1. Door een chemische reactie met een batterij. Dit is gelijkspanning
2. Door het omzetten van stralingsenergie in elektrische energie met een zonnecel. Dit is gelijkspanning
3. Door het omzetten van bewegingsenergie in elektrische energie met een spoel en een magneet. Dit is wisselspanning.

Wisselspanning of gelijkspanning

Bij gelijkspanning heb je echt een plus pool en een min pool waarbij de elektrische stroom in de stroomkring van plus naar min stroomt.

Dit wordt veroorzaakt door een batterij (accu) en een zonnecel.

Bij wisselstroom gaat de stroom heel snel heen en weer (wisselt van plus naar min op een draad). Dit wordt veroorzaakt door een wisselende magnetisch veld in een spoel.

Het elektriciteitsnet thuis is wisselspanning.

Noteer in je schrift:

Om elektrische energie te maken uit zonlicht heb je een .............. nodig.

Om elektrische energie te maken uit bewegende lucht (wind) of water heb je een .......... en een ............. nodig.

De hoeveelheid elektrische energie is afhankelijk van de volgende drie natuurkundige grootheden:

Opwekken van elektrische energie

Je hebt een draaiende magneet nodig in een spoel.

1. De magneet laat je draaien door wind tegen een molen te blazen, dit noem je windenergie.
2. De magneet laat je draaien door water langs een molen te laten stromen (stuwdam of getijden) dit noem je waterkracht
3. De magneet laat je draaien door stoom langs een molen te laten blazen (dit noem je een elektriciteitscentrale)

De elektriciteitscentrale

De elektriciteitscentrale heeft warmte nodig om van water stoom te maken.

De warmte wordt verkregen op twee verschillende manieren.

1. verbranden van een fossiele brandstof (aardolie, aardgas, steenkool, bruinkool) dit gebeurt in een conventionele centrale.
2. een kernreactie (met uranium) dit gebeurt in een kerncentrale.

https:

https:

Noteer de antwoorden in je schrift (vraag 8)

1. Leg stap voor stap uit hoe de molen elektrische energie levert.
2. Waarom is er een tandwielkast nodig?
3. Levert een windmolen wissel- of gelijkspanning?
4. Hoe verandert de frequentie als de molen sneller gaat draaien?
5. Waarom is dat een probleem als je de molen koppelt aan het lichtnet?

Antwoord?

1. De wind laat de rotorbladen ronddraaien. Die bladen zijn verbonden via een as met een tandwielkast. De as die uit de tandwielkast komt, laat de generator ronddraaien waardoor een wisselstroom wordt opgewekt. Met de transformator wordt de spanning van deze stroom veranderd.
2. De rotorbladen draaien vrij langzaam. Als er geen tandwielen zouden zijn, zou de generator ook langzaam draaien en een lage spanning leveren.
3. wisselspanning
4. de frequentie neemt toe
5. Het lichtnet is berekend op een frequentie van de wisselspanning van 50 Hz. Als de molen een wisselspanning met een andere frequentie levert, moet die worden aangepast.

Doelen van deze les

• Begrijpen hoe elektrische energie wordt gemaakt
• Begrijpen hoe een centrale werkt en wat voor soort centrales er zijn.