H1.7 Herhaling paragraaf H1.2 t/m H1.6
H1.7 Herhaling paragraaf H1.2 t/m H1.6
T1-3 Planning H1 Elektriciteit
wk 40 H1.1 + H1.2 Elektriciteit (H1.2 4de)
wk 40 H1.3 Elektrische apparaten (H5.2 3de)
wk 40 H1.4 Spanning en stroomsterkte (H5.3 3de)
wk 41 H1.5 Weerstanden (H5.4 3de)
wk 41 H1.6 Serie en parallel (H5.1 3de)
wk 43 H1.7 Herhaling +H1.8 Elektromagneten (H1.3 4de)
wk 43 H1.9 Elektronische schakelingen (H1.4 4de)
wk 44 Oefentoets + Bespreken (27 okt)
wk 45 Schoolexamen (2 nov)
T4 Planning H1 Elektriciteit
wk 41 H1.1 + H1.2 Elektriciteit (H1.2 4de)
wk 41 H1.3 Elektrische apparaten (H5.2 3de)
wk 43 H1.4 Spanning en stroomsterkte (H5.3 3de)
wk 43 H1.5 Weerstanden (H5.4 3de)
wk 44 H1.6 Serie en parallel (H5.1 3de)
wk 44 H1.7 Herhaling + H1.8 Elektromagneten (H1.3 4de)
wk 45 H1.9 Elektronische schakelingen (H1.4 4de)
wk 46 Oefentoets + Bespreken (11 nov)
wk 47 Schoolexamen (18 nov)
Formules H5 (3de jaar)
P = U x I
Kosten E = E x kWh-prijs
E = P x t
Rendement = Enut/Etot x 100%
C = I x t
U = I x R
Rv,serie = R1 + R2 + ..
Rv,par = (R1 x R2) : (R1 + R2)
P = Vermogen [W] of [kW]
U = Spanning [V]
I = Stroomsterkte [A]
kWh-prijs = € 0,25
E = Energie [J] of [kWh]
t = Tijd [s] of [h]
rendement [%]
C = capaciteit [Ah] (t in uur!)
R = Weerstand [Ω]
Rv = vervangingsweerstand [Ω]
Vandaag
Herhaling H1.2 t/m H1.6
Geleider en isolator
Wie weet het nog en wie kent voorbeelden?
Een geleider laat wel stroom door.
alle metalen en koolstof
Een isolator laat geen stroom door.
rubber, hout, plastic, lucht.
Geleiders
De meterkast deel 1
Bij de hoofdzekering/kabel komt de stroombinnen => ALLEEN installateur
De energiemeter =>
meet het energieverbruik. De bewoner van het huis betaalt voor de energie die verbruikt is.
De eenheid in kiloWattuur (kWh). (in de natuurkunde in Joule ipv kWh)
De meterkast deel 2
Aardlekschakelaar
=> lekkage stroom (I > 30 mA )
=> alles uit!!!
Voor elke groep is er een aparte zekering.
Bij overbelasting / kortstuiting => schakelt automatisch de groep uit
I > 16 Ampère (16 A)
Overbelasting en kortsluiting
Energieverbruik
Afhankelijk van:
Vermogen van het apparaat (hoeveel energie die per seconde verbruikt)
Aantal uren dat het apparaat aan staat
Energiemeter thuis wordt ook wel kWh-meter genoemd?
kWh = kilo-Watt-uur
Dus hoeveel kW (kiloWatt) er verbruikt wordt in 1 uur tijd
Energie en vermogen
Twee eenheden van ENERGIE
Natuurkunde => Energie in Joule [J]
Energiebedrijven => Energie in Kilo-Watt-hour [kWh]
ENERGIE = VERMOGEN x TIJD
E in [J] => P in [W] en t in [s]
E in [kWh] => P in [kW] en t in [h]
de oplossing vinden
Gegevens:
P = 150 W = 0,150 kW ; t = 5 h
Gevraagd:
E = ? kWh
Formule:
E = P x t
Uitwerking/antwoord:
E = 0,150 x 5 = 0,75 kWh ; Het energieverbruik v/d bouwlamp is 0,75 kWh
Vraag:
Een bouwlamp heeft een vermogen van 150 W en brandt de hele avond (18:00 - 23:00) Bereken hoeveel energie de lamp verbruikt in kWh
Vermogen
Vermogen is het energieverbruik per seconde verbruikt
De afkorting voor vermogen is de hoofdletter P van het Engelse woord voor vermogen, power.
De eenheid van vermogen is watt (W).
P = U x I
P = vermogen in watt (W)
U = spanning in volt (V)
I = stroomsterkte in ampère (A)
De batterij heeft een spanning van 6 V en een stroomsterkte van 2 A. Hoe groot is het het vermogen van dit lampje?
Samen de oplossing vinden
Gegevens:
U = 6 V ; I = 2 A
Gevraagd:
P = ? W
Formule:
P = U x I
Uitwerking/antwoord:
P = 6 x 2 = 12 W
Het vermogen van het lampje is 12 W
De Vraag:
De batterij heeft een spanning van 6 V en een stroomsterkte van 2 A.
Hoe groot is het het vermogen van dit lampje?
Spanning en stroomsterkte
Een elektrische schakeling of een stroomkring bevat een spanningsbron, een elektrisch apparaat en verbindingsdraden.
Het elektrische apparaat werkt als er een gesloten stroomkring is.
Voltmeter
Ampèremeter
Serie- en parallelschakeling:
Serieschakeling:
1 stroomkring
1 lampje uit > alles uit
Stroomsterkte is overal gelijk
Spanning wordt verdeeld
Parallelschakeling:
meerdere stroomkringen
1 lampje uit > rest blijft aan
De totale stroomsterkte is de de stroom van alle sub-kringen bij elkaar opgeteld
De spanning is gelijk bij elke sub-kring
De wet van Ohm
U = I x R
Hoe hoger de spanning, hoe groter de stroomsterkte.
Hoe groter de weerstand, hoe lager de stroomsterkte.
Opg. 16 p. 123
Een klok werkt op een batterij van 1,5 volt. De stroomsterkte door de klok is 0,075 mA.
Bereken de weerstand van de klok.
Gegevens:
U = 1,5 V
I = 0,075 mA = 0,000075 A
Gevraagd:
R = ? Ω
Formule:
U = I x R => R = U : I
Uitwerking:
R = 1,5 : 0,000075 = 20 000 Ω
Antwoord:
Weerstand is 20 000 Ω (20 kΩ)
Capaciteit
Capaciteit = stroomsterkte x tijd
C = I x t
Gegevens/gevraagd:
U = 3,7 V
C = 500 mAh = 0,500 Ah
tdraaien = 20 h
topladen = 70 min
P = ? W (eerst "I" berekenen)
Formule:
P = U x I
C = I x t => I = C : t
Uitwerking/antwoord:
I = C : t = 0,5 : 20 = 0,025 A
P = U x I = 3,7 x 0,025 = 0,09 W
Het vermogen is dus 0,09 W
(let op: oplaadtijd zegt niks over vermogen)
opg. 23 p. 118
Lees de specificaties bij de muziekspeler:
De specificaties:
* 64 GB-geheugen
* Werkt op één oplaadbare ingebouwde Li-polymeerbatterij van 3,7 V, 500 mAh, gedurende 20 uur
* oplaadtijd: 70 min
Bereken het elektrisch vermogen van deze muziekspeler?
Vervanginsweerstand
Vervangingsweerstand = De TOTALE weerstand
In serie:
Rv = R1 + R2 + R3 + ....
In Parallelschakeling:
1/Rv = 1/R1 + 1/R2 + ... (boek)
Rv = (R1 x R2) : (R1 + R2)
20 Ω
20 Ω
5 Ω
5 Ω
Vervanginsweerstand
Stel F1 = 20 Ω en F2 = 5 Ω => wat is Rv bij serie?
Formule Rv,serie =
Rv = R1 + R2 = 20 + 5 = 25 Ω
Stel F1 = 20 Ω en F2 = 5 Ω => wat is Rv bij parallel?
Formule Rv,par. =
Rv,par = (R1 x R2) : R1 + R2) =
Rv,par = (20 x 5) : (20+5) = 100 : 25 = 4 Ω
1/Rv = 1/R1 + 1/R2 = 1/20 + 1/5 = 1/4 = 0,25
Rv = 1 : 0,25 = 4 Ω
20 Ω
20 Ω
5 Ω
5 Ω
Serieschakeling
Stroomsterkte:
Stroomsterkte overal gelijk
Itot = I1 = I2 = I3
spanning:
Spanning verdeeld zich
Utot = U1 + U2 + U3
Weerstand:
Totale weerstand (vervangingsweerstand) tel je bij elkaar op
Rv = R1 + R2 + R3
Bepaal altijd eerst Rv en daarna I
Parallelschakeling
Stroomsterkte:
stroomsterkte verdeelt zich over de stroomkringen
Itot = I1 + I2 + I3
spanning:
Spanning is gelijk per stroomkring
Utot = U1 = U2 = U3
Weerstand:
de vervangingsweerstand kun je niet zomaar bij elkaar optellen
1/Rv = 1/R1 + 1/R2 + ...
Of bij 2 weerstanden: Rv = (R1 x R2) : (R1 + R2)
Serieschakeling
1. Wat is de stroomsterkte in het tweede lampje?
0,3 A (serie => overal gelijk)
2. Wat is de spanning in lampje 1 en lampje 2?
Ieder 6 V (serie => samen 12 V)
3. Wat is de weerstand van
lampje 1 en lampje 2
U = I x R => R = U : I
R = 6 : 0,3 = 20 Ω
1. Wat is de stroomsterkte in de bovenste twee lampjes
8 A (10 - 2 = 8 A)
De totale spanning is 12 volt;
2. Wat is de spanning in het onderste lampje
12 V (onderste lampje)
3. En van de bovenste twee?
6 V (ieder 6 V bovenste lampje)
Gemengde schakeling
En nu aan de slag...
Maak online H1.7 "Verkennen"
Klaar:
Lees Online H1.8 goed door
Maak online H1.8 Beheersen + Begrijpen
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.
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.
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?
0,4 A
0,6 A
1,0 A
1,6 A
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.
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!
Chris heeft gelijk
Melanie heeft gelijk
Ze hebben allebei gelijk
Ze hebben allebei niet gelijk
Bij Rick in huis wordt elektrisch gekookt. Op een avond kookt hij soep voor 15 min op de kookplaat met een vermogen van 700 W. Bereken hoeveel elektrische energie de kookplaat in deze 15 minuten heeft gebruikt inkWh.
Formules H5 (3de jaar)
P = U x I
Kosten E = E x kWh-prijs
E = P x t
Rendement = Enut/Etot x 100%
C = I x t
U = I x R
Rv,serie = R1 + R2 + ..
Rv,par = (R1 x R2) : (R1 + R2)
P = Vermogen [W] of [kW]
U = Spanning [V]
I = Stroomsterkte [A]
kWh-prijs = € 0,25
E = Energie [J] of [kWh]
t = Tijd [s] of [h]
rendement [%]
C = capaciteit [Ah] (t in uur!)
R = Weerstand [Ω]
Rv = vervangingsweerstand [Ω]