Elektriciteit - Techniek NexT

Techniek NexT – Thema 1 -Techniek en ...
1
Versie 4.2
Elektriciteit - Wat is dat?
HV
Techniek
NaSk (Elektriciteit)
Een bliksem bevat veel energie. Die is
niet goed op te vangen, anders zou je er
een auto op kunnen laten rijden van
Maastricht naar Groningen.
Andere vormen van elektrische energie
zijn wel goed te gebruiken.
Hoe kun je elektriciteit gebruiken op een
veilige manier? En wat is dat eigenlijk,
elektriciteit?
Elektronen
Elektriciteit is gebaseerd op de eigenschappen
van elektronen. In de tekening zijn ze groen
voorgesteld als deeltjes van een atoom, maar ze
zwerven ook als losse, vrije elektronen buiten
atomen in materiaal.
Deze elektronen hebben een elektrische lading.
Gewoonlijk merk je ze niet. Maar... als je wrijft
over kunststof kleding, zie je die lading wel. Je
haren gaan van elkaar af staan, doordat er zich
een ‘statische’ elektrische lading in vormt.
Samenleving
Theorie
Extra
Praktijk
van
2
Les
1.22
T
blad
Verwerkingsopdracht 1
a) Wijs bij elk van de drie plaatjes aan waar
elektrische lading te zien is.
b) Waardoor kan de statische elektriciteit bij het
jongetje zijn ontstaan?
Bewegende lading
Vrije elektronen komen dus voor in allerlei
materialen. Bijvoorbeeld in een stuk draad van
metaal.
Stel je nu eens voor dat je aan de ene kant van
de draad elektronen weghaalt en die met een
omweg aan de andere kant zou inbrengen.
Aan de ene kant ontstaat dan een tekort aan
elektronen. Aan de andere kant een teveel.
In de draad willen de vrije elektronen dan van
de kant van het teveel naar de kant van het
tekort stromen. Dat is nu elektrische stroom.
Als de elektronen steeds één kant op bewegen
noem je dat gelijkstroom. Er zijn ook
spanningsbronnen die de elektronen
afwisselend heen en weer laten bewegen. Dan
heb je wisselstroom.
Het tekort en het teveel aan de beide uiteinden
noem je elektrische spanning. Je maakt die
spanning met behulp van een technisch
apparaat, een spanningsbron.
2
van
2
Les 1.22-T Elektriciteit - Wat is dat?
Spanningsbronnen
Weerstand
Er zijn vele soorten gelijkspanningsbronnen.
Naast stroom en spanning is er nog een derde
verschijnsel bij elektriciteit: weerstand.
In het ene materiaal kunnen elektronen
gemakkelijker stromen dan in het andere. In het
algemeen stroomt elektriciteit (elektrische
lading dus) veel gemakkelijker door metaal dan
door kunststof. Je zegt dan: de elektrische
weerstand van kunststof is hoger dan van
metaal.
Het lichtnet is echter een wisselspanningsbron.
Verwerkingsopdracht 2
a) Leg uit waarom er aan het gereedschap van
een elektricien een handvat van kunststof zit.
____________________________________
b) Leg uit waarom de stopcontacten aan de
buitenkant van kunststof zijn.
____________________________________
Uit je eigen ervaring
Stroomkringen
Om het verschil tussen elektrische stroom en
spanning beter te begrijpen kun je gebruik
maken je je eigen ervaring: stel dat je hoognodig
moet plassen! Je steekt je hand op om te vragen
of je even naar de wc mag. Wat voel je op dat
moment, stroom of spanning?
Laten we hopen dat het spanning is en nog geen
stroom! Nadat je tijdig het toilet hebt gehaald,
kun je de plas laten stromen.
Als de spanning weg is, stopt de stroom ook.
De spanningsbron is leeg. Net als bij een lege
batterij.
Elektriciteit kan dus door een geleider lopen, als
er een spanningsbron is. Maar dat kan alleen als
de weg die de stroom moet volgen door de
geleiders, niet onderbroken is. Het lijkt op een
verkeersweg die helemaal vol met auto’s is. Alle
verkeer stopt als er ergens een brug open gaat.
Zo’n weg voor elektrische stroom noem je een
stroomkring. Met een schakelaar kun je de
stroomkring onderbreken en daarmee ook de
stroom.
Stroomkringen worden meestal schematisch
weergegeven, bijvoorbeeld:
Verwerkingsopdracht 3
a) Wijs in het schema de twee lampjes, de
spanningsbron en de schakelaar aan.
b) Omcirkel de goede woorden:
De stroom kan wel/niet doorlopen.
Onthoud: ‘Zonder spanning geen stroom’.
Deze stroomkring is wel/niet gesloten.