__________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________
48
1. 2. 2.1. 2.2. 2.3. 2.4. 2.5. 2.5.1. 2.5.2. 2.5.3. 2.6. 2.7. 2.7.1. 2.7.2. 2.7.3. 2.8. 3. 3.1. 3.1.1. 3.1.2. 3.1.3. 3.1.4. 3.2. 3.2.1. 3.2.2. 3.2.3. 3.2.4. 4. 4.1. 4.2. 4.3. 4.4. 4.5. 5.
Probleemstelling Transport van elektriciteit in een kring Wat is een elektrische stroomkring? Stromen van water - stromen van elektriciteit Stromen van elektronen Open en gesloten stroomkring Grootheden en eenheden Spanning Stroomsterkte Vermogen Polariteitstester Hoe kun je elektriciteit maken? Statische elektriciteit Elektriciteit uit een scheikundige reactie Een machine zorgt voor elektriciteit Waarmee meet ik de geleidbaarheid ...? Maken van de lamp Onderzoek van de elektrische componenten Het snoer De stekker De fitting De snoerschakelaar Maken van de schakeling van de bureaulamp Gereedschap Teken het stroombaanschema Teken het bedradingsschema Maak het elektrisch gedeelte In gebruik nemen Onderzoek op mechanische risico’s Onderzoek naar het gebruik van giftige stoffen Testen tegen elektrische risico’s Testen op kortsluiting Onderzoek op brandgevaar Evaluatie
49
50 50 50 51 52 52 54 54 56 56 59 63 63 63 66 68 72 72 72 73 74 75 78 78 79 79 79 82 82 82 82 83 84 85
Kennismaking energie voor met techniek de lamp
__________________________________________________________________________
Energie voor de lamp
inkijkexemplaar
inkijkexemplaar
Techniek 1
Nota’s: ___________________________________________________________________
1.
Als je iemand zou vragen waaraan denk je als je het woord stromen hoort, dan geeft men soms volgende antwoorden:
Probleemstelling
__________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ Stromen van water en stromen van elektriciteit zijn totaal verschillend en toch is er een vergelijking als je je fantasie een beetje laat werken. stromen van water
Transport van elektriciteit in een kring
2.1. Wat is een elektrische stroomkring? Het is niet gemakkelijk te omschrijven wat elektriciteit is. In het dagelijks leven spreken we niet alleen van ‘elektriciteit’ maar ook van ‘stroom’. Elektriciteit is in onze maatschappij niet meer weg te denken. De meeste toestellen werken op elektriciteit, je weet dat deze energie gemakkelijk te gebruiken is maar soms zeer gevaarlijk kan zijn. Wat elektriciteit is begrijp je soms niet zo goed. Weet jij wat de symbolen of pictogammmen betekenen die je terugindt op elektrische toestellen?
Philips Strijkijzer
Type HA 545 1960 W 220-240 V ~ 50-60 Hz
Lampje E 10 Osram
Opdracht 1
Krupps Mixer
Made in the Republic of Ireland
Made in Singapore
3.8 V 0.03 A
50
P
Krups Type 667 / 1600 W 220 - 240 V / 50 - 60 Hz
Vul de tabel in:
Waterstroomkring Pomp
Bureaulamp
Buizen
Tess bvba Type: LDVBU003 220 - 240 V / 40 W
www.tess.be
Radiator Kraan
stromen van elektriciteit
Elektrische stroomkring
Andere elektrische onderdelen
51
M
Algemene benaming
Kennismaking energie voor met techniek de lamp
Kun je zomaar het elektrisch gedeelte van je bureaulamp maken zonder te begrijpen wat er zich precies afspeelt in de elektrische geleider? Ben je ook geïnteresseerd in de werking van de schakelaar? Hoe komt er licht uit je lamp? Veel beweging is er niet en toch gebeurt er heel wat, laat ons op onderzoek gaan.
2.
inkijkexemplaar
2.2. Stromen van water - stromen van elektriciteit
inkijkexemplaar
Techniek 1
Energie voor de lamp
Opdracht 2
Open een drukschakelaar en onderzoek de wer-
Als je in een glazen buis kijkt, kun je het water zien stromen in deze buis. Kijk je naar een koperdraad, dan zie je geen verandering, maar schijn bedriegt. We zien de elektriciteit niet stromen, maar we kunnen ze wel voelen. Elektriciteit wordt vervoerd door zeer kleine deeltjes, die men elektronen noemt.
king ervan. Druk je niet op het pennetje, dan is de
schakelaar_________________________________ De elektrische stroomkring is _________________ de motor draait dus niet. Deze schakelaar noemen we een ______________ ________________ (NO) schakelaar, wat betekent dat hij open is als er niet op gedrukt wordt. Als je op het pennetje drukt dan _______________ _________________________________________ De schakelaar is gesloten, de elektrische stroom-
kring is _____________________ , de motor werkt.
Het symbool in een elektrische stroomkring is:
Er bestaan ook drukschakelaars die normaal gesloten zijn: NG - schakelaars. Als je een NO - schakelaar in de stroomkring door een NG - schakelaar vervangt en je drukt niet op de schakelaar, dan is de stroomkring ______________________________________ , de motor werkt. Als je op de NG - schakelaar drukt, dan _________________________ je de gesloten stroomkring.
Het symbool in een elektrisch schema is:
2.4. Open en gesloten stroomkring
Als we in de stroomkring de verbruiker willen laten werken, dan moet er stroom door de verbruiker vloeien. Dit kan enkel als de stroomkring _______________________ is. We spreken dan van een ________________________________________ stroomkring. Om een elektrische kringloop te bekomen moeten volgende elementen aanwezig zijn: _______________________ , ______________________ , ________________________ . Om het gemakkelijk te maken, kunnen we ook nog een ________________________ gebruiken.
52
Leer - wijzer
1. Benoem de onderdelen van een elektrische kringloop, Noteer de algemene benaming. 2. Wat is elektriciteit?
3. Leg de werking van een normaal open drukschakelaar uit. 4. Leg de werking van een normaal gesloten drukschakelaar uit. 5. Teken het symbool van een N.O. en een N.G. drukschakelaar.
53
Kennismaking energie voor met techniek de lamp
Elektronen zijn een deel van een atoom. De elektronen draaien met grote snelheid rond de atoomkern. De elektronen die zich in de buitenste banen bevinden zijn het zwakst met de kern verbonden. Door wrijving of andere invloeden kunnen ze van baan veranderen. Ze bewegen dan tussen de atoomkernen. Deze beweging van elektronen noemt men elektriciteit.
inkijkexemplaar
inkijkexemplaar
Techniek 1
2.3. Stromen van elektronen
Hetzelfde kan gezegd worden van de elektrische stroomkring. De batterij heeft 2 contactpunten die we ______________________________ noemen.
G
De ene pool draagt als kenteken een plusteken (+) en daarom noemen we deze pool
~
de _______________________ pool of _______________________ pool. De andere pool heeft een minteken (-) en daarom noemen we deze pool de ________________________ pool of _________________________ pool. Zolang de batterij geladen is, is er een spanning (druk) tussen de twee polen, waardoor de elektronen zullen bewegen doorheen de kring.
+
Men zegt dan: “De frequentie bedraagt 50 wisselingen per seconde of 50 Hertz (Hz).” Het symbool van een wisselspanningsbron in een elektrisch schema is:
generator
G
~
Bij gelijkspanningsbronnen (symbool = of D.C.) zoals _______________________ en ___________________________ bewegen de elektronen allemaal in dezelfde richting. De elektronen verplaatsen zich volgens de conventionele stroomzin
van de
___________________ pool naar de _________________ pool.
Opdracht 3
Teken de polen op de platte batterij van bladzijde 3.
54
chine zoals een _______________________ of _________________________ in een centrale. Bij het elektriciteitsnet wisselt de stroom 50 keer per seconde van richting.
_
Het symbool van een gelijkspanningsbron in een elektrisch schema is:
Bij wisselspanningsbronnen (symbool ~ of A.C.) wisselt de richting van de elektronenstroom voortdurend. Dit soort elektriciteit wordt opgewekt door een ma-
_
L
~
N
De meest voorkomende batterijen hebben een spanning van ________________ Volt. Het elektriciteitsnet heeft een spanning van _____________ Volt. Hoogspanningsleidingen hebben een spanning tot _______________V of _______ KV. Spanningen lager dan 24 Volt zijn veilige spanningen. Met hogere spanningen moet men zeer voorzichtig zijn. Spanning (afkorting U) wordt uitgedrukt in Volt (afkorting V)
+
elektriciteitsnet
55
Kennismaking energie voor met techniek de lamp
Onderzoek de waterkringloop. De waterpomp levert een zekere druk (spanning) op het water, het water stroomt in de richting van de pijl. Hoe sterker de pomp, hoe groter de druk op het water.
inkijkexemplaar
2.5.1. Spanning
inkijkexemplaar
Techniek 1
2.5. Grootheden en eenheden
Vul in: Grootheden
Dit is ook het geval met elektrische leidingen. Als elektronen zich door een geleider bewegen, kan de sterkte van de stroom in grootte verschillen.
Spanning
Deze stroomsterkte (symbool I) is het aantal elektronen dat per seconde door de geleiderdoorsnede vloeit.
Stroomsterkte
De stroomsterkte (I) druk je uit in ampère (A)
2.5.3. Vermogen
Het vermogen is de hoeveelheid energie die een toestel nodig heeft om te werken.
Vermogen
Bronnen
De eenheid van vermogen is watt (W) of een veelvoud ervan, b.v. de kilowatt (kW). Zo spreek je van een lamp van ___________ W en een verwarmingstoestel van
Gelijkspanning
__________ W of __________ kW.
Bij wisselspanningsbronnen (~ of A.C.) wisselt de richting van de elektronenstroom voortdurend.
Het aantal wisselingen per seconde of de frequentie druk je uit in Hz.
De spanning (U) wordt uitgedrukt in volt (V).
De stroomsterkte (I) druk je uit in ampère (A).
Het vermogen (P) druk je uit in watt (W).
56
Eenheden
Afkorting
Afkorting en symbool
Voorbeeld
Symbool
Batterij of accu
Generator
Het vermogen (P) druk je uit in watt (W)
Bij gelijkspanningsbronnen (= of D.C.) bewegen de elektronen in dezelfde richting, van de + pool naar de - pool.
Afkorting
Wisselspanning
Elektriciteitsnet
Opdracht 5
Op bladzijde 2 staan een viertal kenplaatjes afgebeeld van elektrische toestellen. Vervolledig de onderderstaande tabel.
Strijkijzer Merk - type Spanning Vermogen Frequentie Stroomsterkte
Mixer
57
Lampje
Bureaulamp
Kennismaking energie voor met techniek de lamp
De hoeveelheid water die per tijdseenheid door een buis stroomt, noemen we het debiet. Een dun buisje laat bij éénzelfde snelheid van het water minder water door dan een buis met een grote diameter.
Opdracht 4
inkijkexemplaar
inkijkexemplaar
Techniek 1
2.5.2. Stroomsterkte
Om meer te ontdekken over elektriciteit, zul je een aantal testen uitvoeren.
12 V: ______________________
250 W: _________________
0.3 A: ______________________
50 Hz: _________________
~ : ________________________
A.C.: ___________________
2. Welk ontwerp biedt een oplossing? _______________________________________
= : ________________________
D.C.: ___________________
_________________________________________________________________________
2. In welke richting verplaatst de stroom zich bij gelijkspanning volgens de conventionele stroomzin?
3. In welke richting verplaatst de stroom zich bij wisselspanning? 4. Hoe hoog mag de spanning zijn om te spreken van veilige spanning? 5. Leg uit: spanning stroomsterkte vermogen
1. Probleem: Hoe kun je de polariteit van laagspanningsbronnen onderzoeken?
__________________________________________________________________________ Keuze: ________________________________________________________________ 3. Maken:
Welke onderdelen zul je gebruiken: -
7. Je moet alle opdrachten vlot kunnen maken.
nota’s: __________________________________________________________________ __________________________________________________________________________
Beschrijving van de elektronicacomponenten.
__________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________
58
een MDF - plaatje van 60 x 65 een drievoudig kroonsteentje 2 plaatschroeven 2.9 x 16 2 snoeren rood en zwart 0.75 mm², lengte 250 2 banaanstekkers (rood en zwart) 2 LED’s (rood en groen) 1 weerstand van 120 ohm
+ _
- LED (Light Emitting Diode): een led is een diode die licht uitzendt als er elektriciteit door stroomt. LED’s worden veel als controlelampjes gebruikt. Een LED heeft een positieve en een negatieve pool. Let dus goed op hoe je LED’s in een elektrische stroomkring schakelt. Een diode laat de stroom maar in één richting door. De lange penaansluiting is de + / - pool. De korte penaansluiting is de + / - pool.
- Weerstand: een weerstand zorgt dat de elektrische stroom kleiner wordt, omdat er maar een kleine elektrische stroom door de LEDs mag vloeien. Een weerstand heeft geen positieve of negatieve pool. Het maakt dus niet uit hoe je de weerstand in een elektrische stroomkring schakelt.
59
Kennismaking energie voor met techniek de lamp
1. Wat betekenen volgende symbolen of pictogrammen.
2.6. Polariteitstester
inkijkexemplaar
inkijkexemplaar
Techniek 1
Leer - wijzer
