H8 Elektriciteit

• New lesson editor
• Natuurkunde
• Middelbare school
• vmbo b
• Leerjaar 4

Hoofdstuk 8: elektriciteit

8.1 Elektrische stroom

Leerdoelen

• 8.1.1 Je kunt uitleggen hoe elektrische stroom zich gedraagt in een schakeling.

• 8.1.2 Je kunt benoemen op welke plaats in een schakeling je een stroommeter plaatst.

• 8.1.3 Je kunt de stroomsterkte meten met een stroommeter.

• 8.1.4 Je kunt uitleggen waarom de stroomsterkte in een serieschakeling op alle plaatsen even groot is.

• 8.1.5 Je kunt de stroomsterkte in een parallelschakeling berekenen.

Er is druk, maar geen stromend water

Er is spanning, maar geen stroom

Kraan open: stromend water

Schakelaar dicht: stroom loopt

Watermeter meet hoeveel 

water

Stroommeter meet hoeveel stroom

Serie: I_t = I₁ = I₂ = I₃

Plus voeding op plus (anders wijzer verkeerde kant op)

Grootste bereik eerst (anders slaat de wijzer mogelijk te ver uit. 

1 A = 1000 mA

1 mA = 0,001 A

De stroomsterkte in een serieschakeling

.

Er wordt geen stroom verbruikt door de lampjes.
De stroomsterkte is overal gelijk

De stroomsterkte in een parallelschakeling

It = I1 + I2 + I3

Om de totale stroom te krijgen mag je

alle stromen optellen.

Parallel: I_t = I₁ + I₂ + I₃

Stroomsterkte

Symbool; I

Eenheid; ampère (A)

Spanning

Symbool; U

Eenheid; Volt (V)

Toepassingen serie schakelingen; kerslampjes,

batterijen bij speelgoed, ampèremeter.

Toepassingen parallelschakelingen: lampen in het lokaal, stopcontacten, groepen in de meterkast.

serieschakeling                                              parallelschakeling

8.2 Spanning

Leerdoelen

• 8.2.1 Je kunt benoemen op welke plaats in een schakeling je een spanningsmeter plaatst.

• 8.2.2 Je kunt de spanning meten met een spanningsmeter.

• 8.2.3 Je kunt uitleggen waarom de spanning in een parallelschakeling op alle plaatsen even groot is.

• 8.2.4 Je kunt uitleggen dat de spanning zich verdeelt in een serieschakeling.

De Voltmeter

Ook wel "spanningsmeter"

stroom en spannings

meter

De stroommeter, ook wel ampèremeter, wordt altijd in serie geschakeld

De spanningsmeter, of voltmeter altijd parallel

Serieschakeling en parallelschakeling - spanning

In een parallelschakeling is de spanning in elke tak gelijk.

In een serieschakeling verdeelt de spanning zich.

Voorbeeld spanning in serie

Stel de  bron geeft 12 V, en U1=3 V en U2 = 4 V. Je weet dan dat de spanning over lampje 3 gelijk is aan 5 V, want 12 = 3 + 4 + 5.

Voorbeeld spanning parallel.

Stel U3 = 4 A. Je weet dan dat U1 en U2 en Ubron ook allemaal 4 V zijn.

8.3 Energieverbruik

Leerdoelen

• 8.3.1 Je kunt uitleggen wat vermogen is.

• 8.3.2 Je kunt het vermogen van een apparaat berekenen.

• 8.3.3 Je kunt de verbruikte energie berekenen van een apparaat dat een bepaalde tijd aanstaat.

• 8.3.4 Je kunt de kosten van elektrische energie berekenen.

Je kunt het vermogen van een apparaat berekenen.

Vermogen is de verbruikte energie per seconde.

Het vermogen berekenen

Vermogen = spanning x stroomsterkte

Bereken het vermogen van de ledlamp.

Hoe meet je energiegebruik

energiegebruik van een apparaat hangt af van het vermogen en de tijd dat een apparaat aan staat 

een kilowattuurmeter meet de hoeveelheid energie die een apparaat gebruikt 

Elektrische energie

Dit kan je berekenen als je het vermogen (kW) kent en de tijd dat je verbruikt (uur).

Elektrische Energie = vermogen x tijd

Kilowattuurmeter

Het elektriciteitsverbruik wordt

gemeten in kilowattuur (kWh).

1 kilowatt (kW) = 1000 Watt.

Elektriciteit in huis.

Energiekosten berekenen

Een stofzuiger met een vermogen van 1200 W staat 20 minuten aan. Hierbij kost 1 kWh €0,23

Bereken de energiekosten.

1. Energie =  0,4 kWh , kosten 1 kWh €0,23

2. Kosten

3. Energiekosten = energie x prijs van 1 kWh

4. Kosten = 0,4 x €0,23 = €0,09

5. Kosten= €0,09

8.4 Rendement en capaciteit

Leerdoelen

• 8.4.1 Je kunt uitleggen wat rendement betekent.

• 8.4.2 Je kunt de eigenschappen van een accu beschrijven.

• 8.4.3 Je kunt de capaciteit van een accu berekenen.

• 8.4.4 Je kunt berekenen hoelang een apparaat op een accu kan werken.

• 8.4.5 Je kunt de stroomsterkte door een apparaat berekenen dat op een accu werkt.

Rendement

Rendement is het gedeelte nuttige energie dat gebruikt wordt.

Rendement

Rendement geeft aan hoeveel van de toegevoerde energie gebruikt wordt als nuttige energie. De nuttige energie bij een lamp is de hoeveelheid die. wordt opgezet in licht.

Voorbeeld capaciteit

Capaciteit:
30 Ah

Capaciteit:
63 Ah

Capaciteit

capaciteit = stroomsterkte x tijd

tijd = capaciteit : stroomsterkte

stroomsterkte = capaciteit : tijd

8.5 Elektrische apparaten

Leerdoelen

• 8.5.1 Je kunt uitleggen waar de verschillende kleuren elektriciteitsdraden voor dienen.

• 8.5.2 Je kunt uitleggen wat kortsluiting is.

• 8.5.3 Je kunt beschrijven wat de gevaren van elektriciteit kunnen zijn.

• 8.5.4 Je kunt uitleggen wat de functie van randaarde is.

• 8.5.5 Je kunt uitleggen welke apparaten dubbele isolatie hebben.

• 8.5.6 Je kunt beschrijven waarvoor je een transformator gebruikt.

Nuldraad, fasedraad, schakeldraad

Fasedraad en nuldraad

Gevaren van elektriciteit

Overbelasting

Elektriciteit door een draad geeft warmte. Als er teveel stroom doorheen loopt wordt de draad te warm. Er kan brand ontstaan.

gevaren van elektriciteit

de draden zijn gemaakt van koper als de draden elkaar raken krijg je kortsluiting.

de draden raken elkaar en de stroom is dan dubbel zo hoog dit wordt warm en dan kan er brand ontstaan

Enkele/dubbele isolatie

Bij een apparaat met dubbele isolatie is er een extra isolatielaag en meestal een plastic buitenkant.

Dubbele isolatie

Transformator

Om de spanning te veranderen gebruik je een transformator.

Transformator

8.6 De huisinstallatie

Leerdoelen

• 8.6.1 Je kunt uitleggen wat overbelasting is.

• 8.6.2 Je kunt uitleggen hoe een stroomkring kan worden beveiligd met een groepszekering.

• 8.6.3 Je kunt de functie van een hoofdzekering in een huisinstallatie beschrijven.

• 8.6.4 Je kunt de functie van een aardlekschakelaar beschrijven.

HUISINSTALLATIE

Overbelasting

Overbelasting

Zekeringen

De meest bekende zekering in je huis is de groepszekering.

als deze boven een bepaalde waarde komt (10A, 16A) 

schakelt de groepszekering de stroom op de groep uit.

installatieautomaat

in de meterkast zijn de groepen aangesloten aan een installatieautomaat. 

Deze klapt om als er teveel stroom gebruikt wordt en schakelt de groep daarmee uit. 

Zekering/smeltveiligheid

Hoofdzekering

• Alle stroom van een heel huishouden 

       gaat hierdoorheen.

• Controleert alleen hoeveelheden.

• Elektriciteitsmeter meet de hoeveelheid 

        verbruikte stroom.

• Is aangelegd door elektriciteitsbedrijf.

• Is afgesloten met een zegel..

Aardlekschakelaar

Aardlekschakelaar