H1 samenvatting elektriciteit - GT

Herhaling H1.1 en H1.2
Isolators en geleiders
Symbolen voor schakelschema's
Schakelschema + regels
Serie- en parallelschakeling 
De meterkast
Kortsluiting en overbelasting
Wisselspanning en gelijkspanning


1 / 47
next
Slide 1: Slide
NatuurkundeMiddelbare schoolvmbo k, g, tLeerjaar 3

This lesson contains 47 slides, with interactive quizzes and text slides.

Items in this lesson

Herhaling H1.1 en H1.2
Isolators en geleiders
Symbolen voor schakelschema's
Schakelschema + regels
Serie- en parallelschakeling 
De meterkast
Kortsluiting en overbelasting
Wisselspanning en gelijkspanning


Slide 1 - Slide

Isolators en geleiders

Slide 2 - Slide

symbolen voor schakelschema's

Slide 3 - Slide

Schakelschema
  • Schakeling: 
  • Elektrische onderdelen die met elkaar verbonden zijn. 
  • Schakelschema:
  • Eenvoudige tekening van een schakeling

Slide 4 - Slide

Regels voor het tekenen van stroomkringen
  1. Gebruik altijd de goede symbolen! 
  2. De draden worden alleen horziontaal of vertikaal getekend.
  3. Altijd hoeken van 90 graden tekenen.
  4. De afstand useen de apparaten in de tekening zegt niets over de werkelijke afstand.
  5. Het schema moet zo overzichtelijk mogelijk zijn.

Slide 5 - Slide

Elektrische stroom
Elektrische stroom in een draad bestaat uit bewegende elektronen.
De spanningsbron pompt de elektrische stroom rond.

Stroom         I     in Ampère    (A)
Spanning    U    in Volt            (V)
Vermogen  P   in Watt            (P)
                  P = U x I

Slide 6 - Slide

Serie schakeling:          1 Lange stroomkring.
Parallel schakeling:     Verschillende stroomkringen die aan 
                                          elkaar geschakeld zijn

Slide 7 - Slide

Slide 8 - Slide

Slide 9 - Slide


De meterkast
  • Hoofdkabel
  • kilowattuur-meter: verbruik aan elektriciteit
  • Groepsschakelaar: Elke groep heeft eigen zekering
  • Aardlekschakelaar: meet of er stroom weglekt in huis, dit is namelijk gevaarlijk. Als dat gebeurt, schakelt hij de stroom uit

  • Kortsluiting
  • Overbelasting
Zekeringen
De zekering schakelt de stroom uit wanneer deze te hoog wordt door overbelasting of kortsluiting.
kWh-meter
De energiemeter of kWh-meter meet het energieverbruik.
Groep
Een aantal stopcontacten en lichtpunten zit samen op één groep. Vanuit de meterkast loopt een aparte leiding voor elke groep.
Aardlekschakelaar
De aardlekschakelaar schakelt de stroom uit bij lekstroom.
Hoofdkabel

Slide 10 - Slide

Kortsluiting

Slide 11 - Slide

Slide 12 - Slide

Wisselspanning en gelijkspanning
  • Gelijkspanning (DC): Een batterij heeft een                                                                     + en - symbool en levert gelijkspanning

  • Wisselspanning (AC): Spanning wisselt                                                                          50 x per seconde van (+) en (-).

  • Apparaten voor wisselspanning en gelijkspanning kan je niet zomaar door elkaar gebruiken.

Slide 13 - Slide

GT: Opg 4  
Bekijk de drie lampjes in fig. 6. Bij elk lampje staat vermeld op welke spanning je het moet aansluiten en hoe groot de stroomsterkte dan wordt.
a) bereken het vermogen van het bovenste lampje
b) bereken het vermogen van het middelste lampje
c) bereken het vermogen van het onderste lampje.
d) Welk lampje geeft het meeste licht als het op de juiste spanning brandt?
  • Gegevens: 
  •    lampje 1: U = 6 V ; I = 0,5 A
  •    lampje 2: U = 6 V ; I = 0,05 A
  •    lampje 3: U = 3,5 V ; I = 0,2 A
  • Gevraagd: P = ? W 
  • Formule: P = U x I
  • a) P = 6 x 0,5 = 3 W
  • b) P = 6 x 0,05 = 0,3 W
  • c) P = 3,5 x 0,2 = 0,7 W
  • d) Het bovenste lampje geeft het meeste licht, want heeft het grootste vermogen.

Slide 14 - Slide

GT: Opg 7   
Op groep 3 van een huisinstallatie (230 V) zijn de volgende apparaten aangesloten:
* een strijkijzer van 1200 W
* een wasmachine van 2200 W 
* een tv van 500 W
a) bereken de stroomsterkte oor het strijkijzer
b) Bereken de stroomsterkte door de wasmachine
c) bereken de stroomsterkte door de tv
d) bereken de totale stroomsterkte in groep 3 als alle drie apparaten aanstaan
e) Leg uit of groep 3 overbelast wordt als alle drie apparaten tegelijk aanstaan

Gegevens: 
  • U = 230 V
  • strijkijzer: P = 1200 W
  • wasmachine: P = 2200 W
  • tv: P = 500 W
  • Gevraagd: Stroomsterkte in A
  • Formule: P = U x I => I = P : U
  • Uitwerking: 
  • a) I = 1200 : 230 = 5,2 A
  • b) I = 2200 : 230 = 9,6 A
  • c) I = 500 : 230 = 2,2 A
  • d) I totaal = 5,2 + 9,6 + 2,2 = 17 A
  • e) I totaal is groter dan 16 A => overbelasting

Slide 15 - Slide

GT opg. 10
Mia koopt een nieuwe lamp voor in de huiskamer. In figuur 9 zie je het energielabel op de verpakking
a) Zouden er ook lampen te koop zijn die evenveel licht geven, maar nog zuiniger zijn? leg uit waarom wel of waarom niet.
b) Bereken het vermogen van de lamp met de gegevens op de verpakking
c) Mia schat dat de lamp gemiddeld 20 uur per week aan zal staan. Bereken hoe groot het energieverbruik van de lamp per jaar zal zijn?
d) De ledlamp die Mia heeft gekocht, vervangt een gloeilamp van 60 W. Bereken hoeveel euro Mia per jaar zal besparen op haar energiekosten

  • c) 
  • Gegevens: P = 6 W = 0,006 kW
  • t = 20 h p.w. = 20 x 52 = 1040 h p.j.
  • Gevraagd: E = ? kWh
  • Formule: E = P x t 
  • Uitwerking: E = 0,006 x 1040 = 6,24 kWh 
  • Antwoord: Energieverbruik is 6,2 kWh
  • d) 
  • Gegevens: 
  • P = 60 W  en prijs 0,23 euro per kWh
  • => de gloeilamp verbruikt 10x zo veel
  • E gloeilamp = 0,060 x 1040 = 62,4 kWh
  • E verschil = 62,4 - 6,24 = 56,16 kWh
  • Kosten = 56,16 x 0,23 = 12,92 euro p.j

Slide 16 - Slide

GT opg. 10
Mia koopt een nieuwe lamp voor in de huiskamer. In figuur 9 zie je het energielabel op de verpakking
a) Zouden er ook lampen te koop zijn die evenveel licht geven, maar nog zuiniger zijn? leg uit waarom wel of waarom niet.
b) Bereken het vermogen van de lamp met de gegevens op de verpakking
c) Mia schat dat de lamp gemiddeld 20 uur per week aan zal staan. Bereken hoe groot het energieverbruik van de lamp per jaar zal zijn?
d) De ledlamp die Mia heeft gekocht, vervangt een gloeilamp van 60 W. Bereken hoeveel euro Mia per jaar zal besparen op haar energiekosten

  • a) Deze lamp heeft beoordeling A+, er zijn ook lampen met A++. => er zijn lampen te koop die nog zuiniger zijn.
  • b) 
  • Gegevens: op de verpakking staat 6 kWh/1000 h => de lamp verbruikt in 1000 h dus 6 kWh => E = 6 kWh ; t = 1000 h
  • Gevraagd: P = ? W
  • Formule: E = P x t => P = E : t
  • Uitwerking: 
  • P = 6 : 1000 = 0,006 kW = 6 W
  • Antwoord: Het vermogen van de lamp is 6 Watt

Slide 17 - Slide

GT: Opg 11
De consumentenbond heeft een aantal computers laten testen. In de uitslag van deze test staat dat een computer gemiddeld 110 kWh (25,30 euro) per jaar verbruikt. Daarbij gaat de Consumentenbond ervan uit dat het apparaat 600 uur per jaar aanstaat.
a) van welke kWh-prijs gaat de consumentenbond uit?
b) Bereken hoe groot het vermogen van de "gemiddelde computer" is?

a) 
  • Gegevens: 110 kWh kost volgens de Consumentenbond 25,30 euro
  • Gevraagd: Prijs 1 kWh = ? 
  • Formule: 
  • Kosten = E x prijs => prijs = kosten : E
  • Uitwerking: prijs = 25,30 : 110 = 0,23 euro
  • Antwoord: prijs voor 1 kWh is 0,23 euro
b) 
  • Gegevens: E = 110 kWh ; t = 600 h
  • Gevraagd: P = ? kW
  • Formule: E = P x t => P = E : t
  • Uitwerking: P = 110 : 600 = 0,183 kW
  • Antwoord: Het vermogen is 0,2 kW 

Slide 18 - Slide



Welke kleur heeft een nuldraad?
A
Bruin
B
Blauw
C
Groen/geel
D
Zwart

Slide 19 - Quiz


In de schakeling hiernaast is op twee plaatsen de stroomsterkte gemeten. De meetresultaten staan bij de schakeling vermeld. Hoe groot is de stroomsterkte in punt A?
A
0,4 A
B
0,6 A
C
1,0 A
D
1,6 A

Slide 20 - Quiz


In een wasmachine is de isolatie rond een elektriciteitsdraad kapotgegaan. Er loopt nu een klein lekstroompje (ongeveer 65 mA) naar de aarde.
Door welke draad loopt dit stroompje?
A
door de nuldraad
B
door de fasedraad
C
door de aarddraad
D
door de schakeldraad

Slide 21 - Quiz


In een schakeling zijn twee lampjes parallel geschakeld.
Welke bewering over de spanning in deze schakeling is JUIST?
A
De spanning is overal in de stroomkring gelijk.
B
De totale spanning vind je door de spanning door de twee lampjes bij elkaar op te tellen.
C
De totale spanning is gelijk aan het vermogen van de twee lampjes samen.
D
De totale spanning is gelijk aan de stroomsterkte.

Slide 22 - Quiz

Reken om:
a. 230 mA = … A
b. 35 A = … mA

Slide 23 - Open question

Reken om:
a. 8,73 kW = …W
b. 6502 W = … kW

Slide 24 - Open question

In de afbeelding hiernaast zien we drie lampjes. Door elk lampje loopt 0,075 A. Bereken hoe groot de totale stroomsterkte is voor deze schakeling.

Slide 25 - Open question

Herhaling H1.3 en H1.4
Vermogen: 
P = U x I
Energieverbruik: 
E = P x t
Energiekosten: 
Kosten = E x prijs 1kWh
Gevaren elektriciteit en Elektriciteit in vochtige ruimte
Functie Zekering, Aardlekschakelaar, Randaarde

Slide 26 - Slide

Vermogen
Hoeveel elektrische energie een apparaat per seconde verbruikt, noem je het vermogen

Afkorting: P

De eenheid van vermogen is:
Watt (W) 

Formule:
P = U x I

Slide 27 - Slide

Vermogen berekenen

Slide 28 - Slide

Energieverbruik 
  • Apparaten verbruiken energie. We rekenen af  per kWh.

  • 1 kiloWatt is 1.000 Watt.                                                                                                        Kilo-Watt-uur (kWh) is de maatstaf voor elektrische energie-inhoud. 

  • Het is het gemiddeld vermogen dat verbruikt wordt gedurende één uur.              Een elektrische kachel met een maximaal vermogen van 2 kW verbruikt per uur 2 kWh       als hij maximaal aanstaat.

  • Een kWh (kilo-Watt-uur) kost ongeveer 23 cent => Maar hoe rekenen we hiermee?

Slide 29 - Slide

E = P x t
E = energieverbruik in kilowattuur (kWh)
P = vermogen in kilowatt (kW)
t = tijd in uur (h)

Een lamp met een vermogen van 15W 
brandt de hele avond (18:00 - 23:00)
Bereken hoeveel energie de lamp verbruikt.

Slide 30 - Slide

Samenvatting H1.3
Vermogen                 P = U x I   (vermogen in Watt)

Energieverbruik      E = P x t   (vermogen in kiloWatt)

Energiekosten:     Kosten = energieverbruik (kWh) x prijs 

Gevraagd, gegevens, formule, uitwerking en antwoord


Slide 31 - Slide

Gevaren elektriciteit
1) Brand bij kortsluiting óf 
overbelasting.
2) Schok.


Slide 32 - Slide

Elektriciteit in vochtige ruimte
  • In vochtige ruimtes zoals badkamers en keukens moet je altijd voorzichtig zijn met elektriciteit.
  • vloeistof geleid extra goed

Slide 33 - Slide

Zekeringen
  • Groepszekering: deze springt boven 
de 16 A om brand door oververhitting 
te voorkomen.

  • Installatieautomaat: een elektronische zekering.

  • Smeltveiligheid: ouderwetse zekering met                                                                  dun draad => vervangen

Slide 34 - Slide

Aardlekschakelaar
  • Deze vergelijkt de stroom tussen de fase- en nul-draad. 
  • Is deze groter dan   30 mA, dan springt de aardlekschakelaar.

Slide 35 - Slide

Randaarde
Een geel/groene draad die via de metalen buitenkant van een apparaat via het snoer naar de rand van het stopcontact gaat.

De randaarde voorkomt stromen door je lichaam.
 

Slide 36 - Slide

Slide 37 - Slide


Het vermogen van een apparaat is afhankelijk van andere twee grootheden. Welke grootheden zijn er dan?

A
energieverbruik en spanning
B
energieverbruik en stroomsterkte
C
spanning en stroomsterkte
D
spanning en tijd

Slide 38 - Quiz


Welke bewering is juist?
In de aardlekschakelaar wordt de stroom . . . . .
A
in de fasedraad vergeleken met de stroom in de nuldraad.
B
in de fasedraad vergeleken met de stroom in de schakeldraad.
C
in de nuldraad vergeleken met de stroom in de schakeldraad.
D
in de nuldraad vergeleken met de stroom in de zekering.

Slide 39 - Quiz


In een wasmachine is de isolatie rond een elektriciteitsdraad kapotgegaan. Er loopt nu een klein lekstroompje (ongeveer 65 mA) naar de aarde.
Door welke draad loopt dit stroompje?
A
door de nuldraad
B
door de fasedraad
C
door de aarddraad
D
door de schakeldraad

Slide 40 - Quiz

Kees schakelt drie fietslampjes in parallel.
Door elk lampje gaat een stroom van 0,165 A.
Kees schrijft op: “De totale stroom in de schakeling is 0,495 A”.
Leg uit of Kees gelijk heeft.


Slide 41 - Open question


Voor fornuizen wordt ook wel “krachtstroom” gebruikt. Krachtstroom werkt met een spanning van 400 V in plaats van 230 V. Bereken het vermogen van zo’n fornuis als een stroom van 15,3 A er doorheen gaat.



Slide 42 - Open question

Bij Rick in huis wordt elektrisch gekookt.
Op een avond kookt hij soep voor 25 min op de kookplaat met een vermogen van 875 W.
Bereken hoeveel elektrische energie de kookplaat in deze 25 minuten heeft gebruikt.

Slide 43 - Open question

Het totale vermogen op een groep van een huisinstallatie (230 V) is 3650 W.
De groep is beveiligd door een zekering van 16 A.
Laat met een berekening zien of de zekering gaat smelten of niet.

Slide 44 - Open question

Chris en Melanie zeggen allebei iets over zekeringen
Chris zegt: “Een zekering voorkomt brand”.
Melanie zegt: “Een zekering voorkomt kortsluiting”.
Leg uit wie er gelijk heeft!

Slide 45 - Open question

Heb je nog vragen of opmerkingen over Hoofdstuk 1?
Of wil je nog graag extra uitleg over.....?

Slide 46 - Open question

Planning
Vragen kun je altijd via teams stellen en klassikaal
Volgende week Oefentoets
PTA

Slide 47 - Slide