spreekbeurt elektriciteit Mees oktober 2010

Elektriciteit
Werkstuk ‘elektriciteit’
Mees Kleefmann
Groep 7a
Oktober 2010
Inhoudsopgave
1 - Wat is elektriciteit?
2 - Statische elektriciteit
3 - Stromende elektriciteit maken met een dynamo
4 - Elektriciteit maken met zonlicht
5 - Elektriciteit maken met aardappels, citroenen,
of sinasappels
6 - Waarvoor gebruiken we elektriciteit?
Inleiding
Heel veel dingen die we gebruiken werken op elektriciteit. We kunnen eigenlijk niet meer
zonder. Telefoons, computers, televisie, koelkast, wasmachine, licht. Als er opeens geen
elektriciteit meer zou zijn, zouden heel veel dingen in de war lopen.
Maar wat is elektriciteit? Waar komt het vandaan? Hoe kun je het maken? Op die vragen
wilde ik het antwoord zoeken en daar gaat mijn spreekbeurt / werkstuk over. Ik wil in mijn
spreekbeurt ook een paar proefjes doen met elektriciteit.
Waar ga ik het over hebben?
Allereerst wil ik vertellen wat elektriciteit is. Daarna in hoofdstuk 2 ga ik iets vertellen over
statische elektriciteit. In hoofdstuk 3 gaat het over het maken van elektriciteit met magneten
die in dynamo’s zitten. Hoofdstuk 4 gaat over het opwekken van elektriciteit met zonlicht. In
hoofdstuk 5 vertel ik dat je elektriciteit ook kunt maken met bijvoorbeeld een aardappel of
een citroen. Dan gaat het eigenlijk over een hele eenvoudige batterij.
Hoofdstuk 6 gaat over waarvoor we elektriciteit gebruiken. En daarna komt het slot.
Hoofdstuk 1 - Wat is elektriciteit?
Om uit te leggen wat elektriciteit is, moet ik eerst iets anders vertellen: alles wat je aan kan
raken bestaat uit hele kleine deeltjes. Zo piepklein dat je de deeltjes zelf niet met het blote
oog kunt zien. Die deeltjes heten atomen. Atomen lijken heel erg op een zonnestelsel, met
een zon in het midden en planeten die door de zon aangetrokken worden en eromheen
draaien. Als ze niet aangetrokken zouden worden, zouden ze wegschieten.
Hier is een plaatje van het zonnestelsel. Dat lijkt op een atoom.
Dit is een plaatje van een atoom
In een atoom staat de atoomkern in het midden en daaromheen draaien elektronen. De
atoomkern bestaat uit deeltjes die protonen heten. De elektronen draaien in een baan om de
atoomkern en schieten niet weg omdat de atoomkern en de elektronen elkaar aantrekken.
Ze trekken elkaar aan omdat ze elektrisch geladen zijn. De atoomkern is ‘+’ (positief) en de
elektronen zijn ‘–‘ (negatief). ‘Plus’ en ‘min’ zie je ook altijd op een batterij staan.
Normaal is er een evenwicht tussen ‘plus’ en ‘min’ en blijven de elektronen keurig op hun
plekje om de atoomkern draaien. Maar wanneer er geen evenwicht meer is en er meer
elektronen op een plek zijn dan normaal, of wanneer er minder elektronen op een plek zijn
dan normaal, dan noemen we dat elektriciteit. Als er meer elektronen zijn dan normaal, dan
heeft een voorwerp een negatieve lading. Als er minder elektronen zijn dan normaal, dan
heeft het voorwerp een positieve lading.
Elektronen zijn heel klein: als je een stukje papier zo klein mogelijk scheurt, dan moet het
nog 1.000.000.000 (duizend miljoen of 1 miljard) keer kleiner en je hebt een elektron. Dat is
de opdracht voor de klas. Succes! (geintje)
Er zijn twee vormen van elektriciteit: stilstaande elektriciteit en stromende elektriciteit.
Stilstaande elektriciteit noemen we statische elektriciteit en stromende elektriciteit noemen
we elektrische stroom. Als elektronen zich losmaken uit hun atoom en zich in één richting
verplaatsen door een stof, dan heet dat elektrische stroom. Dat verplaatsen gaat heel goed
in metalen. Metalen zijn bijvoorbeeld: koper, ijzer, aluminium, zink, etc. Als elektronen niet
kunnen stromen - bijvoorbeeld in plastic of glas – maar als er op een plek toch teveel of juist
te weinig elektronen zijn, dan heet dat statische elektriciteit.
Elektronen in een elektriciteitsdraad; ze
kunnen allemaal in dezelfde richting
bewegen.
Door statische elektriciteit kan je haar
helemaal overeind gaan staan!
Hoofdstuk 2 - Statische elektriciteit
Statische elektriciteit stroomt niet, Statische elektriciteit is een elektrische lading die ergens
op kan zitten. Het ontstaat bijvoorbeeld als je met een doekje over een ballon wrijft. Dan wrijf
je er elektronen af of op. Daardoor ontstaat er een meerderheid of minderheid van
elektronen. Als er ergens meer elektronen zijn dan normaal, dan heet dat ‘-’ en als er minder
zijn dan normaal dan heet dat ‘+‘.
Een proefje: pak een ballon en wrijf er dan met een doek overheen. Dan zul je zien dat de
ballon aan je T-shirt blijft kleven.
De Grieken ontdekten dat als je met een doek over barnsteen wrijft, dat de barnsteen dan
geladen werd. Het Griekse woord voor barnsteen is elektron. Met de geladen barnsteen kun
je kleine dingen aantrekken zoals stukjes wol.
Nog een proefje: blaas een ballon op. Knip heel kleine stukjes papier uit. Wrijf de ballon met
een doek en houdt hem boven de papiersnippers. Je zult zien dat de papiersnippers naar de
ballon toe zweven. In plaats van een ballon kun je ook een stukje elektriciteitsbuis gebruiken
dat je met een wollen trui opwrijft. Daar kun je ook kleine snippertjes papier mee aantrekken.
Als je de kraan een klein beetje laat lopen (een heel dun straaltje), kun je dat straaltje
verbuigen met het statische plastic buisje.
Door statische elektriciteit kunnen je haren helemaal recht overeind gaan staan. Kijk maar
naar het plaatje:
Met statische elektriciteit kun je zelfs dingen laten zweven. Als je iets wat heel weinig weegt
een statische lading geeft, kun je het laten zweven door het af te stoten met een andere
statische lading.
Dit zijn foto’s van een zwevende ring van een heel dun soort plastic. Met een speciaal
apparaat kan ik dat statisch maken:
Hoofdstuk 3 - Stromende elektriciteit maken met een dynamo
Ik heb net verteld over statische elektriciteit. En nu ga ik vertellen over stromende
elektriciteit. Bij stromende elektriciteit bewegen de elektronen allemaal in dezelfde richting
door een draadje. Stromende elektriciteit kun je op verschillende manieren maken.
Bijvoorbeeld met een dynamo. In een dynamo zit een magneet. En het leuke is dat je
elektronen kunt aantrekken met een magneet. Een magneet kan ervoor zorgen dat de
elektronen in een draad gaan stromen. Als je een magneet langs een metalen draadje
beweegt dan komt er een stroompje, want de magneet trekt de elektronen allemaal mee
dezelfde kant op.
In een dynamo zit een hele lange metalen draad die rond een klos is gewikkeld. Dat noemen
we een spoel (zie foto’s).
Middenin de spoel kun je een magneet heel snel laten ronddraaien. Dat gebeurt bijvoorbeeld
als je dynamo tegen het wiel van je fiets zit. Het stukje van de dynamo dat tegen je fietswiel
zit draait hard rond als je fietst. Het zit vast aan de magneet in de dynamo en zorgt ervoor
dat de magneet ook hard ronddraait. Die magneet trekt alle elektronen in de draad van de
spoel met zich mee en zorgt ervoor dat er een stroompje gaat lopen.
Die stroom kan je door een draadje naar een lampje laten lopen. Het lampje gaat branden
omdat het draadje in de lamp extra dun is. Dan wordt het moeilijk voor de elektronen om te
stromen. Dan wordt het heel heet en dan gaat het gloeien: dat geeft licht.
Een dynamo maakt dus elektriciteit met een bewegende magneet. Dat gebeurt in een
dynamo van een fiets. Maar ook in een windmolen zit een soort dynamo. Dat heet dan vaak
een generator, of een turbine. De wind zorgt ervoor dat de wieken draaien en daardoor kan
ook de magneet in de windmolen heel hard gaan draaien en elektriciteit maken.
Ook in een elektriciteitscentrale gebruiken ze supergrote dynamo’s net als bij een
waterkrachtcentrale. Daar zorgt het snel stromende water dat tegen een waterrad aankomt
dat de magneet in de dynamo gaat draaien.
Een magneet kan dus een elektrische stroom maken. Andersom is het ook zo dat als er een
stroom door een draad stroomt (het liefst een draad die om een spoel gewikkeld is) de draad
magnetisch wordt. Dat heet dan een elektromagneet. In elektrische motoren zit altijd een
elektromagneet.
Hoofdstuk 4 - Elektriciteit maken met zonlicht
Behalve met magneten kun je ook elektriciteit maken met zonlicht. In zonlicht zit heel veel
energie. Die energie kun je gebruiken om elektronen uit een atoom los te maken. En als je
losse elektronen hebt dan kun je elektronen door een metalen draadje laten stromen en dan
heb je stroom. Een zonnecel bestaat uit een materiaal waar elektronen maar een kant op
kunnen stromen. Zodra er een zonnestraal valt op de bovenkant van een zonnecel, komen
er elektronen los te zitten. Ze gaan bewegen en willen het liefst terug naar hun oude plekje.
Alleen een zonnecel is zo gebouwd dat de elektronen maar een kant op kunnen. De
elektronen kunnen alleen terug naar hun oude plekje door een metalen snoertje. En dat
draadje kan je aansluiten op een motortje of een lampje waardoor het motortje gaat draaien
of het lampje gaat branden. Van het motortje of het lampje gaat dan weer een snoertje terug
naar de onderkant van de zonnecel. Dan is er een stroomkring. Om stroom te laten lopen
heb je altijd een stroomkring nodig. ‘+’ en ‘–‘ moeten altijd weer bij elkaar komen. Anders is
het een soort doodlopende straat en kunnen de elektronen niet verder.
zonnepanelen
Boten die varen op zonne-energie
Een zonnecel
Hoofdstuk 5 - Elektriciteit opwekken met aardappels, sinaasappels of
citroenen
Je kan elektriciteit behalve met zonlicht of magneten ook nog op een andere manier
opwekken. Bijvoorbeeld met een aardappel, een sinaasappel of een citroen. Dat werkt zo: je
hebt een citroen nodig en twee soorten metaal, bijvoorbeeld koper en zink: een van die
metalel moet elektronen kwijt willen en de andere soort metaal moet eigenlijk graag extra
elektronen willen hebben. Als je de metalen in de citroen steekt lost de buitenkant van de
metalen door het zuur van de citroen een beetje op (dat oplossen is een ongeveer hetzelfde
als wanneer je suiker of zout in water doet). Doordat de metalen een beetje oplossen, krijgen
de elektronen de ruimte om te gaan stromen. Als je de twee metalen met een draadje met
elkaar verbindt, gaan de elektronen stromen naar het metaal dat graag extra elektronen wil
hebben. Je moet er dus wel zorgen dat er een stroomkring is. De elektronen moeten rond
kunnen stromen. Als je dan ook nog zorgt dat het stroompje door een lampje gaat, krijg je
licht. Omdat 1 citroen heel weinig elektriciteit geeft, gebruik ik er twee, of drie. En met
sinasappels kan het ook,
Aardappels kun je ook gebruiken, bijvoorbeeld om een klokje te laten lopen.
Deze manier van elektriciteit maken, gebeurt ook in een batterij. Een citroen, een sinasappel,
of een aardappel met twee verschillende metalen erin is eigenlijk een hele simpele batterij.
Hoofdstuk 6 - Waarvoor gebruiken we elektriciteit?
Je kan elektriciteit voor heel veel dingen gebruiken. Bijvoorbeeld om een motortje te laten
draaien, of om een lampje te laten branden. We gebruiken elektriciteit het meest voor
apparaten, zoals een vaatwasser, wasmachine, of een tv. Elektriciteit is haast onmisbaar
voor de mens. Bijna alles werkt op elektriciteit. Als er geen elektriciteit meer is zit je de hele
tijd in het donker. Moeilijk om een boek te lezen.
Toch loopt nog niet alles op elektriciteit. De meeste auto’s rijden op benzine. Er zijn maar
een paar auto’s die op elektriciteit rijden. Die auto’s zijn wel beter voor het milieu.
Elektriciteit komt thuis gewoon uit het stopcontact. Daar moet je je vingers niet insteken,
want dan krijg je een hele erge schok. Sommige mensen maken met een windmolen of een
zonnepaneel hun eigen elektriciteit. Dat gebeurt nog niet zoveel. De meeste elektriciteit
wordt gemaakt in een elektriciteitscentrale. Daar worden bijvoorbeeld kolen verbrand en de
hitte van het vuur laat water koken. Dan ontstaat er stoom en die stoom laat een supergrote
dynamo draaien en die maakt elektriciteit. De elektrische stroom wordt dan met
hoogspanningskabels over Nederland verdeeld en komt uiteindelijk bij je stopcontact.
Een elektrische auto met een stopcontact
Zelf een elektromotor maken
De meeste apparaten die op elektriciteit werken zijn heel ingewikkeld. Maar je kunt zelf ook
een heel eenvoudige elektromotor maken. Met een spoel koperdraad een magneet en
batterijen die de stroom leveren. Hieronder lees je wat je moet doen:
Neem het uiteinde van een geïsoleerde koperdraad (geïsoleerd betekent dat er een heel dun
laagje materiaal omheen zit dat geen stroom geleid, plastic bijvoorbeeld of een soort verf of
lak) en schuur van de laatste 3 centimeter alle isolatie af. Het is belangrijk dat de draad daar
helemaal kaal geschuurd is. Zoek een rond voorwerp, bijvoorbeeld een bezemsteel van
ongeveer 2,5 centimeter dik. Wikkel het koperdraad er ongeveer 15 keer omheen. Het
andere uiteinde moet je ook afschuren. Je moet beide uiteinden gebruiken om precies
halverwege de cirkel van koperdraad die je net gemaakt hebt aan beide kanten een
uitsteeksel te maken (zie foto’s).
Als je goed kijkt zie je heel
vaag de spoel die ronddraait
Dan heb je twee ijzeren steuntjes nodig die je bijvoorbeeld op een plankje hout vast timmert.
Zover van elkaar af dat het spoeltje van koperdraad dat je net gemaakt hebt er tussen past
en helemaal rond kan draaien. In de steuntjes moeten gaatjes zitten waar je de uitsteeksels
van de spoel in kunt laten ronddraaien (zie foto’s). Precies in het midden van de steuntjes leg
je onder de spoel een magneet (kun je vastmaken met een beetje plakband). Het enige wat
je dan nog nodig hebt zijn batterijen om de motor te laten draaien. Gebruik bijvoorbeeld een
batterij van 6,5 of 9 Volt (nooit het stopcontact!!!!!) en verbind met een dun
elektriciteitsdraadje de plus en de min van de batterij met de ijzeren steuntjes. Geef de spoel
een klein zetje en . . . draaien maar.
Hoe het werkt? De spoel wordt magnetisch door de stroom die er doorheen loopt. Onder de
spoel ligt een magneet en die trekt de spoel dan aan. Daarom kan de spoel gaan draaien.
Slot
Beste klasgenoten. Dit was mijn spreekbeurt / werkstuk. Ik hoop dat jullie ervan genoten
hebben.
Ik heb verteld over ‘wat is elektriciteit’, over ‘statische elektriciteit’, over het maken van
elektriciteit met een dynamo, met zonlicht en met sinasappels, aardappels en citroenen. Ook
heb ik iets verteld over waarvoor we elektriciteit gebruiken en hoe je een elektromotor kunt
maken.
Ik heb ook nog twee grappen die met elektriciteit te maken hebben:
1)
Een meneer komt bij een boerderij met een stofzuiger. Hij zegt: ik gooi al deze troep op de
grond, en ik zuig met mijn stofzuiger alles op! en alles wat er overblijft eet ik persoonlijk op.
De man strooit al het afval op de grond. Waarop de mevrouw antwoord: als ik jou was zou ik
maar snel beginnen met eten, want we hebben namelijk geen elektriciteit.
2)
Wat is het verschil tussen huiswerk en een batterij? Een batterij heeft tenminste nog een
pluspunt.