H2.3: Elektriciteit in huis.

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 2

Lesdoelen:

• Weten hoe de elektrische installatie in huis is opgebouwd.
  
• De totale Stroom in een huis berekenen
  
• Het totale Vermogen in een huis kunnen berekenen.
  
• Weten wat een fase-, nul-, aarde- en schakeldraad is.

• Het verschil weten tussen overbelasting en kortsluiting

Huisinstallatie

• De elektriciteitsdraden in huis vormen een parallel netwerk.
  
• De hoofdkabel is opgesplitst in groepen.

• U = U_G1 = U_G2 = U_G3 = U_G4 = enz = ... = 230V

• Elke groep heeft eigen groepschakelaar
• Elke installatie heeft een aard-lek schakelaar
  
• Groepen moet spanningloos zijn om reparaties uit te voeren.
• De hoofdzekering (25A of 35A) en kWh-meter zijn verzegeld.
  

^{Groter vermogen = Groter stroomsterkte (1)}

Voor parallel geschakelde apparaten geldt:

• 
  

Voor het totaal opgenomen vermogen P_totaal geldt:

• 
  

Gegeven: P₁ = 15W/0,06A, P₂ = 40W/0,17A en P₃ = 75W/0,32A

Gevraagd: P_totaal

Oplossing: P_tot = P₁ + P₂ + P₃ = 15 + 40 + 75 = 130W

I​total​​=I​1​​+I​2​​+I​3​​+I​4​​+...

P​totaal​​=P​1​​+P​2​​+P​3​​+...

Groter vermogen = Groter stroomsterkte (1)

P_totaal =       P1       +    P2     +     P3

             =      U ^. I₁   +  U ^.I₂   +  U ^. I₃

             =     230 ^.I₁  + 230 ^.I₂ + 230 ^.I₃

             = 230    (I₁  +         I₂ +         I₃)

             = 230 ^.(0,065 +     0,173  +     0,326)
             = 230 ^. 0,55 = 126,5 W

Fasedraaden nuldraad

Bruin - fase - 230V

Blauw - nul - 0V

Groen/Geel - aarde - 0V

Zwart - schakeldraad - alleen als deze 'aan' staat.

De aarde draad is met een pen in de grond verbonden.

De nul draad is ook met een pen in de aarde verbonden.

Overbelasting

Per groep is de maximaal stroomsterkte I_max = 16A.

Teveel apparaten = overbelasting

Teveel stroom = brandgevaar

Blijft per groep P_totaal < 3,7 kW dan is geen gevaar.

Overbelasting??

P​max​​=U⋅I​max​​

=230⋅16

=3680W

=3,7kW

Kortsluiting:

Ontstaat als de weerstand in de stroomkring is heel laag.

I_totaal >> 16A

Dat gebeurd als:

1. fase en nul elkaar raken
2. fase en aarde elkaar raken
3. nul en aarde elkaar raken als een apparaat is aan is.
   

De aardlek-schakelaar

De aardlek-schakelaar reageert als er stroom 'weglekt' via een andere weg dan de draden, b.v. via je lichaam.

De schakelaar reageert bij een

I_lek > 30mA (0,030A) en schakelt

de groep uit.

Waarom krijgen wasmachines vaak een 'eigen groep'?

1. Hogere spanning
2. Hoge stroom
3. Werkt met water
4. Grotere kans op kortsluiting

Waarom heeft een broodrooster niet een 'eigen groep'?

1. Het heeft een klein vermogen
2. Het heeft een lage spanning

Maak nu opgave 28

IA

Maak opgaven 28. Wat is het antwoord op a?

1. 2 277
2. 9,9
3. 523 710
4. 0,1

Antwoord op 28 b

1. Ja
2. Nee

Maak nu opgave 29

Bereken de stroom in 29. Wat is het antwoord?

1. 12,3
2. 2 830
3. 650 900
4. 0,081

             MAAK DE VOLGENDE OPGAVE

      23, 24, 27, 30 (blz. 74)

ALS JE KLAAR BENT: 

REGELS:

• Schrijven in je schrift
  



• Hulp: je boek
• Geen overleg
  


• Over ... minuten bespreken we de opgaven
  

Voor extra oefening lees de plus van 2.3, en beantwoord de vragen 32 en 33 (blz. 77)

Samenvatting

• Spanning in een huis is U = 230V
• Totale stroom: I_totaal = I₁ + I₂ + ...
• Totale vermogen is P_totaal = P₁ + P₂ + ...
• Maximale vermogen:
• Overbelasting: Teveel apparaten P_totaal > 3,7 kW
  
• Kortsluiting: Weerstand R is heel laag dus I_totaal >> 16A
  

P​max​​=U⋅I​max​​