Natuurkunde H1
Hoofdstuk 1 • Elektriciteit
1.1 Elektrische energie opwekken
Hoe werkt een elektriciteitscentrale?
1. In grote branders: aardgas, steenkool of iets anders
verbrand. Warmte komt vrij → water in ketel verhit.
Ontstaat stoom: 500 ℃ en zeer hoge druk.
2. Stoom spuit met grote snelheid tegen schoepen van
turbine → turbine gaat ronddraaien.
3. Aan as turbine zit generator gekoppeld. Draait turbine?
In generator elektrische energie opgewekt.
4. De afgewerkte stoom (temp en druk lager) gaat naar
condensor. Met behulp van koelwater gaat het
condenseert en vloeibaar wordt. Dit water
Koelwater komt meestal uit teruggepompt naar ketel. Alles begint opnieuw.
rivier/meer. Later wordt dit weer
teruggepompt. Soms is het te warm om in 1x terug te doen, dan gaat het in koeltoren. Hier komt
witte rook uit, omdat dat is het koelwater dat condenseert.
Generator = soort dynamo. Opstelling simpele dynamo bestaat uit:
magneet, spanningsmeter en spoel (spiraal geïsoleerd met
koperdraad).
Als je magneet in spoel heen en weer beweegt, verandert de spanning
→ ontstaat wisselspanning tussen uiteinden van spoel. Dit verschijnsel
heet inductie. De opgewekte spanning = de inductiespanning.
In figuur hierboven heen en weer bewegende magneet. Maar niet
handig, makkelijker als er draaiende beweging is. De spoel is dan
aangebracht rond de U-vormige kern van weekijzer (ijzer dat snel
kan magnetiseren en demagnetiseren). Als magneet draait →
weekijzer steeds verschillende gemagnetiseerd. Dat kun je zien
aan veldlijnen in de kern, dit geeft richting magneetveld (gebied
magneet kracht uitoefent) aan. Bij elke omwenteling magneet:
veranderd magneetveld door spoel 2x van richting. Zo wordt
inductiespanning opgewekt tussen uiteinden spoel.
De ene centrale in bepaalde tijd meer elektrische energie leveren dan ander. Wil je vergelijken?
Kijken naar elektrisch vermogen: maximale hoeveelheid energie per seconde. Dit is voor apparaten
die elektrische energie verbruiken, betekent niet dat energie helemaal verdwijnt. Ledlamp verbruikt
bijv. energie, maar produceert licht en warmte.
Elk elektrisch apparaat → eigen vermogen (hoeveel verbruikt per sec). Apparaat met groot
vermogen, niet perse groot energieverbruik, miss gebruik je het bijna nooit. En andersom.
Grootheid Symbool Eenheid Afkorting Eenheid Afkorting
Energie E Joule J Kilowattuur kWh 𝑬=𝑷∙𝒕
Vermogen P Watt W Kilowatt kW
Tijd t Seconde S uur H 1 W = 1 J/s
Hoofdstuk 1 • Elektriciteit
1.1 Elektrische energie opwekken
Hoe werkt een elektriciteitscentrale?
1. In grote branders: aardgas, steenkool of iets anders
verbrand. Warmte komt vrij → water in ketel verhit.
Ontstaat stoom: 500 ℃ en zeer hoge druk.
2. Stoom spuit met grote snelheid tegen schoepen van
turbine → turbine gaat ronddraaien.
3. Aan as turbine zit generator gekoppeld. Draait turbine?
In generator elektrische energie opgewekt.
4. De afgewerkte stoom (temp en druk lager) gaat naar
condensor. Met behulp van koelwater gaat het
condenseert en vloeibaar wordt. Dit water
Koelwater komt meestal uit teruggepompt naar ketel. Alles begint opnieuw.
rivier/meer. Later wordt dit weer
teruggepompt. Soms is het te warm om in 1x terug te doen, dan gaat het in koeltoren. Hier komt
witte rook uit, omdat dat is het koelwater dat condenseert.
Generator = soort dynamo. Opstelling simpele dynamo bestaat uit:
magneet, spanningsmeter en spoel (spiraal geïsoleerd met
koperdraad).
Als je magneet in spoel heen en weer beweegt, verandert de spanning
→ ontstaat wisselspanning tussen uiteinden van spoel. Dit verschijnsel
heet inductie. De opgewekte spanning = de inductiespanning.
In figuur hierboven heen en weer bewegende magneet. Maar niet
handig, makkelijker als er draaiende beweging is. De spoel is dan
aangebracht rond de U-vormige kern van weekijzer (ijzer dat snel
kan magnetiseren en demagnetiseren). Als magneet draait →
weekijzer steeds verschillende gemagnetiseerd. Dat kun je zien
aan veldlijnen in de kern, dit geeft richting magneetveld (gebied
magneet kracht uitoefent) aan. Bij elke omwenteling magneet:
veranderd magneetveld door spoel 2x van richting. Zo wordt
inductiespanning opgewekt tussen uiteinden spoel.
De ene centrale in bepaalde tijd meer elektrische energie leveren dan ander. Wil je vergelijken?
Kijken naar elektrisch vermogen: maximale hoeveelheid energie per seconde. Dit is voor apparaten
die elektrische energie verbruiken, betekent niet dat energie helemaal verdwijnt. Ledlamp verbruikt
bijv. energie, maar produceert licht en warmte.
Elk elektrisch apparaat → eigen vermogen (hoeveel verbruikt per sec). Apparaat met groot
vermogen, niet perse groot energieverbruik, miss gebruik je het bijna nooit. En andersom.
Grootheid Symbool Eenheid Afkorting Eenheid Afkorting
Energie E Joule J Kilowattuur kWh 𝑬=𝑷∙𝒕
Vermogen P Watt W Kilowatt kW
Tijd t Seconde S uur H 1 W = 1 J/s
