© 2009 esranoah

Elektriciteit

Nask/Techniek stond deze periode helemaal in het teken van elektriciteit. Een leven zonder elektriciteit is bijna niet voor te stellen. Deze site had dan nooit bestaan, we zouden geen blikje cola meer uit een automaat kunnen halen, en nog veel meer dingen zouden allemaal niet mogelijk zijn zonder elektriciteit. Elektriciteit is niet iets simpels, er zijn heel veel dingen nodig voor je er gebruik van kunt maken. Denk bijvoorbeeld maar aan energiebronnen zoals de zon.

  

Waar komt energie vandaan?

Er zijn natuurlijke energiebronnen zoals :

• De zon

• Wind

• Water

Ook zijn er fossiele energiebronnen zoals:

• Steenkool

• Aardolie

• Aardgas

En tot slot heb je nog:

• accu/batterij,

•plutonium en uranium.

 

Energie kun je indelen in soorten:

Bewegingsenergie, bijvoorbeeld water en wind

stralingsenergie, de zon

chemische energie, batterij en een accu

elektrische energie, een tram

warmte/termische energie, bodem en lucht

zwaarte energie, een bloempot die van een balkon valt

 

Wanneer gebruiken we elektriciteit?

Bij heel veel dingen die we doen hebben we elektriciteit nodig. Bijvoorbeeld op school heb je er veel mee te maken, overal in de school is verlichting en er zijn veel computers. We gebruiken elektriciteit als we eten gaan koken, een kop thee voor onszelf zetten, of onze kleding in de wasmachine gooien.  Elektriciteit is dus eigenlijk onmisbaar.

  

Serieschakeling en parallelschakeling:

Om een lamp te laten branden heb je een onderbroken stroomkring nodig. Daarin moeten sowieso de volgende dingen aanwezig zijn:

  • lampje
  • schakelaar
  • aansluitdraad
  • spanningsbron
  • batterij  

Er zijn twee manieren om lampjes aan te sluiten. Je kunt een serieschakeling en een parallelschakeling maken. Een serieschakeling houdt in dat als er een lampje kapot gaat, niets meer brand, hoeveel lampjes het ook zijn. Op het linkerplaatje is een serieschakeling te zien. Een parallelschakeling (plaatje 2) zorgt ervoor dat alle lampjes blijven branden als je er eentje losdraait of als er een kapot gaat.

        

   

Batterijen:

Bij een batterij worden via een chemische reactie aan de minpool elektronen vrijgemaakt, terwijl aan de pluspool op hetzelfde moment via een andere chemische reactie elektronen worden gebonden. Hierdoor produceert de batterij energie. Aan de buitenkant van de batterij zit een metalen omhulsel. Als je de doorsnede van de batterij bekijkt zie je in het midden een staafje van koolstof zitten. Die steekt aan de bovenkant een stukje uit. Die koolstof is positief geladen, en is de + pool. Op de bodem van de batterij zit een plaatje zink. Die is negatief geladen, en is de - pool. Om het staafje koolstof zit een dikke vloeistof, ammoniumchloride. Ammoniumchloride is een geleidende vloeistof, zo een vloeistof noem je een elektrolyt.

  

Geleiders en isolatoren:

Een geleider is een voorwerp dat elektriciteit doorlaat, er is weinig weerstand. Alle metalen zijn geleiders, maar ook koolstof, zuren en een zoutoplossing. Het omgekeerde van een geleider is een isolator. Isolatoren geven veel weerstand, waardoor elektriciteit er niet doorheen kan.Voorbeelden van isolatoren zijn: zuiver water, droge lucht, glas, rubber, plastic en hout.

  

De transformator:

Een transformator zet een wisselspanning om van een hogere naar een lagere spanning of omgekeerd. Een transformator bestaat uit een metalen kern en twee spoelen, de primaire spoel en de secundaire spoel. Bij de primaire spoel wordt elektrische energie aangeleverd. In de kern van de transformator wordt de energie doorgegeven aan de secundaire spoel. De secundaire spoel verandert voortdurend van richting en grote. Zo ontstaat er over de hele spoel een inductiespanning, dat is een wisselspanning. Hoeveel die spanning is, hangt af van het aantal windingen van de primaire spoel. Hoe groter het aantal windingen is, hoe groter de inductiespanning.

  

Veilig thuis te gebruiken:

Thuis in de meterkast zitten er beveiligingen: stoppen of aardlekschakelaars. Stoppen zijn kleine hulsjes in de vorm van een fles. Ze zijn gemaakt van aardewerk met een dun koper- of zilverdraadje erin. Als er iets mis is met de stroomtoevoer smelt dat draadje en slaat de stop door. De aardlekschakelaar meet steeds de heen- en teruggaande stroom. Als die stroom niet gelijk is onderbreekt de aardlekschakelaar de elektriciteitstoevoer. 

 

Wisselstroom en gelijkstroom:

Wisselstroom is een van riching veranderende stroom. De plus- en min pool liggen niet vast, die wisselen wel 50 keer per seconde. Bij gelijkstroom gaat de stroom maar een kant op. De plus- en min pool liggen vast.

  

Statische elektriciteit en elektriciteit:  

Gewone elektriciteit is een stroming van elektronen. Als je een goeie stroomkring maakt kun je hiermee een lampje laten branden, of je telefoon opladen. Statische elektriciteit is iets anders. Bij statische elektriciteit (elektrostatisch) loopt er geen stroom. Toch kun je door de wrijving tussen twee materialen een spanning veroorzaken. Dat komt omdat de elektronen en protonen uit elkaar gehaald zijn. De protonen uit het ene materiaal trekken de elektronen uit het andere materiaal aan en andersom. Met de van de Graaff generator kun je statische elektriciteit opwekken. In de koker onder de bol op de van de Graaff generator zit een soort transportband. Langs die band zitten metalen, die negatief geladen zijn. Die negatief geladen metalen komen op de transportband en gaan zo naar boven de bol in. De statische elektriciteit wordt hier opgeslagen.

  

   

                                                                                                                                                                                    de van de Graaff generator

 

  

Spanning, stroomsterkte, weerstand en vermogen:

Spanning is de hoeveelheid energie die een standaard lading mee kan nemen. De eenheid van spanning is volt (V) = U. Deze spanning kun je meten met een voltmeter. Stroomsterkte is de snelheid waarmee de elektronen door de spanningsdraad voorbij stromen. De stroomsterkte wordt aangegeven in ampère, (A) = I. De stroomsterkte kun je meten met een ampère meter. Als er op een apparaat staat dat hij een vermogen van maximaal 1500 wattt heeft betekend dit dat hij per seconde 1500 watt omzet in 1500 joules. Vermogen geef je aan in aantal watt (w) = P. Weerstand is de vermindering van stroomsterkte. Weerstand wordt aangegeven in ohm ()  = R. Met de formule van de wet van ohm kun je uitrekenen hoeveel weerstand, spanning, of stroomsterkte er in een stroomkring zit. 

Op het plaatje hiernaast zie je de formuledriehoek. Die maakt het berekenen wat makkelijker.

De formule ziet er zo uit. U = I X R, U : I = R of U : R = I.