Samenvatting les 10 Gebouwsuitrusting

LES 10, ELEKTRICITEIT

INLEIDING

Waarom elektriciteit ?

= Gemakkelijke manier om energie te verplaatsen

- Kleine kabels
- Kan makkelijk omgezet worden in andere energie:
-> Waterkoker = verwarming
-> Lamp = verlichting
-> Beweging = motor, lift, ventilator, pomp, …
-> Beweging = compressor = warmtepomp
-> Beweging = membraan in luidsprekers = geluid, telefoon
-> Magnetisme : stroom = aantrekking, geen stroom = afstoting
—> Van daaruit : deurtje open / deurtje dicht : I/O -> chips, computers, …

Wat is het en hoe ontstaat het ?

- Ontstaat door een potentiaalverschil
- In de atmosfeer > bliksem
- Er ontstaat een stroom van deeltjes
-> Negatief geladen = electronen
-> Positief geladen = protonen
-> Hierdoor ontstaan aantrekkend en afstotende krachten

Electronen gaan van - naar +
Protonen gaan van + naar -

De spanning = het verschil tussen + en -
-> Spanningsbron neemt af als er stroom ontstaat
=> Drijvende kracht achter de stroom

Geleiders :
- Electronen kunnen zich vrij door atomenrooster bewegen
- Metaal, koper,…
Isolatoren :
- Electronen kunnen zich niet bewegen
- Hout, kunststof
Halfgeleiders :
- Tussenvorm aan materiaal
- Toevoeging van “onzuiverheden”
- Bv : Silicium in PV-panelen
Soorten :
Serie schakeling Parallel schakeling

- Componenten staan achter elkaar - Componenten staan NIET in 1 lijn
- 1 component stuk werkt de schakeling NIET - Elk component is op dezelfde spanning
aangesloten

, Eenheid energie

Eenheid van energie = Joule = J = Arbeid

Een pakketje energie dat zich ergens bevindt :
- Iets dat naar beneden kan vallen
- Iets dat iets anders kan verwarmen
- Iets dat iets in beweging kan zetten
Energie die in gang komt : Joules die iets realiseren : MOMENTOPNAME
- 1 Joule per seconde = 1 Watt = 1 W
- 1000 Joule per seconde = 1 kiloWatt = 1 kW
Eindresultaat van dit werk : OPTELSOM
- 1 Joule per seconde, een uur lang = 1 Watt x 1 uur = 1 Wh
- 1000 Joule per seconde, een uur lang = 1 kW x 1 uur = 1 kWh
-> Maar ook 10 kW gedurende 0,1 uur = 1 kWh

Eenheid elektriciteit

Spanning U :
- Vergelijkbaar met de stuw kracht van een pomp
- Elektrische spanning tussen 2 lichamen
- Drijvende kracht
- Uitgedrukt in Volt (V)
- Vergelijk met water = druk
Weerstand R :
- Vergelijkbaar met een kraan die de stroom weinig of veel doorlaat
- Geleiders hebben weinig weerstand = goede geleiding
- Geleiders met hoge weerstand gaan gloeien = warmte = gloeilamp
- Uitgedrukt in Ohm
- Vergelijk met water = leidingsweerstand
Stroomsterkte I :
- Wordt bepaald door de spanning U en de weerstand R
- De hoeveelheid elektriciteit die per tijdseenheid door een geleider stroomt
- Uitgedrukt in ampère (A)
- Vergelijk met water = debiet
Wet van Ohm

U=R•I
I = U/R






, Energie en elektriciteit : spanning en stroom

Hoogte • debiet = arbeid (Joule)

Hoogte • frequentie = arbeid (Joule)

Spanning • stroom = arbeid (Joule)

Arbeid en vermogen

Elektrische arbeid :
- Hoeveelheid energie
- W = U.I.t
-> W = arbeid in Joule (J)
-> U = spanning in Volt (V)
-> I = stroomsterkte in Ampere (A)
-> t = tijd in seconde

Vermogen :
- Hoeveelheid arbeid die per tijdseenheid wordt opgenomen
- P = W/t
- P = U• I
-> P = Vermogen in Watt (W) (1 Watt = 1 Joule/seconde)
-> W = de arbeid in Joule (J)
-> t = tijd in seconden (s)
-> U = de spanning in volt (V)
-> I = de stroomsterkte in Ampere (A)

1 kW = 1000 Watt

Verbruik = 1 kWh = vermogen van 1000 Watt gedurende 1 uur (=1000 Wh = 3600 000 Joule).

Overzicht (kennen)




Electro magnetisme

Faraday ontdekte in 1831 dat een spoel en een magneet die in de spoel schuift spanning
opleverde.

Dynamo = magneet draait en genereert spanning.

Als we de spoel laten draaien in een magneetveld dan ontstaat er ook spanning = motor !