deel 2: Elektriciteit

• New lesson editor

Thema

natuurkundige verschijnselen

1. Kracht en beweging

2. Elektriciteit

3. Licht- en warmtebronnen

Lesdoelen

Lesdoelen in leerlingentaal.

• Leerlingen kunnen de spanning en de stroomsterkte herkennen.

• Leerlingen kunnen spanning en stroomsterkte van een toestel interpreteren.

• Leerlingen kunnen een serieschakeling in de stroomkring herkennen.

• Leerlingen kunnen een schematische voorstelling van een serieschakeling herkennen.

• Leerlingen kunnen een serieschakeling maken.

• Leerlingen kunnen de impact van een serieschakeling op de verbruiker beschrijven.

• Leerlingen kunnen elektriciteit (zwakstroom) in hun technisch ontwerp toepassen.

• Leerlingen kunnen energiebesparend en veilig met elektriciteit omgaan.

deel 2: Elektriciteit

Spanning en stroomsterkte

2 belangrijk begrippen die je moeten kennen en begrijpen:

• Spanning (Volt, V): De hoeveelheid elektrische energie die in een stroomkring aanwezig is. Stel je een tuinslang voor die aangesloten is op een kraan. De spanning kun je vergelijken met de druk waarmee het water door de slang wordt geduwd. Hoe hoger de druk, hoe harder het water uit de slang komt. In een elektrische stroomkring is spanning de kracht (in volt) die de elektrische lading door de draad duwt.

• Stroomsterkte (Ampère, A): De hoeveelheid elektrische lading die per seconde door een geleider stroomt, te vergelijken met de hoeveelheid water die per seconde door de slang stroomt. Als je de kraan verder opendraait, stroomt er meer water door de slang. In elektriciteit betekent een hogere stroomsterkte (in ampère) dat er meer elektrische lading per seconde door de draad gaat.

We gaan nu een aantal batterijen met elkaar vergelijken.

Waarom brandt een lampje zwak als je een batterij met te lage spanning gebruikt?

Waarom brandt een lampje zwak als je een batterij met te lage spanning gebruikt?

Een lampje brandt zwak als je een batterij met te lage spanning gebruikt, omdat er onvoldoende elektrische energie (spanning) is om het lampje krachtig te laten branden. De spanning bepaalt namelijk met hoeveel kracht de elektriciteit door het lampje wordt geduwd. Als de spanning te laag is, krijgt het lampje niet genoeg energie en zal het dus minder fel branden of zelfs helemaal niet werken.

Een stroomkring

Een stroomkring bestaat uit een stroombron, geleiders, een verbruiker en een schakelaar.

 

Schematische voorstelling:

Open en gesloten stroomkring

Open stroomkring

Een open stroomkring is een kring die ergens onderbroken is. De stroom kan niet rondgaan en geraakt niet bij het lampje. Daarom brandt het lampje niet. Denk aan een brug die ontbreekt op een racebaan. De racewagen kan niet verder rijden.

Gesloten stroomkring

Een gesloten stroomkring is een kring die helemaal rond is. De stroom kan van de batterij vertrekken, door de draadjes, de schakelaar en het lampje gaan en terugkeren naar de batterij. Omdat de stroom een volledige weg heeft, kan het lampje branden. Denk aan een racebaan zonder onderbrekingen. De racewagen kan een volledig rondje rijden.

Parallel- en serieschakelingen

Alle onderdelen van een gesloten stroomkring kunnen op 2 manieren met elkaar verbonden zijn: een serieschakeling en een parallelschakeling.

• serieschakeling: alle onderdelen, zoals lampjes en schakelaars, zijn achter elkaar aangesloten. De stroom moet door elk onderdeel passeren. Ze vertrekt van de batterij, gaat door het eerste lampje, dan door het volgende en zo verder, tot ze terugkeert naar de batterij.

• parallelschakeling: elk lampje heeft een eigen weg naar de batterij. De stroom kan dus verschillende wegen volgen. Daardoor kunnen de lampjes onafhankelijk van elkaar werken.

! In een serieschakeling branden lampen minder fel, want de spanning wordt verdeeld over de lampen. Als één lampje stuk is, werkt de hele kring niet meer.

We gaan nu zelf stroomkringen bouwen met batterij, draadjes, schakelaar, lampjes.

1. stroomkring met 1 lampje

2. serieschakeling met 2 lampjes

3. parallelschakeling met 2 lampjes

Veilig omgaan met elektriciteit en energie besparen

Elektriciteit heeft kracht nodig om door een stroomkring te gaan. Dit noemen we spanning.

🔋Laagspanning is elektriciteit met een lage spanning of weinig kracht. Deze wordt vaak gebruikt in toestellen die we elke dag gebruiken. Bv. zaklampen, speelgoed, … Batterijen geven laagspanning. Daarom kunnen we er veilig mee experimenteren in de klas.

Hoogspanning is elektriciteit met een veel grotere spanning. Die wordt gebruikt om elektriciteit over

grote afstanden te vervoeren. Bv. hoogspanningskabels, hoogspanningsmasten, elektriciteitsnet. Hoogspanning heeft dus veel meer kracht dan een batterij. Daardoor kan elektriciteit van centrales naar steden en dorpen worden vervoerd. Hoogspanning is gevaarlijk en we mogen er nooit in de buurt komen. Alleen volwassenen met een speciale opleiding mogen ermee werken

Waarom is hoogspanning gevaarlijk? Wat zou er gebeuren als je hiermee in aanraking komt? 

Veilig omgaan met elektriciteit en energie besparen

Toestellen uitschakelen en stekkers uittrekken is belangrijk om verschillende redenen:

o        Energiebesparing:

Veel elektrische toestellen verbruiken nog steeds stroom als ze op stand-by (slaapstand) staan of als de stekker in het stopcontact blijft zitten, zelfs als het toestel uitgeschakeld is. Dit heet sluimerverbruik. Door toestellen volledig uit te schakelen en de stekker uit te trekken, voorkom je onnodig energieverbruik en bespaar je op de energierekening. Bv: TV, spelconsole, printer

o        Veiligheid: toestellen die onnodig aanstaan of aangesloten blijven, kunnen een risico vormen op oververhitting of kortsluiting. Door stekkers uit te trekken, verklein je de kans op elektrische ongelukken, zoals brand of stroomstoten.

o        Levensduur van toestellen: het regelmatig uitschakelen van toestellen en het verwijderen van de stekker zorgt ervoor dat apparaten minder slijten en langer meegaan.

o        Milieubewust handelen: door minder energie te verbruiken, draag je bij aan een lagere CO₂-uitstoot en help je het milieu.

o        Praktisch voorbeeld: als je tablet is opgeladen, trek je de stekker van de oplader uit het stopcontact. Zo voorkom je sluimerverbruik en werk je veilig.

Bundel!!

Neem nu je bundel en we vullen hem samen in met behulp van deze LessonUp