Hoofdstuk 6 Elektriciteit | PDF-versie

Hoofdstuk 6 Elektriciteit
Auteur
team NS
Laatst gewijzigd
02 juni 2017
Licentie
CC Naamsvermelding 3.0 Nederland licentie
Webadres
https://maken.wikiwijs.nl/72547
Dit lesmateriaal is gemaakt met Wikiwijs van Kennisnet. Wikiwijs is
hét onderwijsplatform waar je leermiddelen zoekt, maakt en deelt.
Inhoudsopgave
Hoofdstuk 6 Elektriciteit
Systeembord
leerdoelen hoofdstuk 6
6.1 Elektriciteit om je heen
6.1.1 Elektriciteit om je heen.
6.1.2 Werking Elektriciteitscentrale
6.2 Energiegebruik
inleiding
Opdracht 6.2.1: Rekenen met vermogen
opdracht 6.2.2: Rekenen met vermogen
6.2.3 Extra oefenopdrachten
6.3 Stroomkring
Practicum 1: Stroomkringen
6.3.1 Stroomkring
Practicum 2: geleiders en isolatoren
6.3.2 Serie- parallelschakeling
6.4 Stroomsterkte
Practicum 3: Meten met de multimeter
Practicum 4: Stroomsterkte in een parallelschakeling
6.4.1 Hoe groot is het vermogen?
6.4.2 Veiligheid
Rekenvaardigheid Wetenschappelijke notatie
PO Elektrisch vermogen
Antwoorden
antwoorden 6.2
Antwoorden 6.3
Antwoorden 6.4
Antwoorden: 6.4.1 Hoe groot is het vermogen
antwoorden: 6.4.2 Veiligheid
Oefentoetsen
Oefentoest Onthouden en begrijpen
Oefentoets Toepassen en Integreren
Antwoorden oefentoets toepassen en integreren
Over dit lesmateriaal
Pagina 1
Hoofdstuk 6 Elektriciteit
Hoofdstuk 6 Elektriciteit
Pagina 2
Hoofdstuk 6 Elektriciteit
Systeembord
Uitvoering Systeembord
kn.nu/ww.b69afb1 (docx, maken.wikiwijs.nl)
Pagina 3
Hoofdstuk 6 Elektriciteit
leerdoelen hoofdstuk 6
1. Kunnen benoemen van verschillende spanningsbronnen
2. De functie van spanningsbronnen kunnen noemen
3. Werking van een elektriciteitscentrale kunnen uitleggen
4. Uitleggen wat de functie van elektriciteit is
5. Begrijpen wat de functie van elektronen is
6. Begrijpen wat vermogen is
7. Bereken van Elektrische energie (E) met de formule
8. Bereken van vermogen (P)met de formule
9. Bereken van tijd (t) met de formule
10. Omrekenen van eenheden van tijd, vermogen en Elektrische energie
11. Kosten van energieverbuik kunnen berekenen
12. Tekenen van een stroomkring
13. Begrijpen werking van een stroomkring en stroom
14. Begrijpen geleiding en isolatie
15. Tekenen en bouwen van parallel- en serieschakelingen
16. Begrijpen verschil tussen serie- en parallelschakeling
17. Rekenen met formule P = U*I
18. Begrijpen wat kortsluiting is
19. Berekenen stroomsterkte
20. Werking beveiliging
Pagina 4
Hoofdstuk 6 Elektriciteit
Pagina 5
Hoofdstuk 6 Elektriciteit
6.1 Elektriciteit om je heen
leerdoelen die centraal staan in paragraaf 6.1
1. Kunnen benoemen van verschillende spanningsbronnen
2. De functie van spanningsbronnen kunnen noemen
3. Werking van een elektriciteitscentrale kunnen uitleggen
4. UItleggen wat de functie van elektriciteit is
5. Begrijpen wat de functie van elektronen is
6.1.1 Elektriciteit om je heen.
Vraag 1
Leg uit met natuurkundige woorden wat je verstaat onder het begrip elektrische spanning. Google
ook eens naar 'Spanning Volt'
Vraag 2
Welke soorten spanningbronnen ken je nog meer naast een batterij en accu?
Vraag 3
Welk symbool gebruiken we voor de grootheid spanning? En welke eenheid met symbool hoort er bij
de spanning?
Vraag 4
Wat wordt er bedoeld met het lichtnet?
Pagina 6
Hoofdstuk 6 Elektriciteit
Vraag 5
Noem 5 apparaten die jullie thuis gebruiken die aangesloten zijn op een spanning van 230 V
Vraag 6
Elk elektrisch apparaat heeft zijn eigen spanningsbron met bijbehorende spanning. Bijna alle
apparaten thuis (zonder adapter) werken op 230 V. Een mobieltje werkt over het algemeen op een
veel lagere spanning; tussen de 5 en de 10 V. Waarom zou dit zo zijn?
Vraag 7
In welke vormen van energie wordt elektrische energie omgezet in een mobieltje? Welke vorm van
energie ken je nog meer uit het vorige hoofdstuk?
Vraag 8
Bekijk het filmpje over Energie: https://www.youtube.com/watch?v=uhOiyMyMgF0
Welke energiebronnen worden er gebruikt voor het produceren van elektrische energie?
Vraag 9
Welke voordelen en nadelen hebben deze energiebronnen?
Vraag 10
Leg in je eigen woorden uit wat je verstaat onder het begrip elektriciteit.
Pagina 7
Hoofdstuk 6 Elektriciteit
Vraag 11
In de tekst 'Wat is elektriciteit' op blz 125 gesproken over dat er kennelijk iets beweegt bij elektriciteit.
Wat beweegt er, en wat vervoeren deze deeltjes dan eigenlijk?
Vraag 12
Welke symbool heeft de grootheid energie en in welke eenheid (met symbool) wordt dit uitgedrukt?
Vraag 13
Welk voordeel heeft een stopcontact van 230 V ten opzichte van een accu van 12 V als we het
hebben over energie?
Vraag 14
Reken de volgende waarden om in de bijbehorende eenheid:
12 V = …….. kV
380000 V = ……… kV
15000 mV = …………. V
250000 mV = …………. kV
8550 kJ = ……………. J
2,6 MJ = ……………….. J
6.1.2 Werking Elektriciteitscentrale
Klik op de onderstaande link om het filmpje op te starten over:
Pagina 8
Hoofdstuk 6 Elektriciteit
Hoe werkt een Elektriciteitscentrale.
Werken in een elektriciteitscentrale.
kn.nu/ww.f592847 (edpuzzle.com)
AT23: https://edpuzzle.com/join/edhigme
AT24: https://edpuzzle.com/join/ebnefli
Pagina 9
Hoofdstuk 6 Elektriciteit
6.2 Energiegebruik
Leerdoelen bij deze paragraaf 6 tot en met 11
6. Begrijpen wat vermogen is
7. Bereken van Elektrische energie (E) met de formule
8. Bereken van vermogen (P)met de formule
9. Bereken van tijd (t) met de formule
10. Omrekenen van eenheden van tijd, vermogen en Elektrische energie
11. Kosten van energieverbuik kunnen berekenen
inleiding
Bekijk de onderstaande filmpjes over energieverbruik
Energieverbruik
kn.nu/ww.3d3d782 (youtube.com)
film energieverbruik 2
kn.nu/ww.4b3cac3
(youtube.com)
Ga verder met opdracht 6.2.1
Opdracht 6.2.1: Rekenen met vermogen
Bij het begrip elektrisch vermogen horen verschillende lastige begrippen. Al deze lastige begrippen
moet je kennen en kunnen gebruiken voor de toets, maar ook in de derde klas. Hoe handig zou het
zijn als je voor elk begrip een korte uitleg video hebt. Bij deze opdracht ga je dat als klas voor alle
onderwerpen maken
Opdracht: Maak een video waarin je 1 van de begrippen die horen bij Elektrisch vermogen uitlegt.
Deze begrippen staan in de onderstaande lijst. Elk begrip mag maar 1 keer gekozen worden.
Doel: Je zorgt er met de klas voor dat alle begrippen worden uitgelegd.
Tijd: je krijgt 2 lessen de tijd om dit uit te werken.
Hoe:
Om de film te maken heb je verschillende opties.
Je kunt zelf een filmpje opnemen en daar later tekst aan toe kunnen voegen met bijvoorbeeld
Cutecut
Je kunt ook een animatie maken met behulp van powtoon hier kun je zowel tekst als
gesproken tekst bij voegen.
Pagina 10
Hoofdstuk 6 Elektriciteit
Andere zelf bedachte optie.
Werkwijze:
Stap 1: zoek eerst informatie op over je onderwerp. Zorg dat jij precies weet hoe het werkt voordat je
het gaat uitleggen
Stap 2: maak een script. Schrijf uit wat je wilt filmen, hoe je dat erop wilt hebben en wat je wilt zeggen
Stap 3: bespreek je script met je docent voordat je begint met opnemen
Stap 4: maak de film
Stap 5: zet de film in de dropbox van de klas zodat iedereen deze kan bekijken
Lijst met onderwerpen:
a. Wat(t) is vermogen.
b. Berekenen van vermogen met de formule.
c. Berekenen van tijd met formule.
d. Bereken van energieverbuik met formule.
e. Omrekenen van eenheden.
f. Berekenen van de kosten van het gebruik van apparaten
Afronden:
Je plaatst je filmpje na goedkeuring van je docent in de dropbox van je klas
opdracht 6.2.2: Rekenen met vermogen
Opdracht: Maak rekenopdrachten bij de rekenonderwerpen van opdracht 1.
Doel: Zorgen voor rekenopdrachten bij alle onderwerpen van opdracht 1 (b tot en met f). Je
maakt 2 eenvoudige rekenopdrachten en je maakt 4 moeilijke rekenopdrachten. Je zorgt ook
voor uitwerkingen op deze vragen.
Tijd: je krijgt twee lessen de tijd om deze opdracht af te ronden
Hoe:
Je werkt in tweetallen
Je kiest een ander onderwerp dan het onderwerp die je bij opdracht 1 hebt gekozen
Je zorgt ook voor uitgewerkte antwoorden
Werkwijze:
Stap 1: kijk de video van je onderwerp
Stap 2: bedenk 2 eenvoudige vragen en werk deze uit
Stap 3: laat deze controleren door je docent
Stap 4: bedenk 4 moeilijke opdrachten en werk deze uit
Stap 5: laat deze opdrachten controleren door je docent
Stap 6: plaats je opdrachten met je uitwerkingen in de dropbox van je klas
Pagina 11
Hoofdstuk 6 Elektriciteit
Afronding:
Je rond je opdracht af door deze te plaatsen op de dropbox van je klas
6.2.3 Extra oefenopdrachten
1. Omrekenen
a. 1 kWh = ......... J
b. 230 J = ........ kJ
c. 1409 mJ = ........ J
d. 9,8 *105 J = ..... kWh
e. 405 kWh = ..... kJ
f. 788 J = ........ kWh
g. 6778 kJ = ....... kWh
h. 7,30 h = ...... min
i. 0,50 h = .... min
j. 105 min = ..... h
k. 55 min = .....h
l. 0,60 h = .... min
2. Rekenopdrachten
a. Een lamp met het vermogen van 45 W staat 2 uur en 15 min aan. Bereken de
hoeveelheid gebruikte energie
b. Een lamp met een vermogen van 0,089 kW staat 167 min aan. Bereken de hoeveelheid
gebruikte energie
c. Een lamp met een vermogen van 0,108 kW staat 4 uur en 55 min aan. Bereken de
hoeveelheid gebruikte energie in J.
d. Een koelkast gebruikt in totaal 0,876 kWh per dag. Bereken hoelang de koelkast elke
dag aanstaat als de koelkast een vermogen van 170 W heeft.
e. Een strijkijzer staat 42 min aan, in die tijd verbruikt het strijkijzer 2,18 *106 J aan
Energie. Bereken het vermogen van het strijkijzer.
f. Een wasmachine staat 1 uur en 39 min aan. Er wordt in die tijd 1,85 kWh aan energie
verbruikt. Bereken het vermogen van de wasmachine in W.
3. In een huis staan de volgende apparaten: 1 waterkoker( vermogen 1,8 kW en staat per week
3 uur en 15 min aan, televisie (525 W en staat per dag 4 uur en 48 min aan), een lamp van 50
W die elke dag 258 min aanstaat en 3 lampen van 21 W die elk elke dag 3 uur en 35 min
aanstaan. Prijs voor 1kWh is 19 cent
a. Bereken de hoeveelheid gebruikte energie per week in J
b. Bereken de hoeveelheid gebruikte energie per jaar in kWh.
c. Bereken hoeveel geld het kost om een heel jaar tv te kijken
d. De lamp van 50 W wordt vervangen door een LEDlamp met een vermogen van 7 W.
Bereken hoeveel geld je daarmee bespaart.
e. Een Ledlamp kost 25 euro. Bereken hoeveel jaar het duurt voordat de LEDlamp
zichzelf heeft terugverdiend.
Pagina 12
Hoofdstuk 6 Elektriciteit
6.3 Stroomkring
Leerdoelen bij paragraaf 6.3 Stroomkring:
12. Tekenen van een stroomkring
13. Begrijpen werking van een stroomkring en stroom
14. Begrijpen geleiding en isolatie
15. Tekenen en bouwen van stroom- en serieschakelingen
16. Begrijpen verschil tussen serie- en parallelschakeling
Practicum 1: Stroomkringen
Practicum 1A Stroomkring
Doel: Maak met zo min mogelijk materialen een lampje branden.
Benodigdheden:
Voedingskast (soort batterij)
lamp
...
Uitvoering:
De spanning op het spanningskastje mag niet hoger zijn dan 5,0 V
(onderste display)
Zelf bedenken
Vragen bij de proef:
Maak een tekening met natuurkundige symbolen van de schakeling
Practicum 1B Serieschakeling
Doel: Kun je beide lampen van een serieschakeling in 1 keer aan doen met behulp van 1
schakelaar? En kun je beide lampen in een serieschakeling onafhankelijk van elkaar aan doen met
behulp van 1 schakelaars?
Benodigdheden:
Stroomkast
2 lampen
1 schakelaar
snoeren
Uitvoering:
De spanning op het spanningskastje mag niet hoger zijn dan 5,0 V
(onderste display)
Bouw de opstelling van figuur 1
De rest verder bedenken
Vragen bij de proef:
Pagina 13
Hoofdstuk 6 Elektriciteit
Noteer de felheid van het licht van de lampen
Practicum 1C Parallelschakeling
Doel: Kun je beide lampen van een parallelschakeling in 1 keer aan doen met behulp van 1
schakelaar? En kun je beide lampen in een parallelschakeling onafhankelijk van elkaar aan doen met
behulp van 1 schakelaars?
Benodigdheden:
Stroomkast
2 lampen
1 schakelaar
snoeren
Uitvoering:
De spanning op het spanningskastje mag niet hoger zijn dan 5,0 V
(onderste display)
Bouw de opstelling van figuur 2
De rest verder bedenken
Vragen bij de proef:
Noteer de felheid van het licht van de lampen
6.3.1 Stroomkring
Bekijk het volgende filmje over De Stroomkring.
De Stroomkring
kn.nu/ww.d02b1f7 (youtube.com)
Vragen bij paragraaf 6.3 Stroomkring:
1.
2.
3.
4.
Leg aan de hand van een voorbeeld uit wat wordt bedoeld met een stroomkring.
Een batterij heeft een pluspool en een minpool. Hoe gaat de stroom door de stroomkring?
Een stroomkring kan 'gesloten' zijn en 'onderbroken'. Wat wordt hier mee bedoeld?
Teken met de symbolen uit bron 2 (blz 131) een schakelschema een gesloten stroomkring en
een onderbroken stroomkring bestaande uit 2 lampjes, een batterij, een schakelaar en
Pagina 14
Hoofdstuk 6 Elektriciteit
snoeren.
5. Wanneer spreekt men bij de natuurkunde over een ‘geleider’ als men het over elektriciteit
heeft?
6. Hoe noemen we een stof die elektriciteit niet of nauwelijks geleidt?
7. Hieronder staan een aantal stoffen. Maak een rij met stoffen die elektriciteit geleiden en een rij
met stoffen die elektriciteit niet geleiden; Aluminium, rubber, hout, koper, glas, ijzer, porselein,
papier, glas, zeewater.
Practicum 2: geleiders en isolatoren
figuur 1
Practiicum 2: geleiders en isolatoren
Doel: onderzoeken welke stoffen geleiders en isolatoren zijn.
Benodigdheden:
voedingskast
Lamp
Draden
2 krokodillenbekklemmen
verschillende materialen om te onderzoeken
Uitvoering:
Bouw de opstelling van figuur 1
Laat je opstelling controleren
Zet het voedingskastje op 5,0 V
De spanning op het spanningskastje mag niet hoger zijn dan 5,0 V
(onderste display)
Pagina 15
Hoofdstuk 6 Elektriciteit
Test de werking van je opstelling door de krokodillenbekklemmen met elkaar in aanraking te laten komen. Gaat het lampje
branden? Dan is je opstelling goed. Gaat je lampje niet branden dan vraag je hulp bij de docent of toa.
Doe verschillende stoffen tussen de krokodillenbekklemmen.
Noteer je waarnemingen in een tabel. Zet in je tabel de soort stof en niet het voorwerp.
6.3.2 Serie- parallelschakeling
Bekijk het volgende filmpje over Serie- en parallelschakelingen
Serie- en Parallelschakeling.
kn.nu/ww.70f2827 (youtube.com)
Vragen bij paragraaf 6.3 Stroomkring.
1. Schakelschema's
a. Teken een schakelschema waarin 2 lampjes (L1 en L2) parallel geschakeld zijn en
aangesloten op een batterij.
b. Wat kun je zeggen over de stroomkring in vraag 1a?
c. Je wilt de lampjes L1 en L2 uit vraag 1a graag afzonderlijk aan en uit kunnen doen.
Teken dit in je schakelschema.
d. Wat kun je zeggen over de stroomkring uit vraag 1c wanneer beide lampjes uit zijn?
2. Thuis staan verschillende apparaten in de huiskamer; een tv, verschillende lampen en een
radio. Dan gaat één van de lampen kapot.
a. Heeft het kapot gaan van één van de lampen invloed op het branden van de andere
lampen?
b. Wat kun je zeggen over hoe de stopcontacten thuis geschakeld zijn?
3. Drie dezelfde lampjes worden in serie aangesloten op een batterij van 9V samen met een
schakelaar.
a. Teken een schakelschema van deze opstelling.
b. Hoe groot is de spanning die elk lampje krijgt in deze opstelling?
c. De lampjes uit vraag 3 zijn zo gemaakt dat ze het beste werken bij een spanning van
9V. Wat kun je zeggen over de manier hoe de lampjes branden in vraag 3b?
d. Hoe komt de energie benodigd voor het branden van de lampjes bij de lampjes terecht?
e. Hoe wordt de energie over de lampjes verdeeld?
4. 3 dezelfde lampjes worden parallel aangesloten op een batterij van 9V. Elk lampje kan
afzonderlijk aan en uit worden geschakeld met een schakelaar.
a. Teken een schakelschema van deze opstelling.
b. Wat kun je zeggen over de spanning die elk lampje krijgt in deze opstelling wanneer de
stroomkring gesloten is voor elk lampje?
c. Wat kun je zeggen over de manier hoe de lampjes branden in de opstelling uit vraag
4b?
d. Wat kun je vertellen over de benodigde energie die nodig is om de lampjes te laten
branden?.
5. In een minikerstboom zit een kerstverlichting met 8 lampen. Al deze lampen zijn serie
geschakeld.
a. Teken het schakelschema van deze opstelling
b. Het laatste lampje van de kerstverlichting gaat kapot. Leg uit wat er gebeurt met de
stroom door lamp 1.
c. Leg uit of lamp 7 nog kan branden.
Pagina 16
Hoofdstuk 6 Elektriciteit
Pagina 17
Hoofdstuk 6 Elektriciteit
6.4 Stroomsterkte
In deze paragraaf worden de leerdoelen 17 tot en met 20 behandeld
17. Rekenen met formule P = U*I
18. Begrijpen wat kortsluiting is
19. Berekenen stroomsterkte
20. Werking beveiliging
Practicum 3: Meten met de multimeter
figuur 1
Pagina 18
Hoofdstuk 6 Elektriciteit
figuur 2
figuur 3
Pagina 19
Hoofdstuk 6 Elektriciteit
figuur 4
figuur 5
Pagina 20
Hoofdstuk 6 Elektriciteit
figuur 6
figuur 7
Pagina 21
Hoofdstuk 6 Elektriciteit
figuur 8
figuur 9
Practicum 3: Meten met een multimeter
Doel: Leren aansluiten van de multimeter als amperemeter en als voltmeter.
Inleiding:
Een multimeter is een meetinstrument waarmee je verschillende grootheden in een elektrische
schakeling kunt meten. Je kunt er bijvoorbeeld de stroomsterkte mee meten, maar ook de
spanning of de weerstand. Daarvoor moet je de multimeter wel op de juiste manier gebruiken.
Je gaat leren hoe je de multimeter aansluit als voltmeter in practicum 3A en je leert hoe je een
multimeter aansluit als amperemeter in practicum 3B
Pagina 22
Hoofdstuk 6 Elektriciteit
Practicum 3A: Meten van de spanning met de multimeter
Doel: Leren aansluiten van de multimeter als voltmeter.
Benodigdheden:
1 Multimeter (figuur 1)
2 lamp
Voedingskast
Snoeren
Schakelaar
Uitvoering:
Stel de spanningsbron in op 5,0 V.
De spanning op het spanningskastje mag niet hoger zijn dan 5,0 V (onderste
display)
Stel de Multimeter in op het meetbereik van 20 V, figuur 1.
Maak de opstelling zoals getekend in figuur 2.
Gebruik voor het meten van de spanning met de multimeter de aansluitpunten COM en
VmA Figuur 3. Laat je opstelling controleren.
Noteer je meting in je schrift.
Maak de opstelling zoals getekend in figuur 4. Laat je opstelling controleren.
Noteer je meting in je schrift.
Maak de opstelling zoals getekend in figuur 5. Laat je opstelling controleren.
Noteer je meting in je schrift.
Practicum 3B: Meten van de stroomsterkte met de multimeter
Doel: Leren aansluiten van de multimeter als amperemeter.
Benodigdheden:
1 Multimeter (figuur 1)
2 lamp
Voedingskast
Snoeren
Schakelaar
Uitvoering:
Pagina 23
Hoofdstuk 6 Elektriciteit
Stel de spanningsbron in op 5,0 V.
De spanning op het spanningskastje mag niet hoger zijn dan 5,0 V (onderste
display)
Stel de Multimeter in op het meetbereik van 10A. figuur 6
Let op: Een amperemeter staat altijd in serie met een ander apparaat!
Maak de opstelling zoals getekend in figuur 7.
Gebruik voor het meten van de stroomsterkte met de multimeter de aansluitpunten COM
en 10A DC Figuur 8. Laat je opstelling controleren.
Noteer je meting in je schrift.
Maak de opstelling zoals getekend in figuur 9. Laat je opstelling controleren.
Noteer je meting in je schrift.
Vragen bij de proef:
1. Op welke manier moet je een voltmeter schakelen?
2. Op welke manier moet je een stroommeter schakelen?
3. Wat gebeurt er met de stroom in een stroomkring?
Practicum 4: Stroomsterkte in een parallelschakeling
figuur 1
Pagina 24
Hoofdstuk 6 Elektriciteit
figuur 2
figuur 3
Pagina 25
Hoofdstuk 6 Elektriciteit
figuur 4
figuur 5
Pagina 26
Hoofdstuk 6 Elektriciteit
figuur 6
figuur 7
Practicum 4: Stroomsterkte in een Parallelschakeling
Pagina 27
Hoofdstuk 6 Elektriciteit
Doel: Achterhalen van de formule voor het berekenen van de totale
stroomsterkte in een parallelschakeling.
Benodigdheden:
3 lampen
multimeter
voedingskast
Snoeren
Uitvoering:
De spanning op het spanningskastje mag niet hoger zijn dan 5,0 V
(onderste display)
Maak de opstelling van figuur 1. Laat je opstelling controleren.
Noteer de meting in de tabel.
Maak de opstelling van figuur 2. Laat je opstelling controleren.
Noteer de meting in de tabel.
Maak de opstelling van figuur 3. Laat je opstelling controleren.
Noteer de meting in de tabel
Maak de opstelling van figuur 4. Laat je opstelling controleren.
Noteer de meting in de tabel.
Maak de opstelling van figuur 5. Laat je opstelling controleren.
Noteer de meting in de tabel.
Maak de opstelling van figuur 6. Laat je opstelling controleren.
Noteer de meting in de tabel.
Maak de opstelling van figuur 7. Laat je opstelling controleren.
Noteer de meting in de tabel.
Waarnemingen:
Tabel 1
Pagina 28
Hoofdstuk 6 Elektriciteit
Totale
aantal
stroomsterkte
lampen
(A)
Stroomsterkte Stroomsterkte Stroomsterkte
(A) door lamp 1 (A) door lamp 2 (A) door lamp 3
2
XXXXXXXXXXX
3
.
6.4.1 Hoe groot is het vermogen?
1. Rekenen met symbolen
a. Neem onderstaande tabel over en vul in
Naam grootheid
Symbool grootheid
Naam eenheid
Symbool eenheid
Watt
volt
A
b. Verander de formule zo dat je de stroomsterkte zou kunnen uitrekenen.
c. Verander de formule zo dat je de spanning zou kunnen uitrekenen
2. Omrekenen
a. 15 mA = .... A
b. 0,0032 mA = .......A
c. 9,0 A = .... mA
d. 0.0045 mA = .... A
3. Standaard sommen
a. Bereken P als I= 5,0 A en U = 1,8 V
b. Bereken P als I = 325 mA en U = 70 V
c. Bereken I als P = 150 W en U = 62,8 V
d. Bereken I als P = 1,2 kW en U = 180 V
e. Bereken U als P = 1,58 W en I = 0.0053 A
f. Bereken U als P = 0.25 kW en I = 475 mA
4. Staafmixer
In de keuken staat de lamp (50 W) aan, de koelkast (350 W) en de magnetron (800 W)
a. Bereken de stroom door de lamp.
b. Bereken de stroom door de magnetron.
c. Bereken de stroom door de koelkast.
d. Bereken de totale stroom door de drie apparaten.
e. Leg uit hoe de apparaten geschakeld moeten zijn.
f. Wanneer ook een staafmixer wordt gebruikt stijgt de totale stroom naar 6,08 A. Bereken het
vermogen van de staafmixer
g. Er mag maximaal 10 A aan stroom door de draden naar de keuken lopen. Wanneer er meer dan
Pagina 29
Hoofdstuk 6 Elektriciteit
10 A aan stroom naar de keuken loop gaat de smeltzekering erdoor. De eigenaar van de woning wil
ook nog een vriezer installeren in de keuken. De vriezer heeft een vermogen van 950 W. Laat door
een bereking zien of dat zou kunnen in combinatie met alle 4 de andere apparaten.
5. Kerstverlichting
Bij een kerstverlichting zijn alle lampen Serie geschakeld. Op de verpakking staan de volgende
gegevens: Spanning is 196 V. Totale vermogen is 78 W. Er zitten 82 lampen aan de kerstverlichting
a. Leg uit waarom alle lampen uit gaan als er 1 lamp kapot gaat.
b. Bereken de totale stroomsterkte.
c. Beredeneer wat de stroomsterkte door 1 lamp is.
d. Bereken de spanning en het vermogen van 1 lamp.
6. Weerstanden
Van een elektrische schakeling zoals in afbeelding 1. Zijn de volgende gegevens bekend: weerstand
1 (R1) en Weerstand 2(R2) zijn dezelfde weerstanden. Door weerstand 1 gaat een stroom van 2,41
A. Over weerstand 3 staat een spanning van 9,4 V. Bereken het vermogen van weerstand 2.
7. Woonkamer
In de woonkamer zit jij tv te kijken. Je moeder is aan het strijken en er staat ook nog een lamp aan
van 50 W. Het strijkijzer heeft een vermogen van 150 W. De totalestroomsterke is 1.80 A. Bereken
het vermogen van de tv.
6.4.2 Veiligheid
1. Veiligheid
De zekering (smeltzekering) en de aardlekschakelaar zijn 2 belangrijke manieren om de veiligheid
van elektriciteit te vergroten. Leg de functie en het doel van beide maatregelen uit.
2. Lampen
Bereken hoeveel lampen van 50 W je maximaal in huis aan kan doen zonder dat de smeltzekering
van 10 A erdoor gaat.
3. Keuken
Ín de keuken staat een elektrische kookplaat (0,75 kW), een koelkast van 500 W, een
Pagina 30
Hoofdstuk 6 Elektriciteit
keukenapparaat (0,34 kW)
a. Bereken de totale stroomsterkte.
Vervolgens wordt de oven op 800 W ingesteld.
b. Laat door middel van een berekening zien dat de zekering erdoor gaat.
c. Wat moet je doen om toch alle apparaten tegelijk te laten werken zonder dat de zekering erdoor
gaat.
4. Auto
In de auto zit een smeltzekering van 10 A er zit een accu met een spanning van 230 V in de auto.
Jhonnie wil een nieuwe geluidsinstallatie in zijn auto hebben. Hij heeft een subwoofer gekocht met
een vermogen van 1,2 kW en verder nog 4 boxen van elk 0,29 kW. Laat door middel van een
berekening zien of dit samen op een smeltzekering van 10 A kan.
Pagina 31
Hoofdstuk 6 Elektriciteit
Rekenvaardigheid Wetenschappelijke notatie
Bestudeer Blz 142 en 143 Rekenvaardigheid Wetenschappelijke Notatie.
Let op bij het gebruik van de rekenmachine wanneer je machten van 10 gebruikt. Bij de wiskunde
heb je geleerd om 1,3 x 102 in te tikken op je rekenmachine als; (tussen accolades is een toets op je
rekenmachine)
"1" "," "3" "x" "10" "^" "2". Dit kan problemen geven als je delingen gaat berekenen wanneer je de
machten van 10 niet tussen haakjes zet. Een manier die eenvoudiger is, is het gebruik van de functie
"EXP" op je rekenmachine; Die betekent namelijk al x10 tot de macht ......
Makkelijker is dus op je rekenmachine intikken:
"1" "," "3" "EXP" "2"
Maak de volgende rekenopdrachten.
Wetenschappelijke notatie
kn.nu/hu3ta
Vraag 1
Schrijf de volgende getallen om naar machten van 10
0,016 m = ............ m
110000 V = .............. V
380 kV = .............. V
4 Tbyte = ............ byte
0,035 mA = ............... A
Vraag 2
Zet de getallen in volgorde van toenemende grootte
a. 27Mw
b. 45kW
c. 9 GW
d. 33mW
vraag 3
Bereken de volgende opgaven met je rekenmachine en gebruik daarbij de EXP-functie.
Pagina 32
Hoofdstuk 6 Elektriciteit
2
6
2
2
6,2x10 x 4,72x10 = ..........
3,5x10 x 4,21x10 = ............
5
7,32x10
-2
x 13x10
8
6,89x10 x 9,2x10
4
34x10 x 1,53x10
= .............
-5
-7
= ............
= .............
Vraag 4
Erik sluit een lampje aan van 30mW op een spanningsbron van 3 Volt. Het lampje brandt
vervolgens 2,5 uur. Bereken het energieverbruik in Joule. (schrijf je antwoord in machten van
10)
Vraag 5
Een gemiddeld gezin verbruikt ongeveer 3500kWh per jaar. Hoeveel MJ is dat per dag?
(Antwoord in machten van 10)
Vraag 6
Een stofzuiger van 1,8kW wordt aangesloten op het lichtnet. Bereken de stroomsterkte in mA.
(antwoord in machten van 10)
Vraag 7
In een computerruimte staan 60 computers met monitor die elk een vermogen hebben van
215W. De computers staat 9 uur per dag aan.
Pagina 33
Hoofdstuk 6 Elektriciteit
Bereken het energieverbruik in kWh per jaar.
Pagina 34
Hoofdstuk 6 Elektriciteit
PO Elektrisch vermogen
Inleiding
Bij dit PO krijg je een aantal weerstanden of lampen waarvan je het vermogen moet bepalen. Je
bereid dit voor, voert de proef uit en legt dit vast in een verslag. Voor dit geheel krijg je een cijfer, hoe
je cijfer tot stand komt staat in het nakijkmodel onderaan het voorschrift. Veel succes
Doel: Bepalen van het vermogen van onbekende lampen of weerstanden
Benodigdheden:
Voedingskast
snoeren
Onbekende lampen of weerstanden
1 multimeter
uitvoering:
De spanning op het spanningskastje mag niet hoger zijn dan 5,0 V
(onderste display)
Zelf bedenken
Nakijkmodel:
PO Elektrisch vermogen klas 2
Namen:
Voorbereiding
Juiste schakelschema’s getekend (2 * 9)
Schakelschema met potlood getekend (4)
Voorbereiding handgeschreven (3)
Totaal voorbereiding (max 25)[1]
Uitvoering[2]
Bouwen opstelling
1e keer goed = 35
2e keer goed = 20
3e keer goed = 10
Lamp heel terug en alles netjes opgeruimd(5)
Totaal uitvoering (Max 40)
Verslag
Waarnemingen in overzichtelijke tabel (5)
Berekeningen correct en met formules (10)[3]
Pagina 35
Hoofdstuk 6 Elektriciteit
Conclusie in overeenstemming met waarnemingen
(5)
Discussie, wat kan beter/moet anders. Hier geen
samenwerking of planning noemen (10)
Algemene stijl (totaal 5)
Zinnen correct Nederlands[4]
Totaal verslag (max 35)
Totaal (max 100)
Cijfer = punten/10
[1] Bij geen voorbereiding aanwezig op dag van uitvoering dan 0 punten noteren voor de
voorbereiding
[2] Na drie maal controle opstelling niet goed gebouwd dan 0 punten noteren en juiste opstelling
bouwen
[3] Berekening volgens stappenplan
[4] Per taal of schrijffout 1 punt in mindering brengen met een max van 5 punten
Nakijkmodel PO ELektrisch vermogen
kn.nu/ww.e0b6a0e (pdf, maken.wikiwijs.nl)
Pagina 36
Hoofdstuk 6 Elektriciteit
Antwoorden
antwoorden 6.2
Antwoorden 6.2.3 Extra oefenopdrachten
1. Omrekenen
a. 1 kWh = 3600000 J
b. 230 J delen door 1000 = 0,230 kJ
c. 1409 mJ delen door 1000 = 1,409 J
d. 9,8 *105 J delen door 3600000 = 0,27 kWh
e. 405 kWh keer 3600000, dan delen door 1000 = 1,5 *106 kJ
f. 788 J delen door 3600000 = 2,2 *10-4 kWh
g. 6778 kJ keer 1000, dan delen door 3600000 = 1,9 kWh
h. 7,30 h keer 60 = 438 min
i. 0,50 h keer 60 = 30 min
j. 105 min delen door 60 = 1,75 h
k. 55 min delen door 60 = 0,92h
l. 0,60 h keer 60 = 36 min
2. Rekenopdrachten
a. Een lamp met het vermogen van 45 W staat 2 uur en 15 min aan. Bereken de
hoeveelheid gebruikte energie
P = 45 W / 1000 = 0,045 kW
t = 2 uur en 15 min = 2,25 uur
E = P x t => 0,045 kW x 2,25 h = 0,101 kWh
a. Een lamp met een vermogen van 0,089 kW staat 167 min aan. Bereken de hoeveelheid
gebruikte energie
P = 0,089 kW
t = 167 min / 60 = 2,783 h
E = P x t => 0,089 kW x 2,783 h = 0,248 kWh
a. Een lamp met een vermogen van 0,108 kW staat 4 uur en 55 min aan. Bereken de
hoeveelheid gebruikte energie in J.
P = 0,108 kW
t = 4 uur en 55 min = 4 uur + 55/60 = 0,92 uur = 4,92 uur
E = P x t => 0,108 kW x 4,92 h = 0,531 kWh x 3600000 = 1911600 J
a. Een koelkast gebruikt in totaal 0,876 kWh per dag. Bereken hoelang de koelkast elke dag
aanstaat als de koelkast een vermogen van 170 W heeft.
E = 0,876 kWh per dag
P = 170 W / 1000 = 0,170 kW
E = P x t => t = E / P => t = 0,876 / 0,170 = 5,15 uur per dag
a. Een strijkijzer staat 42 min aan, in die tijd verbruikt het strijkijzer 2,18 *106 J aan Energie.
Bereken het vermogen van het strijkijzer.
t = 42 min / 60 = 0,7 uur
E = 2,18 * 106 J / 3600000 = 0,6055 kWh
E = P x t => P = E / t => 6,055 / 0,7 = 8,65 kW
Pagina 37
Hoofdstuk 6 Elektriciteit
a. Een wasmachine staat 1 uur en 39 min aan. Er wordt in die tijd 1,85 kWh aan energie
verbruikt. Bereken het vermogen van de wasmachine in W.
t = 1 uur en 39 min = 1 uur + 39/60 = 0,65 uur = 1,65 uur
E = 1,85 kWh
E = P x t => P = E / t => 1,85 / 1,65 = 1,12 kW x 1000 = 1120 W
1. In een huis staan de volgende apparaten: 1 waterkoker( vermogen 1,8 kW en staat per week
3 uur en 15 min aan, televisie (525 W en staat per dag 4 uur en 48 min aan), een lamp van 50
W die elke dag 258 min aanstaat en 3 lampen van 21 W die elk elke dag 3 uur en 35 min
aanstaan. Prijs voor 1kWh is 19 cent
a. Bereken de hoeveelheid gebruikte energie per week in J
P waterkoker = 1,8 kW, tijd: 3 uur en 15 min = 3,25 uur
P televisie = 525 W / 1000 = 0,525 kW, tijd: 4 uur en 48 min = 48/60=0,8 + 4 = 4,8 uur
P lamp = 50 W / 1000 = 0,05 kW, tijd 258 min / 60 = 4,3 uur
P 3 lampen = 3 x 21 W = 63 W /1000 = 0,063 kW, tijd 3 uur en 35 min = 35/60 = 0,583 + 3 = 3,583
uur
Vermogen P in kW
Tijd t in uur
Energie E in kWh
Waterkoker
1,8 kW
3,25 uur
5,85 kWh
Televisie
0,525 kW
4,8 uur x 7 = 33,6 h
17,64 kWh
Lamp
0,05 kW
4,3 uur x 7 =30,1 h
1,505 kWh
3 lampen
0,063 kW
3,583 uur x 7 = 25,081 h
1,5801 kWh
Totaal
26,58 kWh
8,811 kWh x 360000 = 9567037 Joule per week
a. Bereken de hoeveelheid gebruikte energie per jaar in kWh.
Zie antwoord a
a. Bereken hoeveel geld het kost om een heel jaar tv te kijken
1 kWh = 19 cent => 17,64 kWh per week x 52 = 917,28 kWh x 0,19 = 174,28 euro
a. De lamp van 50 W wordt vervangen door een LEDlamp met een vermogen van 7 W. Bereken
hoeveel geld je daarmee bespaart.
Lamp 50 W = 1,505 kWh per week x 0,19 cent = 0,28595 euro / 50 * 7 = 0,040033 euro dus je
bespaart 0,2459 euro per week (ongeveer 25 cent)
a. Een Ledlamp kost 25 euro. Bereken hoeveel jaar het duurt voordat de LEDlamp zichzelf heeft
terugverdiend.
25 euro / 0,25 euro per week = 100 weken / 52 = 1,92 jaar
Antwoorden 6 2 3 Extra oefenopdrachten.docx
kn.nu/ww.f272241 (docx, maken.wikiwijs.nl)
Pagina 38
Hoofdstuk 6 Elektriciteit
Antwoorden 6.3
Antwoorden 6.4
Antwoorden: 6.4.1 Hoe groot is het vermogen
1. Rekenen met symbolen
a. Neem onderstaande tabel over en vul in
Naam grootheid
Symbool grootheid
Naam eenheid
Symbool grootheid
Vermogen
P
Watt
W
Spanning
U
volt
v
Stroomsterkte
I
Ampére
A
b. Verander de formule zo dat je de stroomsterkte zou kunnen uitrekenen.
P=U*I
I = P/U
c. Verander de formule zo dat je de spanning zou kunnen uitrekenen
U = P/I
2. Omrekenen
a. 15 mA = 0,015 A
b. 0,0032 mA = 3,2 * 10-6 A
c. 9,0 A = 9000 mA
d. 0.0045 mA = 4,5 * 10-6 A
3. Standaard sommen
a. Bereken P als I= 5,0 A en U = 1,8 V
P=U*I
P = 1.8 * 5,0 = 9,0 W
b. Bereken P als I = 325 mA en U = 70 V
I = 325 mA = 0,325 A U = 70 V
P=U*I
P = 0,325 * 70 = 22,75 W
c. Bereken I als P = 150 W en U = 62,8 V
P = 150 W U = 62,8 V I = ?
P = U* I
I = P/U
Pagina 39
Hoofdstuk 6 Elektriciteit
I = 150/62,8 = 2,39 A
d. Bereken I als P = 1,2 kW en U = 180 V
P = 1,2 kW = 1200 W U = 180 V I = ?
P=U*I
I = P/U
I = 1200/180 = 6.67 A
e. Bereken U als P = 1,58 W en I = 0.0053 A
P = 1,58 W I = 0,0053 A U = ?
P=U*I
U = P/I
U = 1,58/0.0053 = 298 V
f. Bereken U als P = 0.25 kW en I = 475 mA
P = 0,25 kW = 250 W I = 475 mA = 0,475 A U = ?
U = P/I
U = 250/0.475 = 526 V
4. Staafmixer
In de keuken staat de lamp (50 W) aan, de koelkast (350 W) en de magnetron (800 W)
a. Bereken de stroomsterkte die de lamp nodig heeft.
P = 50 W U = 230 V I = ?
P=U*I
I = P/U
I = 50/230 = 0,22 A
b. Bereken de stroomsterkte die de magnetron nodig heeft.
P = 800 W U = 230 V I = ?
I = P/U
I = 800/230 = 3,48 A
c. Bereken de stroomsterkte die de koelkast nodig heeft.
P = 350 W U = 230 V I = ?
I = P/U
I = 350/230 = 1,52 A
d. Bereken de stroomsterkte die de drie apparaten samen nodig hebben.
Itotaal = I1 + I2 + I3
I1 = 0,22 A I2 =3,48 A I3 = 1,52 A
Itotaal = 0,22 + 3,48 + 1,52 = 5,22 A
e. Leg uit hoe de apparaten geschakeld moeten zijn.
Elk apparaat heeft zijn eigen hoeveelheid stroom, bovendien kunnen alle apparaten
afzonderlijk aan en uit geschakeld worden. Het moet hier dus gaan om een parallelschakeling.
f. Wanneer de staafmixer ook wordt gebruikt stijgt de stroomsterkte naar 6,08 A. Bereken het
vermogen van de staafmixer.
U = 230 V I = 6,08 - 5,22 = 0,86 A P = ?
P=U*I
Pagina 40
Hoofdstuk 6 Elektriciteit
P = 230 * 0,86 = 198 W
g. Er mag maximaal 10 A aan stroom naar de keuken lopen. Wanneer er meer dan 10 A aan stroom
naar de keuken loop gaat de smeltzekering erdoor. De eigenaar van de woning wil ook nog een
vriezer installeren in de keuken. De vriezer heeft een vermogen van 950 W. Laat door een bereking
zien of dat zou kunnen in combinatie met alle andere apparaten.
P = 950 W U = 230 V I = ?
I = P/U
I = 950/230 = 4.13 A
Itotaal = 6,08 + 4,13 = 10,25 A
Maximaal mag er 10 A stroom lopen, dus gaat de smeltzekering er door.
antwoorden: 6.4.2 Veiligheid
1. Veiligheid
De zekering (smeltzekering) en de aardlekschakelaar zijn 2 belangrijke manieren om de veiligheid
van elektriciteit te vergroten. Leg de functie en het doel van beide maatregelen uit.
De smeltzekering smelt door bij een te hoge stroomsterkte, hierdoor kan de stroomsterkte in
de kring nooit te hoog worden.
De aardlekschakelaar schakelt de stroom uit wanneer de hoeveelheid uitgaande stroom
ongelijk is aan de hoeveelheid terugkerende stroom.
2. Lampen
Bereken hoeveel lampen van 50 W je maximaal in huis aan kan doen zonder dat de smeltzekering
van 10 A erdoor gaat.
I = 10 A U = 230 V P = ?
PU*I
P = 230 * 10 = 2300 W
Aantal lampen = 2300/ 50 = 46 lampen
3. Keuken
Ín de keuken staat een elektrische kookplaat (0,75 kW), een koelkast van 500 W, een
keukenapparaat (0,34 kW)
a. Bereken de totale stroomsterkte.
P1 = 0,75 kW = 750 W U = 230 V I1 = 750/230 = 3,26 A
P2 = 500 W U = 230 V I2 = 500/230 = 2,17 A
P3 = 0,34 kW = 340 W U = 230 V I = 340/230 = 1,47 A
Itotaal = 3,26 + 2,17 + 1,47 = 6,9 A
Vervolgens wordt de oven op 800 W ingesteld.
b. Laat door middel van een berekening zien dat de zekering erdoor gaat.
P4 = 800 W U = 230 V I4 = 800/230 = 3.47 A
Itotaal = 6.9 + 3,47 = 10,37 A
Zekering is maximaal 10 A, dus de stroomsterkte is boven de maximale stroomsterkte
c. Wat moet je doen om toch alle apparaten tegelijk te laten werken zonder dat de zekering erdoor
gaat.
Niet alle apparaten op dezelfde zekering plaatsten, maar op verschillende zekeringen.
4. Auto
In de auto zit een smeltzekering van 10A en een accu met een spanning van 230 V. Jhonnie wil een
nieuwe geluidsinstallatie in zijn auto hebben. Hij heeft een subwoofer gekocht met een vermogen van
Pagina 41
Hoofdstuk 6 Elektriciteit
1,2 kW en verder nog 4 boxen van elk 0,29 kW. Laat door middel van een berekening zien of dit
samen op een smeltzekering van 10 A kan.
P1 = 1,2 kW = 1200 W U = 230 V I1 = 1200/230 = 5,2 A
P2 = 0.29 kw = 290 W U = 230 V I2 = 290/230 = 1,3 A
de 4 boxen samen zijn 1,3 * 4 = 5,2 A
totaal = de stroomsterkte 10,4 A.
Dan kan de zekering niet aan want die is maximaal 10 A
5. Kerstverlichting
Bij een kerstverlichting zijn alle lampen Serie geschakeld. Op de verpakking staan de volgende
gegevens: Spanning is 196 V. Totale vermogen is 78 W. Er zitten 82 lampen aan de kerstverlichting
a. Leg uit waarom alle lampen uit gaan als er 1 lamp kapot gaat.
Er is bij een serieschakeling maar 1 stroomkring. Als 1 lamp kapot gaat is de gehele
stroomkring verbroken en krijgt dus geen enkele lamp meer stroom.
b. Bereken de totale stroomsterkte.
U = 196 V P = 78 W I = ?
I = P/U
I = 78/196 = 0,40 A
c. Beredeneer wat de stroomsterkte door 1 lamp is.
Er is maar 1 stroomkring omdat het hier gaat om een serieschakeling. Dus is de stroomsterkte
door lamp 1 ook 0,40 A
d. Bereken de spanning en het vermogen van 1 lamp.
Ptotaal = 78 W aantal lampen = 82 Utotaal = 196 V
P1 = 78/82 = 0,95 W
U1 = P/I
U1 = 0,95/0,40 = 2,38 V
6. Weerstanden
Van een elektrische schakeling zoals in afbeelding 1. Zijn de volgende gegevens bekend: weerstand
1 (R1) en Weerstand 2(R2) zijn dezelfde weerstanden. Door weerstand 1 gaat een stroom van 2,41
A. Over weerstand 3 staat een spanning van 9,4 V. Bereken het vermogen van weerstand 2.
I2 = 2.41 A U1 + U2 = 9,4 V U2 = 9,4/2 = 4,7 V P = ?
P=U*I
P = 2,41 * 4,7 = 11.3 W
7. Woonkamer
In de woonkamer zit jij tv te kijken. Je moeder is aan het strijken en er staat ook nog een lamp aan
van 50 W. Het strijkijzer heeft een vermogen van 150 W. De totalestroomsterke is 1.80 A. Bereken
het vermogen van de tv.
P1 = 50W U = 230 V I1 = ?
I1 = P/U = 50/230 = 0,22 A
P2 = 150 W U = 230 V I2 = ?
I2 = 150/230 = 0,65 A
Itotaal = 1,80 A I2 = 0,65 A I1 = 0,22 A I3 = ?
Itotaal = I1 + I2 + I3
I3 = 1,80 -0,65 -0,22 = 0.93 A
Pagina 42
Hoofdstuk 6 Elektriciteit
P3 = ?
P3 = 230 * 0,93
P3 = 214 W
Pagina 43
Hoofdstuk 6 Elektriciteit
Oefentoetsen
Oefentoest Onthouden en begrijpen
Oefentoets onthouden en begrijpen H6
kn.nu/hbfcw
meten
Je wilt de stroomsterkte meten hoe sluit je de meter aan
a. Parallel
b. Serie
c. Kan zowel parallel en serie
schakelschema
Zoek de juiste omschrijving bij het schakelschema
1.
2.
a.
Goed schakelschema
b.
kortsluiting
c.
stroommeter verkeerd aangesloten
d.
Spanningsmeter verkeerd aangesloten
3.
4.
omrekenen
Hoeveel uur staat het gelijk aan 51 min
a. 0,51 h
b. 3060 h
c. 0,85 h
gegevens
Een lamp staat aangesloten in de keuken. hoe groot is de spanning op de lamp
Pagina 44
Hoofdstuk 6 Elektriciteit
a. 100 V
b. 220 V
c. 230 V
d. Dat moet je uitrekenen met de formule U = p/I, maar daar heb je niet voldoende gegevens
voor
schakelschema
Maak de juiste combinaties tussen de tekeningen en de begrippen die horen bij een
schakelschema
1.
2.
a.
Stroommeter
b.
spanningsbron
c.
lamp
d.
Voltmeter
3.
4.
Multimeter
Als je een multimeter aansluit om de spanning te meten dan staat de multimeter altijd
_______________ geschakeld.
Meten
Je wilt de Stroomsterkte meten. Welke meter sluit je aan
a. Amperemeter
b. Voltmeter
symbolen
De richting van de stroom is altijd van _______________ naar _______________
formule
Een lamp met een onbekend vermogen staat per dag 8 uur aan. De spanning over de lamp is
230 V en de lamp verbruikt per dag 1,88 kWh. Welke formule gebruik je voor het berekenen
van het vermogen
Pagina 45
Hoofdstuk 6 Elektriciteit
a. p = U * I
b. p = I * U
c. p = E/t
d. p = t/E
formule
Je moet de spanning berekenen. Hoe ziet de formule eruit
a. U = p*I
b. U = I*P
c. U = P/I
d. U = I/p
gegevens
Hoe groot is de spanning van het lichtnet
a. 100 V
b. 220 V
c. 230 V
formule
Je wilt de stroomsterkte berekenen. welke formule wil je gebruiken
a. I = p * U
b. I = U * p
c. I = U/p
d. I = p/U
meten
Je moet de spanning meten. Hoe moet je de meter aansluiten
a. Serie
b. Parallel
c. Kan beide, zowel parallel en serie
Symbolen
Je meet de spanning. Je gebruikt het symbool _______________ om de spanning aan te
geven.
meten
Je wilt de spanning meten. Welke meter sluit je aan
a. Amperemeter
b. Voltmeter
Pagina 46
Hoofdstuk 6 Elektriciteit
Veiligheid
De werking van een smeltzekering is
a. Een smeltzekering zorgt ervoor dat er geen kortsluiting kan ontstaan
b. Een smeltzekering gaat door branden als er kortsluiting is
c. Een smeltzekering brand door als er te veel stroom door een draad gaat
d. Een smeltzekering zorgt ervoor dat er niks door kan branden en dat er altijd stroom naar de
apparaten gaat
symbolen
Onder een waterkoker staat 2000 W. Dit is de grootheid _______________
omrekenen
Zet de volgende tijden op volgorde van de grootste tijdsduur naar de kleinste tijdsduur
a. 1 uur en 10 min
b. 1,1 h
c. 110 min
d. 4000 s
multimeter
Als een multimeter als een stroommeter wordt gebruikt dan staat de multimeter altijd
_______________geschakeld
Oefentoets Toepassen en Integreren
Deze oefentoets bestaat uit 4 vragen en is vergelijkbaar met de vragen zoals ze in de toets van de
toetsweek ook staan. Bij alle rekenopdrachten is het verstandig om gebruik te maken van het
stappenplan voor rekenopdrachten.
1. Omrekenen
a. 250 A = ....... mA
Pagina 47
Hoofdstuk 6 Elektriciteit
b. 230 mV = ..... V
c. 4.25 kWh = ...... kJ
d. 45 kJ = ....... J
e. 954 * 103 J = ...... kWh
f. 450 J/s = ....... kW
2. Verbanden
a. Een huis wordt een lamp met een vermogen van 50 W vervangen door een spaarlamp van 7 W.
De lampen geven elk evenveel licht. Leg uit wat er gebeurt met de stroomsterkte.
b. Twee batterijen bevat beide 2,5 kWh aan energie. Op batterij 1 wordt een telefoon aangesloten
met een vermogen van 20 W. Op batterij 2 wordt een lamp aangesloten van 13 W. Leg uit welke
batterij als eerst op is.
c. Twee lampen moeten onafhankelijk van elkaar aan en uit kunnen. Leg uit op welke manier deze
lampen geschakeld moeten worden.
d. In huis staan 2 lampen parallel geschakeld. Lamp 1 heeft een groter vermogen dan lamp 2. Leg uit
door welke lamp de meeste stroom loopt.
3. Rekensommen
a. Een laptop met een vermogen van 42 W staat 98 min aan de lader. Bereken de verbruikte energie
b. Een Iphone wordt in de auto opgeladen. Het vermogen van de Iphone is 12,5 W. De accu van de
auto heeft een spanning van 24 V. Bereken de stroomsterkte
c. De neonverlichting op broadway heeft gezamenlijk een vermogen van 98 kW en staat aangesloten
op de netspanning. Bereken de totale stroomsterkte.
d. De diepvriezer staat dagelijks 250 min aan. De vriezer heeft een vermogen van 0,47 kW. Een kWh
kost 0,15 euro. Berekend hoe groot de elektriciteitskosten zijn als de diepvriezer een week aan staat.
e. Een strijkijzer met een vermogen van 80 W is aan blijven staan tijdens de vakantie. De familie is 2
weken op vakantie geweest. Bereken de kosten van het aan laten staan van het strijkijzer gedurende
de vakantie.
f. De slaapkamers staan geschakeld op een zekering van 10 A. Wanneer alle lampen en andere
apparaten aanstaan wordt de stroomsterkte gemeten op 7,89 A. Er wordt vervolgens een zonnebank
in de slaapkamer geplaatst. De zonnebank heeft een vermogen van 0.55 kW. Laat door een
berekening zien of de zekering eruit vliegt als alle apparaten inclusief zonnebank aan staan.
4. Parallel en serie schakelingen
Linda koopt een kroonluchter met daarin 3 lampen en vraagt zich af of deze serie of parallel
geschakeld zijn. Ze hangt de kroonluchter op in haar slaapkamer en
a. Teken de schakeling met natuurkundige symbolen voor de parallel schakeling.
b. Teken de schakeling met natuurkundige symbolen voor de serie schakeling.
Ze hangt de kroonluchter op in haar slaapkamer en leest daarbij op de verpakking dat de lampen
Pagina 48
Hoofdstuk 6 Elektriciteit
parallel geschakeld zijn. Er blijken helaas 2 lampen kapot, gelukkig heeft ze nog 2 lampen in huis. .
Lamp 2 heeft een vermogen van 25 W. Lamp 3 heeft een vermogen van 10 W. Lamp 1 is de
originele lamp uit de doos het vermogen van deze lamp is niet bekend. De totale stroomsterkte van
de drie lamp en samen is 183 mA.
c. Wat is de spanning die over lamp 1 staat?
d. Bereken de stroomsterkte door lamp 2.
e. Bereken de stroomsterkte door lamp 3.
f. Bereken het vermogen van lamp 1.
Antwoorden oefentoets toepassen en integreren
1. Omrekenen
a. 2,50 * 105 mA
b. 0.230 V
c. 1.53 * 104 kJ
d. 4,5 * 104 J
e. 2,65 * 10-2 kWh
f. 0,45 kW
2. Verbanden
a. Beide lampen zijn in huis aangesloten en dus staat over beide lampen een spanning van 230 V.
De lamp met een vermogen van 50 W heeft meer energie per seconde nodig dan de lamp van 7 W.
Omdat elke ampere evenveel energie meeneemt zal de lamp van 7 W dus minder stroom nodig
hebben dan de lamp van 50 W. De stroomsterkte zal in deze situatie dus afnemen.
b.De telefoon met een vermogen van 20 W verbruikt elke seconde 20 J aan energie. De lamp met
een vermogen van 13 W verbruikt elke seconde 13 J aan energie. De lamp gebruikt dus minder
energie per seconde dan de telefoon. Beide baterijen bevatten evenveel energie. De batterij van de
telefoon zal eerder op zijn dan de batterij van de lamp omdat de telefoon meer energie per seconde
gebruikt.
c. Bij een parallelschakeling staat elk apparaat in een eigen stroomkring. Bij een serieschakeling
staan alle apparaten in dezelfde stroomkring. Wanneer je in de serieschakeling de stroomkring
onderbreekt kan er geen stroom en dus geen energie naar beide lampen. Als je bij een
parallelschakeling een stroomkring onderbreekt dan blijft de andere stroomkring intact, er blijft dan
dus wel stroom (en dus energie) naar de andere lamp gaan. Om beide lampen onafhankelijk van
elkaar te kunnen bedienen die je de lampen parallel te schakelen.
d. Wanneer de lampen parallel geschakeld zijn staat over beide lampen dezelfde spanning. De
formule die hier geldt is P = U * I. Omdat de spanning over beide lampen gelijk is heeft U geen
invloed op de stroomsterkte. Wanneer het vermogen groot is moet de stroomsterkte ook groot zijn.
Omdat lamp 1 een groter vermogen heeft dan lamp 2 zal de stroomsterkte door lamp 1 groter zijn
dan de stroomsterkte door lamp 2.
3. Rekensommen
a. P = 42 W
t = 98 min = 98 * 60 = 5880 s
E=?
E=P*t
E = 42 * 5880
E = 2,47 * 105 J
b. P = 12,5 W
U = 24 V
I=?
P=U*I
I = P/U
Pagina 49
Hoofdstuk 6 Elektriciteit
I = 12,5 / 24
I = 0,52 A
c. P = 98 kW = 98000 W
U = 230 V
I=?
P=U*I
I = P/U
I = 98000 /230
I = 4,26 *102 A
d. tdag = 250 min = 250/ 60 = 4,17 h
P = 0,47 kW
1kWh = 0,15 euro
kosten per week = ?
tweek = 4,17 * 7 = 29,17 h
E=P*t
E = 0,47 * 29,17
E = 13,7 kWh
kosten per week = 13,7 * 0,15 = 2,06 euro
e. P = 80 W = 0,080 kW
t = 2 weken = 2 *7 * 24 = 336 h
1 kWh = 0,15 euro
kosten = ?
E = P* t
E = 0,080 * 336
E = 26.88 kWh
kosten = 26.88 * 0,15 = 4,03 euro
f. I1 = 7.89 A
P = 0,55 kW = 550 W
U = 230 V
It = ?
P=U*I
I2 = P/U
I2 = 550/230 = 10,28 A
It = I1 + I2
It =7,89 + 2,39
It = 10,28 A
De zekering kan maximaal 10 A hebben. De stroomsterkte is groter, dus de zekering gaat erdoor.
5 serie en parallel schakelingen
a + b.
Pagina 50
Hoofdstuk 6 Elektriciteit
4c. U = 230 V
d. U = 230 V P = 25 W
I2 = ?
P=U*I
I2 = P/U
I2 = 25/230
I2 = 0,11 A
e. U = 230 V P = 10 W
I1 = ?
P=U*I
I3 = P/U
I3 = 10/230
I3 = 0,04 A
f. It = 283 mA = 0,283 A
Pagina 51
I2 = 0.11 A
Hoofdstuk 6 Elektriciteit
Antwoorden
Vraag 1
Leg uit met natuurkundige woorden wat je verstaat onder het begrip elektrische spanning. Google
ook eens naar 'Spanning Volt'
Onder het begrip elektrische spanning verstaan we in de natuurkunde het elektrisch energie verschil
tussen de pluspool en minpool van een spanningsbron. Bijvoorbeeld van een batterij of accu.
Vraag 2
Welke soorten spanningbronnen ken je nog meer naast een batterij en accu?
Een dynamo, generator, zonnecel, lichtnet (stopcontact), knoopcel-batterijtje
Vraag 3
Welk symbool gebruiken we voor de grootheid spanning? En welke eenheid met symbool hoort er bij
de spanning?
Voor de grootheid spanning gebruiken we het symbool U. De eenheid die hoort bij de grootheid
spanning is Volt met symbool V.
Vraag 4
Wat wordt er bedoeld met het lichtnet?
Met het lichtnet wordt bedoelt de spanningbron stopcontact. Op het lichtnet staat altijd een spanning
van 230 Volt.
Vraag 5
Noem 5 apparaten die jullie thuis gebruiken die aangesloten zijn op een spanning van 230 V
5 apparaten die je thuis aansluit op het lichtnet/stopcontact met een spanning van 230 V:
- wasmachine,
- afwasmachine,
- oven,
- magnetron,
- televisie
- (ook apparaten met een adapter sluit je aan op 230 V, de adapter zet de spanning van 230 V om
naar een lagere spanning die nodig is voor het apparaat wat je aansluit op de adapter)
Vraag 6
Elk elektrisch apparaat heeft zijn eigen spanningsbron met bijbehorende spanning. Bijna alle
apparaten thuis (zonder adapter) werken op 230 V. Een mobieltje werkt over het algemeen op een
veel lagere spanning; tussen de 5 en de 10 V. Waarom zou dit zo zijn?
Pagina 52
Hoofdstuk 6 Elektriciteit
Een mobieltje heeft geen grote hoeveelheden energie nodig, een wasmachine wel. Over het
algemeen geldt dat hoe lager de spanning hoe minder energie het apparaat verbruikt.
Vraag 7
In welke vormen van energie wordt elektrische energie omgezet in een mobieltje? Welke vorm van
energie ken je nog meer uit het vorige hoofdstuk?
In een mobieltje wordt elektrische energie omgezet in;
- stralingsenergie
- warmte energie (bv wanneer je lang een spelletje speelt)
- bewegings energie (wanneer de trilmodus begint te werken)
Andere vormen van energie die je kent uit het vorige hoofdstuk;
- chemische energie
- kernenergie
Vraag 8
Bekijk het filmpje over Energie: https://www.youtube.com/watch?v=uhOiyMyMgF0
Welke energiebronnen worden er gebruikt voor het produceren van elektrische energie?
Voor elektrische energie worden de volgende energiebronnen gebruikt:
- steenkool
- aardgas
- Windenergie (bewegingsenergie)
- de zon (zonnepanelen)
- uranium (kernenergie)
- maar ook afval (huisvuil)
Vraag 9
Welke voordelen en nadelen hebben deze energiebronnen?
Steenkool en aardgas zijn reletief goedkoop, steenkool is echter milieuvervuilend
De zon en windenergie zijn niet altijd voor handen (aanwezig), zijn wel milieuvriendelijk
Kernenergie geeft heel veel energie, maar geeft ook radioactief afval wat honderden jaren een
gevaar vormt, en kans op kernramp (Fukushima)
Afval is veel voor handen (goedkoop en ruimt op) maar is milieuonvriendelijk)
Vraag 10
Leg in je eigen woorden uit wat je verstaat onder het begrip elektriciteit.
Pagina 53
Hoofdstuk 6 Elektriciteit
Elektriciteit gebruik je om de energie uit de elektriciteitscentrale/batterij/lichtnet/accu te verplaatsen
naar een apparaat dat de energie verbruikt.
Vraag 11
In de tekst 'Wat is elektriciteit' op blz 125 gesproken over dat er kennelijk iets beweegt bij elektriciteit.
Wat beweegt er, en wat vervoeren deze deeltjes dan eigenlijk?
Elektronen, dit zijn superkleine deeltjes de de energie transporteren.
Vraag 12
Welke symbool heeft de grootheid energie en in welke eenheid (met symbool) wordt dit uitgedrukt?
Voor de grootheid Energie gebruiken we het symbool E met de eenheid Joule, symbool J.
Vraag 13
Welk voordeel heeft een stopcontact van 230 V ten opzichte van een accu van 12 V als we het
hebben over energie?
De elektronen vervoeren bij 230 V meet energie dan bij een accu van 12 V en kan dus met minder
stroom (elekektronen) de benodigde energie leveren aan een apparaat.
Vraag 14
Reken de volgende waarden om in de bijbehorende eenheid:
12 V = …….. kV
380000 V = ……… kV
15000 mV = …………. V
250000 mV = …………. kV
8550 kJ = ……………. J
2,6 MJ = ……………….. J
12 V = 12 / 1000 = 0,012 kV
380000 V = 380000 / 1000 = 380 kV
15000 mV = 15000 / 1000 = 15 V
250000 mV = 250000 / 1000 = 250 V / 1000 = 0,250 kV
8550 kJ = 8550 x 1000 = 8550000 J
2,6 MJ = ……………….. J
Antwoorden: Oefentoets onthouden en begrijpen H6
Nieuwe Categorie
Nieuwe feedback (0 tot 10 punten)
Feedback
Pagina 54
Hoofdstuk 6 Elektriciteit
Nieuwe feedback (10 tot 19 punten)
Feedback
Vragen en antwoorden in deze categorie
meten
Je wilt de stroomsterkte meten hoe sluit je de meter aan
1. Parallel (0 punten)
2. Serie (1 punten)
3. Kan zowel parallel en serie (0 punten)
Waarde: 1 punten
schakelschema
Zoek de juiste omschrijving bij het schakelschema
1. a
2. d
3. b
4. c
Waarde: 1 punten
omrekenen
Hoeveel uur staat het gelijk aan 51 min
1. 0,51 h (0 punten)
2. 3060 h (0 punten)
3. 0,85 h (1 punten)
Waarde: 1 punten
gegevens
Een lamp staat aangesloten in de keuken. hoe groot is de spanning op de lamp
1. 100 V (0 punten)
2. 220 V (0 punten)
3. 230 V (1 punten)
4. Dat moet je uitrekenen met de formule U = p/I, maar daar heb je niet voldoende gegevens
voor (0 punten)
Pagina 55
Hoofdstuk 6 Elektriciteit
Waarde: 1 punten
schakelschema
Maak de juiste combinaties tussen de tekeningen en de begrippen die horen bij een
schakelschema
1. d
2. a
3. c
4. b
Waarde: 1 punten
Multimeter
Als je een multimeter aansluit om de spanning te meten dan staat de multimeter altijd
_______________ geschakeld.
Juist antwoord:
Als je een multimeter aansluit om de spanning te meten dan staat de multimeter altijdparallel
(alternatieven: Parallel, Paralel, paralel, Parralel, parralel) geschakeld.
Waarde: 1 punten
Meten
Je wilt de Stroomsterkte meten. Welke meter sluit je aan
1. Amperemeter (1 punten)
2. Voltmeter (0 punten)
Waarde: 1 punten
symbolen
De richting van de stroom is altijd van _______________ naar _______________
Pagina 56
Hoofdstuk 6 Elektriciteit
Juist antwoord:
De richting van de stroom is altijd van plus (alternatieven: Plus, +) naar min (alternatieven:
Min, -)
Waarde: 1 punten
formule
Een lamp met een onbekend vermogen staat per dag 8 uur aan. De spanning over de lamp is
230 V en de lamp verbruikt per dag 1,88 kWh. Welke formule gebruik je voor het berekenen
van het vermogen
1. p = U * I (0 punten)
2. p = I * U (0 punten)
3. p = E/t (1 punten)
4. p = t/E (0 punten)
Waarde: 1 punten
formule
Je moet de spanning berekenen. Hoe ziet de formule eruit
1. U = p*I (0 punten)
2. U = I*P (0 punten)
3. U = P/I (1 punten)
4. U = I/p (0 punten)
Waarde: 1 punten
gegevens
Hoe groot is de spanning van het lichtnet
1. 100 V (0 punten)
2. 220 V (0 punten)
3. 230 V (1 punten)
Waarde: 1 punten
Pagina 57
Hoofdstuk 6 Elektriciteit
formule
Je wilt de stroomsterkte berekenen. welke formule wil je gebruiken
1. I = p * U (0 punten)
2. I = U * p (0 punten)
3. I = U/p (0 punten)
4. I = p/U (1 punten)
Waarde: 1 punten
meten
Je moet de spanning meten. Hoe moet je de meter aansluiten
1. Serie (0 punten)
2. Parallel (1 punten)
3. Kan beide, zowel parallel en serie (0 punten)
Waarde: 1 punten
Symbolen
Je meet de spanning. Je gebruikt het symbool _______________ om de spanning aan te
geven.
Juist antwoord:
Je meet de spanning. Je gebruikt het symbool V om de spanning aan te geven.
Waarde: 1 punten
meten
Je wilt de spanning meten. Welke meter sluit je aan
1. Amperemeter (0 punten)
2. Voltmeter (1 punten)
Waarde: 1 punten
Veiligheid
Pagina 58
Hoofdstuk 6 Elektriciteit
De werking van een smeltzekering is
1. Een smeltzekering zorgt ervoor dat er geen kortsluiting kan ontstaan (0 punten)
2. Een smeltzekering gaat door branden als er kortsluiting is (0 punten)
3. Een smeltzekering brand door als er te veel stroom door een draad gaat (1 punten)
4. Een smeltzekering zorgt ervoor dat er niks door kan branden en dat er altijd stroom naar de
apparaten gaat (0 punten)
Waarde: 1 punten
symbolen
Onder een waterkoker staat 2000 W. Dit is de grootheid _______________
Juist antwoord:
Onder een waterkoker staat 2000 W. Dit is de grootheid vermogen (alternatieven: Vermogen)
Waarde: 1 punten
omrekenen
Zet de volgende tijden op volgorde van de grootste tijdsduur naar de kleinste tijdsduur
1. c: 110 min
2. a: 1 uur en 10 min
3. d: 4000 s
4. b: 1,1 h
Waarde: 1 punten
multimeter
Als een multimeter als een stroommeter wordt gebruikt dan staat de multimeter altijd
_______________geschakeld
Juist antwoord:
Als een multimeter als een stroommeter wordt gebruikt dan staat de multimeter altijdserie
(alternatieven: Serie)geschakeld
Pagina 59
Hoofdstuk 6 Elektriciteit
Waarde: 1 punten
Pagina 60
Hoofdstuk 6 Elektriciteit
Over dit lesmateriaal
Colofon
Auteur
team NS
Laatst gewijzigd
02 juni 2017 om 09:50
Licentie
Dit lesmateriaal is gepubliceerd onder de Creative Commons
Naamsvermelding 3.0 Nederlands licentie. Dit houdt in dat je onder de
voorwaarde van naamsvermelding vrij bent om:
het werk te delen - te kopiëren, te verspreiden en door te geven via elk
medium of bestandsformaat
het werk te bewerken - te remixen, te veranderen en afgeleide werken
te maken
voor alle doeleinden, inclusief commerciële doeleinden.
Meer informatie over de CC Naamsvermelding 3.0 Nederland licentie
Aanvullende informatie over dit lesmateriaal
Van dit lesmateriaal is de volgende aanvullende informatie beschikbaar:
Leerniveau
VWO 2; HAVO 2;
Leerinhoud en
Energie; Techniek; Vormen van energie, energie-omzetting, transport,
doelen
opwekking, rendement en vermogen; Natuurkunde; Verbranden en verwarmen;
Eindgebruiker
leerling/student
Moeilijkheidsgraad gemiddeld
Bronnen
Bron
Type
Werken in een elektriciteitscentrale.
https://edpuzzle.com/join/ewajetu
Link
Energieverbruik
https://www.youtube.com/watch?v=nKWchA2Z3rg
Link
film energieverbruik 2
https://www.youtube.com/watch?v=10ZHT7R35P4
Link
De Stroomkring
https://www.youtube.com/watch?v=CKa6auaJigk
Link
Serie- en Parallelschakeling.
https://www.youtube.com/watch?v=yl23bvRT0xE
Link
Pagina 61
Hoofdstuk 6 Elektriciteit