2-1 Elektrische energie vervoeren

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 3

2.1  Energie vervoeren

Lesdoel

Berekeningen met  transformatoren 

maken als de windingen en 

spanningen bekend zijn.

Voorkennis

Noteer een apparaat of plek waar jij wel eens een transformator gezien hebt.

Stappen werking elektriciteitscentrale

- De brander verhit water tot stoom.

- De stoom drijft een turbine (rad) aan.

- De generator (grote dynamo) wekt wisselspanning op.

- De condensor maakt van stoom weer water.

Elektriciteitsnet:

• Als stroom door een kabel gaat, wordt de kabel warm.

          Energieverlies: minder elektrische engergie over voor 

                                           eindgebruikers

• Voor de minste energieverlies moet stroom over zo hoog mogelijke spanning vervoerd worden (minder warmte).

Elektriciteitcentrale

Transformators

380kV

10kV

230 V

Soorten spanning

• Het lichtnet heeft geen gelijkspanning (zoals in batterijen en accu's) maar wisselspanning (wat voortdurend op en neer gaat/ 50 keer per seconde, frequentie is 50 Hz)

Werking van een transformator

Een transformator bestaat uit twee spoelen van geisoleerde koperdraad om een weekijzeren kern.

• Primaire spoel wordt verbonden met het 

       lichtnet, secundaire spoel met het apparaat.

• Wisselstroom gaat door de primaire spoel, 

       die wordt een elektromagneet.

• Weekijzeren kern wordt hierdoor gemagnetiseerd.

Werking van een transformator (2)

• Gevolg - er ontstaat in de 

secundaire spoel een 

veranderende magneetveld, 

wat een lagere wisselspanning 

opwekt.

Formule

​U​s​​​​U​p​​​​​​​=​N​s​​​​N​p​​​​

      = spanning primaire spoel

      = spanning secundaire spoel

      = aantal windingen

          primaire spoel

      = aantal windingen

          secundaire spoel

U​p​​

U​s​​

N​p​​

N​s​​

Neem het v.b. over in je schrift

Belang lesdoel

Je gaat een practicum doen en hebt de theorie nodig.

Hoger cijfer toets. Formule en werking trafo is belangrijk.

Je begrijpt b.v. wat er bij je mobieltje gebeurt tijdens het laden.

Controle v.b. 1 Maak op je wisbordje

Een trafo wordt op het stopcontact
aangesloten en levert 23 V. Bereken hoeveel windingen er secundair zijn, als er primair 

 100 windingen zijn.

Controle v.b 2 (inzicht !)

Welke volgorde klopt?

1. Condensor; generator; turbine; brander
2. Brander; condensor; generator; turbine
3. Brander; turbine; generator; condensor
4. Turbine; generator; condensor; turbine

Waarom wordt de spanning verhoogd als het over lange afstanden vervoerd wordt?

1. Voor veiligheid
2. Om energieverlies te voorkomen
3. Om een frequentie van 50 hz te krijgen
4. Dat is wat apparaten nodig hebben

Hoe zijn de spoelen aan elkaar gekoppeld?

1. Magnetisch
2. Elektrisch

Wat is de spanning van de elektriciteit in onze huizen?

1. 20 kV
2. 380 kV
3. 10 kV
4. 230 V

Hoeveel van de inhoud van de les van vandaag begrijp je?

1. niks
2. beetje
3. de meeste
4. alles