elektriciteit[1]

Elektriciteit 2 AME

Naam…………………………………………............ . Klas………………………………….......................... .

M.Reymen

1

Campus De Brug

Elektriciteit 2 AME

M.Reymen

2

Campus De Brug

Elektriciteit 2 AME

Inhoud Bl z

punt

LPD

5

1

3.2

L inh.

Titel De elektrische kring

3.1,3.2

3.1

1 Onderzoeken van de stroomkring

1.1

3.1

3.7

1.2 1.2.1

3.1

3.2/2.3

1.3

3.1

3.4

De verbruiker 2 Opdracht in sporthal De elektrische bron Soorten batterijen 3 opzoekwerk Draden en snoeren

3.6

3.4

4 Maken van de verlengkabel

3.6

3.4

3.1/3.2

3.5

5 Soldeeroefening "De Fiets" Stappenplan Gereedschap De Schakelaar

3.7/3.6

3.1 3.7

6 Het doormeetapparaat

3.9

3.9

3.6/3.10/3.9/3.11

3.9

19

3.6/3.10/3.9/3.11

3.9

De elektrische schema's Inleiding Symbolen De contacten Enkel en meerpolige schakelaars Aantal standen Wijze van bediening Indeling van de elektrische schema’s 7Uitvoeren van de enkelpolige schakeling Overzicht van de gereedschappen 8 Opzoeken van schakelaars voor in de documentatiemap Stappenplan 10 Uitvoeren van de overige schakelingen

22

3.10

3.8/3.10

22

3.7

11 Uitvoeren van de logische poorten met schakelaars 12 Herkennen van de schakelaars

22

3.6/3.10/3.9/3.11

3.9

13 Uitvoeren van de verlichtingsschakelingen

5 6 6 6 6 6 7 7 9 9 10 11

1.3.2 1.3.2 1.4

11 11 11 11 12 13 13 13 14 15 16 17 17

1.5 1.5.1 1.5.2 1.5.3 1.5.4 1.5.5 1.5.6 1.5.7 1.5.8 1.5.9

24

2

4.1/4.2

24

2.1

4.1/4.2

4.1/4.2

De elektrische spanning

24

2.2

4.1/4.2

3.3/4.2

De elektrische stroom

25

2.3

4.1/4.2

4.3

Weerstand

M.Reymen

De elektrische grootheden

3

Campus De Brug

Elektriciteit 2 AME 26 26 27 27 28 28

2.3.1 2.4 2.4.1 2.4.2 2.4.3

2.6/4.4/4.5/4.7 4.6

Spanning meten gelijkspanning of wisselspanning gelijkspanning wisselspanning Analoog of digitaal 14 Onderzoeken van toestellen in het atelier

2.2/4.5

15 Proef met scoop en luidspreker

28 28 28 31 33 35 36

2.4.4 2.4.5 2.4.6 2.4.7

16 Bouw een spanningtester met lamp 24V Spanning meten Stroom meten Weerstand meten Testen met een ohmmeter 17 Proefondervindelijk de verhouding vaststellen

4.1/4.2/4.3/4.7 2.3/2.6/4.5/3.3 3.8

4.7 4.5/4.6

4.2 4.3/4.5/4.7 4.2

4.4 4.3/4.6 4.4

4.2

4.3

De wet van ohm Oefeningen op de wet van ohm 18 Oefeningen op de wet van ohm

3.6/5.1

Vermogen

36 36 37

3 3.1

38

4

3.5/5.1/5.2/5.3

38 39 39

4.1

5.4/5.3 5.3

19 Opzoeken van de vermogens op toestellen Oefeningen op vermogen 20 oplossen van de oefeningen

40

5.3

21 aansluiten van een lamp op 24v en meten

41

5.5/5.6/5.7/5.8

5.2

22 metingen met een energiemeter op toestellen

5.5/5.6/5.7

5.2/5.3

5.5/5.6/5.7

5.2

Arbeid Oefeningen op arbeid 23 oplossen van de oefeningen

5.4

Rendement

3.10

41 41 43

5 5.1

43

6

43 43 44 44 44

7 7.1 7.2

45 45

8

1.2

46

8.1

2.7/2.5/2.2

24 voer de schakeling met lampen uit en los de vragen op serie en parallel schakeling de serieschakeling de parallelschakeling 25 opdracht in de sporthal 26 voorbeelden opzoeken voor de documentatiemap De wereld van elektriciteit 27 Som op van huis naar school, wat had je nodig eigenschappen van de elektrische energie

1.6/1.5/4.8

28 demonteer toestellen en zoek de uitwerkingen

43

46 46

8.2

3.10

1.1/1.3/1.4/5.1

1.1/1.2/1.3 Uitwerkingen van de elektrische energie 29 vervolledig de documentatiemap met een toestel voor elke uitwerking 30 Maak een elektromagneet

46 46 47

1.5

48

1.5

2.3

31 oefening elektrolyse

48

1.5

3.7

32 een eenvoudige motor bouwen

M.Reymen

4

Campus De Brug

Elektriciteit 2 AME 49 49 50

9

2.4/2.7

2.1

9.1

2.4/3.4/5.9

2.2

33 Onderzoeken van een dynamo opwekking van de elektrische energie soorten centrales

51

9.2 9.3 9.2 9.3 9.4

2.4/5.9

2.5

De thermische centrale

2.4/5.9

2.5

Energieomzetting thermische centrale en rendement

2.4/2.5/5.9

2.5

Kerncentrale

2.6/2.7

34 opzoeken internet kernramp, aanvullen van de documentatiemap wind en waterkrachtcentrales

2.4

Zonnepanelen

2.8

35 windmolen en zonnepaneel in atelier uitmeten en gebruiken distributie van de elektrische energie

52 53 54

2.5

55

9.5

56

9.6

57

2.5/2.4 2.1

58

10

2.7/3.4

59

11

6.1/5.5/6.6/6.7/6.5 6.1/6.2

elektrische beveiliging

59 60 61 62 63 63 63 63

11.1 11.2 11.3 11.4 11.5 11.6 11.7

6.4/6.2/6.3/6.5

De aarding De aardlekschakelaar Smeltveiligheden Automaten Overzicht van de waarden Kortsluiting Overstroom 36 Opdracht documentatiemap Bijlagen Tijdslijn Bronvermelding Veiligheidsinstructiekaarten werkhuisreglement, PBM’s, veiligheidssymbolen, sorteren van afval

6.1/6.2

6.6/6.7

12 12.1 12.2

M.Reymen

5

Campus De Brug

Elektriciteit 2 AME

1 De elektrische kring

Opdracht 1 Maak een eenvoudige stroomkring en onderzoek die volgens de opdrachtsbladen, zoek alle manieren uit om de lamp te doven. De elektrische kring bestaat uit enkele delen: de verbruiker, de elektrische bron, de geleiders en schakelaar 1.1 De verbruiker Bv. lamp, bel, toestel, machine De verbruiker is een weerstand. Vb Het draadje (Wolfram) in een gloeilamp geleidt minder goed: het biedt een grote weerstand aan de stroom. Weerstand is dus de hinder die de elektrische energie ondervindt in een stroomkring. Weerstanden kunnen een deel van de elektrische energie omzetten in warmte of zelfs in licht (zoals bij een lamp).

Opdracht 2 In de sporthal gaan we een spel spelen die de weerstand duidelijk maakt. - Weinig tot geen weerstand: Bv. zilver, koper, het menselijk lichaam …

- weerstandgeleiders laten de elektrische stroom moeilijk door. Bv. wolfram, gloeidraad van een gloeilamp M.Reymen

6

Campus De Brug

Elektriciteit 2 AME

- isolatoren laten de elektrische stroom bijna niet door. Bv. rubber, glas, porselein, lucht, …

1.2 De elektrische bron Er zijn 2 soorten van bronnen: batterijen : gelijkspanning elektriciteitscentrale: wisselspanning (later daar meer over) - batterijen:

Een batterij is een elektrotechnische component waarin elektrochemische energie is opgeslagen. D.w.z. dat in een batterij chemische energie wordt omgezet naar elektriciteit. Het symbool voor een batterij in een elektrische schema is als volgt: 1.2.1 Soorten batterijen - niet- oplaadbare of wegwerpbatterijen Deze batterijen moeten na gebruik gerecycleerd worden en kunnen dus niet terug opgeladen worden. - oplaadbare batterijen

M.Reymen

7

Campus De Brug

Elektriciteit 2 AME Adapter of lader zetten de wisselstroom van het elektriciteitsnet om tot gelijkstroom van een lagere spanning. Een oplaadbare batterij kan deze energie, afkomstig van de lader, opstapelen.

Hier ziet u een voorbeeld van de batterij van een accu boormachine. Wanneer deze leeg is kan je ze gewoon opladen via de lader. Batterijen horen niet thuis bij het gewone huisvuil, maar bij het KGA (klein gevaarlijk afval). Bewaar ze in de milieubox of breng ze naar het containerpark. Ook kan je batterijen inleveren bij alle verkooppunten van batterijen.

In batterijen zitten zuren en zware metalen die zeer schadelijk zijn voor het milieu.

Opdracht 3 Zoek op het internet even op wat zware metalen zijn, geef enkele voorbeelden en plaats ze in de documentatiemap. Geef ook enkele voorbeelden van alledaagse voorwerpen waar deze zware metalen in zitten. 1.3 Draden en snoeren Er zijn soepele en vaste geleiders, Vaste geleiders bestaan uit een massieve koperen kern terwijl soepele geleiders bestaan uit een bundel van kleine dunne vaste geleiders waardoor het geheel soepel te bewegen en te plooien is.

Opdracht 4 M.Reymen

8

Campus De Brug

Elektriciteit 2 AME Het maken van een verlengkabel.

Opdracht 5 Een oefening die we hierbij kunnen maken is het solderen van een fiets naar eigen ontwerp met vaste geleiders van 1.5mm² Wat is solderen? Solderen is een techniek om metalen onderdelen met elkaar te verbinden door middel van een metaallegering met een lager smeltpunt dan de te verbinden delen. De verbinding wordt tot stand gebracht door de verbindende metaallegering te smelten en tussen de delen te laten vloeien. Het verschil met lassen is dat solderen wordt uitgevoerd bij een relatief lage temperatuur, waarbij het materiaal van het werkstuk (nog) niet smelt. Bij lassen is de temperatuur zo hoog dat naast de lasdraad of laselektrode het metaal van het werkstuk zelf ook vloeibaar wordt. Er zijn twee methoden van solderen: zachtsolderen, op relatief lage temperatuur met als soldeermateriaal legeringen gebaseerd op tin. hardsolderen, op hoge temperatuur, met als soldeermateriaal legeringen gebaseerd op koper, zink en zilver. De keuze van de methode hangt vooral af van het doel van de verbinding en enigszins van het materiaal dat gesoldeerd moet worden. Zachtsolderen (< 450°C) Zachtsolderen wordt meestal uitgevoerd met een soldeerbout, maar voor constructiedoeleinden ook met een soldeerbrander. Bij zachtsolderen gebruiken we als soldeermiddel soldeertin, een tinlegering waar ook wat lood in zit. Afhankelijk van de toepassing wordt soldeertin van verschillende samenstelling gebruikt. Voor waterleidingen mag geen soldeertin met lood gebruikt worden, omdat lood giftig is en kan oplossen in het water. De te solderen vlakken dienen goed gereinigd te worden, waarna de vlakken worden ingesmeerd met een vloeimiddel (soldeervet) dat het uitvloeien van het soldeermiddel bevordert en tussentijdse oxidatie van de soldeervlakken tegengaat. Voor eenvoudige verbindingen, zoals in de elektronica en elektrotechniek, is er soldeertin uitgevoerd als draad met in de kern een vloeimiddel.

M.Reymen

9

Campus De Brug

Elektriciteit 2 AME Veiligheid bij het solderen Tin + lood is ongezond spul (zwaar metaal), dus probeer niet te veel soldeerdamp inademen. Verbrand je vingers niet aan een hete soldeerbout of aan hete werkstukken. Solderen met een korte broek, blote voeten en onbeschermde ogen kan gevaarlijk zijn. Door verhitten kan er vloeistof gaan koken en vloeibare tindruppels in het rond strooien.

Wanneer je toch de pech zou hebben om je te verbranden aan een soldeerbout, zie hier wat je dan het beste kunt doen. Koel de brandwonde zo vlug mogelijk af onder koud water gedurende enkele minuten EERST WATER DE REST KOMT LATER Verwijder eventuele ringen enz. voordat de wonde begint te zwellen Ontsmet de brandwonde met het daarvoor voorbestemde ontsmettingsmiddel Prik de eventueel vormende blaren NIET open. Zoek verdere medische hulp indien nodig Wat heb je allemaal nodig om te kunnen solderen? Soldeerbout (soldeerbout met 230V-input of een soldeerbout op gas) Soldeertin Draad of kabel Kniptang Striptang Universele tang Een sponsje (om de soldeerbout proper te kunnen maken) 1.3.1 Stappenplan om te kunnen solderen Stap 1; De soldeerbout soldeerklaar maken;

M.Reymen

10

Campus De Brug

Elektriciteit 2 AME Plug de soldeerbout in in het stopcontact en laat hem op temperatuur komen. Plaats hem veiligheidshalve in de soldeerhouder. Wanneer je merkt dat hij opgewarmd is, doe je een beetje soldeertin op de soldeerkop (dit is ook een uitstekende manier om na te gaan OF de soldeerbout wel op temperatuur is). Stap 2; De koperdraad soldeerklaar maken; Terwijl de soldeerbout aan het opwarmen is, kun je de nodige lengte koperdraad afknippen en deze ontmantelen (of de uiteinden van de kabels ontmantelen). Dit doe je met behulp van de kniptang en de striptang. Stap 3; De laatste aandachtspunten vooraleer je kunt solderen; Zorg ervoor dat je de veiligheidsnormen zeker in acht neemt en voorkom dat je beschadigingen aanbrengt aan de werktafel, kledij, of aan personen. Controleer of de soldeertin niet oververhit is (als deze een een koperachtige- en/of verbrande kleur krijgt). Indien dit het geval is, ga je met een vochtig sponsje over de soldeerkop en breng je, voor je gaat solderen, een nieuw laagje tin op de soldeerkop aan.

Stap 4; Het vertinnen van de te solderen delen Eerst en vooral gaan we de 2 te solderen stukjes koperdraad vertinnen. Breng voorzichtig het te solderen deel van de koperdraad in aanraking met de soldeerkop. Het koperdraad zal (zichtbaar) snel opgewarmd zijn (zorg hierbij dat je je niet verbrand!). Breng gelijktijdig een beetje soldeertin aan en strijk dit uit over het te solderen oppervlak. Het is de bedoeling dat het te solderen oppervlak een mooi tinnen laagje krijgt. Stap 5; Het aan elkaar solderen van de 2 stukken koperdraad Houdt de te solderen oppervlakken tegen elkaar op het werkplank. Vervolgens plaats je de kop van de soldeerbout op de te solderen stukjes koperdraad. De soldeertin die je in stap 4 aangebracht hebt zal vloeibaar worden en de tin van beide delen zal in elkaar

M.Reymen

11

Campus De Brug

Elektriciteit 2 AME overvloeien. Vervolgens breng je nog wat soldeertin aan en laat je deze uitvloeien over de verbinding. Let op, dit mag niet te lang duren want dan kun je de koperdraad beschadigen en de tin verbranden. Wanneer je dit gedaan hebt haal je de soldeerbout weg en laat je de verbinding afkoelen. Opmerking; De mogelijkheid bestaat dat je de te solderen koperdraad met plakband moet vastplakken aan het werkblad, dit maakt het geheel eenvoudiger. Let hierbij wel op dat je het werkblad niet beschadigt. Een andere mogelijkheid is dat je de soldeerbout in de houder laat steken en dat je de te solderen delen op de soldeerkop plaatst. Dit zijn diverse werkwijzen die van persoon tot persoon afhangen. Welke manier lijkt voor jou het gemakkelijkst? Doelen; Kennismaken met de techniek van solderen Een plan kunnen lezen en een handleiding uitvoeren a.d.h.v dat plan De vaardigheid van het solderen verwerven Een eigen ontwerp tekenen en uitvoeren. We moeten natuurlijk ook een kijkje nemen op de veiligheidsinstructiekaart in bijlage.

1.3.2 Gereedschap Goede ontmanteltang (striptang) Kniptang Nijptang Soldeerbout of soldeerpistool met standaard (80 watt) Ruime werkplank (ongeveer 40 x 40 cm) Materiaal; Koperdraad 1,5mm2 (elektriciteitsdraad) Soldeer met harskern (zoals voor elektronische verbindingen) 1.4 De schakelaar

M.Reymen

12

Campus De Brug

Elektriciteit 2 AME Tot slot hebben we in onze stroomkring ook nog een schakelaar nodig. Een schakelaar is een toestel die op een eenvoudige manier de stroomkring kan sluiten en openen, en dus de verbruiker in of uit kan schakelen. Nu is onze stroomkring kompleet.

Opdracht 6 Een ander voorbeeld van een eenvoudige stroomkring is het doormeet apparaat. We gaan nu een doormeetapparaat bouwen aan de hand van een handleiding. Later gaan we dit apparaat nodig hebben om verschillende schakelaars uit te testen. Hiervoor gaan we moeten boren en dus de veiligheids-instructiekaart raadplegen in de bijlage. 1.5 De elektrische schema’s 1.5.1 Inleiding Het elektrisch schema gebruikt men zoals een mechanische tekening, om gedachten en inzichten over te brengen. Het is dus een uitdrukkingsmiddel of communicatiemiddel (taal) tussen mensen die met elektrotechniek werken. De symbolen die we bij het tekenen gebruiken zijn de woorden van deze taal. Verschillende symbolen samen vormen een schema, zoals een aantal woorden een zin vormen.

1.5.2 Symbolen Wie zich correct en veelvuldig wil uitdrukken, moet over een grote woordenschat beschikken. Om elektrische schema’s te kunnen tekenen en lezen, moet je voldoende symbolen kennen. De betekenis van een symbool wordt door zijn vorm bepaald. Geleiders: kruising van geleiders

M.Reymen

13

Campus De Brug

Elektriciteit 2 AME

verbinding van geleiders (3 of 4)

Aansluitklemmen: Aansluitklemmen worden meestal niet getekend. Op een tekening is de aansluitklem het einde van de verbindingslijn met het symbool. Schakelaars Er bestaan vele soorten schakelaars, daarom zal men de symbolen van een schakelaar zelf samenstellen volgens de aard van het contact en de bedieningswijze, het aantal polen en het aantal standen. 1.5.3 De contacten: contacten worden volgens overeenkomst steeds in ruststand getekend (onbediende stand). We onderscheiden hier: normaal open of NO-maakcontact

normaal gesloten of NC-verbreekcontact

1.5.4 Enkel- en meerpolige schakelaars enkelpolig

M.Reymen

tweepolig of dubbel driepolig

14

Campus De Brug

Elektriciteit 2 AME 1.5.5 Het aantal standen - monostabiel: - - - - - (mono; is 1) als een schakelaar slechts in één stand kan blijven zolang hij bediend wordt. - bi-stabiel: - -- - (bi; is 2) als de schakelaar in de stand blijft waar hij bediend wordt. Monostabiel

bi-stabiel

wisselcontact

1.5.6 De wijze van bediening een schakelaar kan men volgens verschillende wijzen bedienen (hand, voet, rol, enz…) zie symbolenlijst. symbool

samenstelling bediening door rol of stootstuk monostabiel verbreekcontact

toepassing koelkast deurcontact auto kofferdeksel auto

bediening door drukken beldrukknop monostabiel startdrukknop maakcontact

bediening met de hand tweepolige bistabiel lichtschakelaar 2 contacten (tweepolig)

e) de bron: tot hiertoe hebben we steeds met het symbool van een gelijkstroombron gewerkt, namelijk cel, batterij. M.Reymen

15

Campus De Brug

Elektriciteit 2 AME In een open stroomkringschema is dit echter een moeilijk te tekenen symbool, hiervoor gebruikt men dan ook volgende symbolen: Gelijkspanningsnet

2- fase wisselspanningsnet + veiligheidsgeleider PE

1.5.7 Indeling van elektrische schema’s Een schema is een tekening die, met behulp van symbolen, overzichtelijk weergeeft volgens welke wijze de elektrische installatie is opgebouwd. Indeling volgens tekenwijze: A – stroomkringschema of princypeschema B – leidingschema C – bedradingsschema D - grondschema A – Het stroomkringschema Het stroomkringschema is een verklarend schema, dat door gebruik van symbolen de werking van de schakeling weergeeft. Het dient zo éénvoudig mogelijk getekend te worden, rechtlijnig en zonder veel lijnkruisingen. Bij deze tekenwijze onderscheiden we 2 soorten: het gesloten of rechthoekig en een rechtlijnige uitvoering.

Het rechtlijnig schema is een aan de bron opengetrokken rechthoekig schema, hierdoor komen de symbolen zoveel mogelijk recht (verticaal) onder elkaar te staan.

M.Reymen

16

Campus De Brug

Elektriciteit 2 AME

Opdracht 7 Een eerste schakeling die we gaan uitvoeren is de enkelpolige schakeling. We voeren die uit op een werkkoffer. Hiervoor gaan we eerst een schema tekenen. Op de opdrachtbladen is enkel een leidingschema te zien, hiervan moeten we eerst het bedradingsschema tekenen met gebruik van de juiste kleuren. De enkelpolige schakelaar wordt toegepast wanneer je één of meerdere lichtpunten wenst te schakelen van op één plaats. - Symbolische voorstelling Enkelvoudig symbool

Meervoudig symbool

- princype schema of stroomkringschema

M.Reymen

17

Campus De Brug

Elektriciteit 2 AME

1.5.8 Overzicht gereedschappen en materialen KNIPTANG

STRIPTANG

SCHROEVENDRAAIE RS

M.Reymen

18

Campus De Brug

Elektriciteit 2 AME

Overzicht materialen voor ons werkbord KOPERDRAAD  Lijn = rood  Nulgeleider = Blauw  Shakeldraden = zwart of grijs

Opdracht 8

De schakelaar

Vul de dokumentatiemap met voorbeelden van schakelaars

aan

1.5.9 Stappenplan Stap 1 het trekken van de draden → We gaan eerst van start met het trekken van de nodige draden in de buizen naar de aftakdoos toe. → Ga altijd eerst na hoeveel draden we nodig hebben in; - De buis van de voeding naar de aftakdoos? - De buis van de schakelaar naar de aftakdoos? - De buis van de lamp naar de aftakdoos? → Bepaal dit alles m.b.v. jullie bedradingsschema! Stap 2 Het aansluiten van de schakelaar M.Reymen

19

Campus De Brug

Elektriciteit 2 AME Vervolgens gaan we de schakelaar aansluiten. → Ga na volgens het symbool van de te gebruiken schakelaar hoeveel aansluitpunten deze heeft → Sluit vervolgens de schakelaar aan volgens het toe te passen schema en de juiste methode. Stap 3 Het aansluiten van het lichtpunt We hebben de draden getrokken, de voeding in de aftakdoos binnengebracht, de schakelaar is reeds aangesloten, dus kunnen we nu de lamp gaan aansluiten. Voordat je de lamp aansluit moet je jezelf eerst volgende vragen stellen; → Maakt het uit op welke klem ik de nulgeleider en de stroomgeleider op aansluit? Stap 4 De verbindingen maken in de aftakdoos Nu kunnen we alle draden van de schakelaar, de lamp en de gaan verbinden met elkaar. → We gaan starten met de voeding.  Ga eerst na waar je de Lijndraad moet (stroomdraad) op aansluiten.  En welke draad in de aftakdoos is voor de schakelaar?) → Dus mag de lijndraad verbonden worden met de schakeldraad Deze manier van redeneren moet je voor elke aansluiting toepassen, op deze manier voorkom je foutieve aansluitingen. Stap 5 Het testen van de schakeling We hebben alle verbindingen gemaakt nu, vooraleerst we de spanning op gaan zetten gaan we het geheel toch nog eens nakijken, zodat we er zeker van zijn dat we geen fouten gemaakt hebben. Is de schakelaar juist aangesloten? Is de lamp juist aangesloten? Is de voeding juist aangesloten? M.Reymen

20

Campus De Brug

Elektriciteit 2 AME Is de bedrading in de aftakdoos juist aangesloten? Zitten alle draden stevig vast in de steekklemmen, schakelaar en lusterklemmen? Wanneer we 100% zeker zijn van een juiste en stevige aansluiting, kunnen we de spanning inschakelen en kunnen we testen of het geheel werkt naar wens. Voor iedere schakeling die we dit jaar gaan zien is er een bedoeling Onderstaande tabel maakt duidelijk welke

nr .

bedienen van een lichtpunt vanop:

voorbeeld van een toepassing:

enkelpolige schakelaar

1

1 plaats

in droge lokalen

tweepolige schakelaar

2

1 plaats

schakelaar voor dubbele aansteking

5

1 plaats

wisselschakelaars

6

2 plaatsen

bv. in slaapkamer

wisselschakelaars + een kruisschakelaar

6 7

3 plaatsen of meer

bv. gangverlichting

symbool benaming

in vochtige lokalen, badkamer het lichtpunt bestaat uit 2 lampen of lampengroepen

We bekijken volgende schakelingen op zich en bekijken de werking.

Opdracht 9 M.Reymen

21

Campus De Brug

Elektriciteit 2 AME We voeren die uit op een werkkoffer. Hiervoor gaan we eerst een schema tekenen. Op de opdrachtbladen is enkel een leidingschema te zien, hiervan moeten we eerst het bedradingsschema tekenen met gebruik van de juiste kleuren.

De enkelpolige schakeling

De dubbelpolige schakeling

M.Reymen

22

Campus De Brug

Elektriciteit 2 AME

De dubbele aansteking of serieschakeling

M.Reymen

23

Campus De Brug

Elektriciteit 2 AME De wisselschakeling

1° methode De kruisschakeling

M.Reymen

24

Campus De Brug

Elektriciteit 2 AME

Opdracht 10 Maak logische poorten met verlichtingsschakelaars

Opdracht 11 De 6 schakelaars die je tot nu toe zag moet je ondertussen kennen. Je krijgt ze alle 6 en bepaald aan de hand van het aantal klemmen en de vorm welke het zijn, met je doormeet apparaat kan je de schakelaar uittesten. je vult dit in op het opdrachtsblad. Het schema op volgende bladzijde kan u daar bij helpen.

Opdracht 12 Nu we de schakelaars kennen en het princypeschema kunnen lezen Kunnen we nu alle basis verlichtingsschakelingen uitvoeren. Op de opdrachtsbladen vinden we de opgave waarvan we telkens het bedradingsschema tekenen alvorens de schakeling uit te voeren. Het stappenplan is net hetzelfde als dat van de enkelpolige schakeling die we reeds maakten.

Overzicht soort schakelaar

M.Reymen

25

Campus De Brug

Elektriciteit 2 AME Enkelpolige drukknop

basisschakelaars herkennen

Enkelpolige schakelaar Aantal klemmen = 2?

monosta biel (keert terug)?

Ja

Nee n

Aantal klemmen = 3?

Ja

Serieschakelaar of dubbele aansteking

Nee n

Aantal bedienin gen = 2?

Ja

Nee n

Ja

Wisselschakelaar of wisseltrekschakelaar

Nee n Dubbelpolige schakelaar

Aantal klemmen = 4?

Ja

Aanduidi ng L1 enL2 of * en *

L1 en L2 Kruisschakelaar

Nee n

Aantal klemmen = 6?

* en *

Ja

Nee n

Aantal bedienin gen = 2?

Wissel + wisselschakelaar of dubbele wisselschakelaar

Ja

Nee n

Dubbelpolige wisselschakelaar

Raadpleeg catalogus!

2 De elektrische grootheden De voornaamste begrippen uit de elektriciteit zijn: M.Reymen

26

Campus De Brug

Elektriciteit 2 AME spanning stroomsterkte weerstand 2.1 De elektrische spanning De spanning kan vergeleken worden met de waterdruk. Bij een hogere druk kan in een gelijke tijdsperiode meer water naar de plaats van bestemming gebracht worden. Bij een hogere spanning kan meer elektriciteit getransporteerd worden. De spanning wordt uitgedrukt in Volt (V). Def.: De spanning is de drukkracht vanuit een bron die nodig is om de elektrische stroom door een geleider en verbruiker te laten vloeien. LET OP: spanning wordt opgewekt in een energiebron; de spanning van de energiebron en de verbruiken moeten hetzelfde zijn; vb. batterij van 1,5 V en een lamp van 4,5 V de lamp brandt zeer fel en gaat stuk de lamp brandt flauw of niet de lamp brandt gewoon De elektrische spanning krijgt als symbool de letter: U De eenheid van elektrische spanning is: 1 Volt = 1V Voorbeeld: U = 10 V betekent dus: de spanning bedraagt 10 volt Afleidingen: 1 mV (millivolt) = 0,001 V 1kV (kilovolt) = 1000 V Elektrische spanning, kortweg spanning genoemd, kan je meten met een voltmeter. Het symbool van een voltmeter is: V

M.Reymen

27

Campus De Brug

Elektriciteit 2 AME 2.2 De elektrische stroom Elektrische stroom is de hoeveelheid elektriciteit die door een bepaalde geleider kan worden gestuurd. Bij gelijke spanning kan meer elektriciteit door een dikke geleider dan door een dunne. De stroomsterkte wordt uitgedrukt in ampère (A) of in milliampère (mA). Def.: Een elektrische stroom is een verschuiving van elektronen door een geleider. Elektrische stroom krijgt als symbool de letter: I De eenheid van stroomsterkte is: 1 ampère = 1A Voorbeeld: I= 10A betekent dus: de stroomsterkte is 10 Ampère Afleidingen: 1mA (milliampère) = 0,001 A Zoals je spanning kan meten, kun je ook elektrische stroom, of kortweg stroom, meten. Dit doe je dan, zoals in onderstaande figuur wordt aangetoond, met een ampèremeter. Het symbool van een ampèremeter is: A 3.3 Weerstand Om elektriciteit te vervoeren worden materialen met een lage weerstand (bijvoorbeeld koper) gebruikt. De weerstand van een geleider hangt af van de lengte, de dikte en de aard van het materiaal. Hij wordt uitgedrukt in ohm (Ω ). Def.: Niet alle materialen geleiden de stroom evengoed. De tegenstand die geboden wordt noemt men weerstand. Elektrische weerstand, kortweg weerstand genoemd, wordt voorgesteld door de letter R Symbool: De eenheid waarin dit wordt uitgedrukt is: 1 ohm = 1 Ω Voorbeeld: M.Reymen

28

Campus De Brug

Elektriciteit 2 AME R = 100 Ω betekent dat de elektrische weerstand van dat toestel 100 ohm bedraagt. Afleiding: 1 k Ω (kilo-ohm) = 1000 Ω 1 MΩ (mega-ohm) = 1 000 000 Ω Het meten van een weerstand, hoe doe je dat? Het meten van een weerstand gebeurt met een ohmmeter. Symbool:

Ω

LET OP: het meten van de weerstand met een ohmmeter doe je steeds zonder spanning. de weerstand van een geleider hangt af van: de lengte van de geleider: lange geleider = meer weerstand korte geleider = minder weerstand de dikte van de geleider: dikke geleider = minder weerstand dunne geleider = meer weerstand het soort materiaal van de geleider: koper = minder weerstand chroom-nikkel = meer weerstand

Opdracht 13 Nu we weten wat spanning, stroom en weerstand zijn kunnen we deze gaan meten. Hiervoor maken we gebruik van een digitaal meettoestel. We gaan een verbruiker aansluiten op een bron en meten vervolgens de drie grootheden. We letten natuurlijk op de correcte aansluiting van ons meettoestel. Hieronder kan je zien hoe dit moet. 2.3.1 Spanning meten Als we spanning willen meten, dan moeten we op voorhand weten of het gelijkspanning of wisselspanning is die we gaan meten. Dit is belangrijk omdat we het meettoestel moeten instellen, voor gelijk of wisselspanning.

M.Reymen

29

Campus De Brug

Elektriciteit 2 AME 2.4 Gelijkspanning en wisselspanning Er zijn twee soorten spanningen, namelijk gelijkspanning en wisselspanning. Deze spanningen komen van een bron en leveren dus een gelijkstroom of wisselstroom wanneer we er een verbruiker op aansluiten.

2.4.1 Gelijkspanning Bij een gelijkspanning zullen we zien dat de spanning gedurende de ganse tijd gelijk en positief blijft. Deze spanning wordt verkregen door een gelijkspanningsbron of gelijkstroombron. Batterijen en zonnepanelen zijn voorbeelden van gelijkspanningsbronnen, dit ondermeer omdat deze bronnen geen bewegende delen bevat die ervoor zou kunnen zorgen dat de spanning hoger of lager wordt en van polariteit veranderd. We kunnen deze spanning of stroom herkennen op een apparaat aan de letters “DC” dit staat voor Direct Current. 2.4.2 Wisselspanning Een bron met polariteiten die voortdurend wisselen, is een wisselspanningbron of wisselstroombron. De stroom die geleverd wordt door een wisselspanningbron, vloeit een zeer korte tijd in de ene zin en nadien in de andere zin, daarna wisselt de stroomzin weer, enz. De snelheid waarmee de stroom van richting veranderd is groot, zeer groot, namelijk 50 keer per seconde M.Reymen

30

Campus De Brug

Elektriciteit 2 AME in het geval van onze netspanning want ja,dit is eigenlijk een veel voorkomende spanning, denk maar aan de spanning die we thuis hebben in onze stopcontacten (230V-50Hz) De “Hz” komt van Hertz, dit is de frequentie of het aantal wisselingen per seconde. Deze spanning komt er omdat in de centrales de spanning wordt opgewekt door alternatoren (dynamo’s) en die draaien rond. Later zien we hierover meer. We kunnen deze spanning of stroom herkennen op een apparaat aan de letters “AC” dit staat voor Alternating Current.

Opdracht 14 We gaan nu een aantal elektrische apparaten in het atelier onderzoeken. We kijken na welke spanning we voor deze apparaten moeten gebruiken en vullen de opdrachtsblaadjes in.

Opdracht 15 Als proef gaan we een wisselspanning aansluiten op een luidspreker. Door de luidspreker zal een wisselstroom vloeien en hem doen trillen. We gaan nu na wat er gebeurt als we de frequentie gaan vergroten of verkleinen. We gaan ook een Oscilloscoop aansluiten, dit is een toestel die het verloop van de spanning zichtbaar maakt op een scherm.

Opdracht 16 We maken aan lamhouder en lamp 24V en bouwen zo een eenvoudige spanningstester. 2.4.3 analoog of digitaal We kunnen gebruik maken van twee soorten toestellen, een analoog of een digitaal. Analoog

M.Reymen

Digitaal

31

Campus De Brug

Elektriciteit 2 AME

Bij het analoge toestel moeten we de waarde aflezen op een schaal. Het digitale heeft een display waar de gemeten waarde gewoon op af te lezen valt. We gaan ze beide gebruiken bij de opdrachten zodat we deze beide kunnen toepassen. 2.4.4 Spanning meten

Instelling gelijkspanning. wisselspanning

V

Instelling

V

----

Waar moeten we de snoertjes steken

M.Reymen

32

Campus De Brug

Elektriciteit 2 AME

Hoe moeten we meten Als we spanning meten, dan moeten we het meettoestel parallel op het toestel (lamp, weerstand, enz.) plaatsen. Zie vb.

V

V Spanningsmeting

Op welke waarde moeten we het meettoestel instellen Als we niet weten, hoe groot de spanning op de te meten plaats kan zijn, dan stellen we het meettoestel in op de grootste waarde die het kan meten.

M.Reymen

33

Campus De Brug

Elektriciteit 2 AME

Als we zien dat de waarde die we meten, kleiner of gelijk is dan 200V, kunnen we het meettoestel instellen op 200V. Als we zien dat de waarde die we meten, kleiner of gelijk is dan 20V, kunnen we het meettoestel instellen op 20V.

2.4.5 Stroom meten Als we stroom willen meten, dan moeten we op voorhand weten of het gelijkstroom (vb. batterij) of wisselstroom (vb. lamp) is die we gaan meten. Dit is belangrijk omdat we het meettoestel moeten instellen, voor gelijk of wisselstroom. Instelling gelijkstroom.

Instelling wisselstroom

A ----

M.Reymen

A

34

Campus De Brug

Elektriciteit 2 AME

Waar moeten we de snoertjes steken

Hoe moeten we meten Als we stroom meten, dan moeten we het meettoestel in serie plaatsen tussen het toestel (lamp, weerstand, enz.). Zie vb.

A Stroommeting

Op welke waarde moeten we het meettoestel instellen Als we niet weten, hoe groot de stroom op de te meten plaats kan zijn, dan stellen we het meettoestel in op de grootste waarde die het

M.Reymen

35

Campus De Brug

Elektriciteit 2 AME kan meten. vb:

Hier stellen we het meettoestel in op 200mA Opgelet, 1A = 1000mA Dus kunnen we met deze meter maar 1/5 A meten.

Als we zien dat de waarde die we meten, kleiner of gelijk is dan 20mA, kunnen we het meettoestel instellen op 20mA. Als we zien dat de waarde die we meten, kleiner of gelijk is dan 2mA, kunnen we het meettoestel instellen op 2 mA. 2.4.6 Weerstand meten Als we weerstand willen meten, dan moeten we het meettoestel instellen, op Ω , ohm. Instelling weerstand

M.Reymen

36

Campus De Brug

Elektriciteit 2 AME

Waar moeten we de snoertjes steken?

Hoe moeten we meten Als we een weerstand meten, dan moeten we het meettoestel parallel op het toestel (lamp, weerstand, schakelaar, enz.) plaatsen. Zie vb.

M.Reymen

37

Campus De Brug

Elektriciteit 2 AME

Ω

Weerstand meten

Ω

Ω

Schakelaar controleren

Lamp meten

Op welke waarde moeten we het meettoestel instellen Als we niet weten, hoe groot de weerstand op de te meten plaats kan zijn, dan stellen we het meettoestel in op de grootste waarde die het kan meten. vb: Hier stellen we het meettoestel in op 20MΩ

LET OP als we weerstand meten, mag er geen spanning staan op het te meten toestel (lamp, weerstand enz). Als we een schakelaar willen uittesten, dan kunnen we de knop op deze stand zetten. We krijgen dan een geluidssignaal als er wordt doorgemeten.

M.Reymen

38

Campus De Brug

Elektriciteit 2 AME

2.4.7 Testen met een ohmmeter Als je een schakelaar uittest met een ohmmeter kan je twee waardes krijgen op je multimeter. Als je schakelaar gesloten is dan krijg je een 0 ohm of een pieptoon, als de pieptoon aanstaat. Als je schakelaar open staat krijg je een .1, dit staat voor oneindige weerstand ∞ en geen pieptoon, als deze aanstaat. Als we het meettoestel niet meer gebruiken, dan moeten we het uitschakelen ! Dit doen we om de batterijen niet leeg te laten lopen.

M.Reymen

39

Campus De Brug

Elektriciteit 2 AME

Opdracht 17 We gaan nu de 3 grootheden meten op schakelingen, we gaan na of deze een verhouding hebben met elkaar. We noteren onze bevindingen.

3 De wet van Ohm de weerstand van een verbruiker=de spanning over die verbruiker de stroom die door de verbruiker vloeit OF R=U I R = weerstand in Ω U = spanning in V I = stroom in A Afgeleide formules: U=IxR

I=U R

Hulpmiddel We leggen onze vinger op de grootheid die we zoeken en lezen de formule af

3.1 Oefeningen op de wet van Ohm Een elektrisch verwarmingstoestel, geschakeld op een spanning van 220 V, laat een stroom door van 8A. Hoe groot is de weerstand van het verwarmingstoestel? Gegeven: U = 220 V I=8A Gevraagd: R = ?

M.Reymen

U = 230V

40

Campus De Brug

Elektriciteit 2 AME Oplossing: R = U / I R = 220V / 8A R = 27,5Ω I = 8A

We nemen een weerstand (R) met een waarde van 12 ohm en jagen daar een stroom (I) doorheen met een sterkte van 3 ampère. Hoe groot is de spanning? R = 12 ohm

Gegeven: R = 12Ω I = 3A Gevraagd: U = ? Oplossing: U = I x R U = 12Ω x 3A U = 36V

I = 3A

Tussen de klemmen van een accu van 6 volt sluiten we een weerstand van 4 ohm aan. Hoeveel stroom gaat er nu door de weerstand lopen? Gegeven: R = 4Ω U = 6V

R = 4 ohm

Gevraagd: I = ? Oplossing: I =U / R I = 6V / 4Ω I = 1,5A

U = 6 volt

Opdracht 18 M.Reymen

41

Campus De Brug

Elektriciteit 2 AME Los nu de oefeningen op volgens de voorbeelden op

4 Vermogen In een catalogus van elektrische boormachines kan je de volgende gegevens vinden: BOSCH KLOPBOORMACHINE CSB 850-2 RET Opgenomen vermogen: 850 W Toerental onbelast: Stand 1: 0-1.000 t/min Stand 2: 0-3.000 t/min Linksom draaiend: 0-1.150 t/min Aantal slagen onbelast: 48.000 per minuut Diameter boorhouder: tot 20 mm. Gewicht: 2,5 kg We lezen 850 Watt opgenomen vermogen. Wanneer we elektrische energie leveren aan ons elektrisch toestel, dan wordt deze energie omgezet in licht, warmte of beweging. De hoeveelheid energie die daarbij per seconde door het toestel wordt opgenomen of afgegeven, wordt vermogen genoemd. Hoe meer energie per seconde, hoe groter het vermogen.

Opdracht 19 Zoek nu zelf een aantal toestellen voor in de documentatiemap op en duid het vermogen aan. Def.: Vermogen van een verbruiker = de stroom die loopt door de verbruiker x de spanning over de verbruiker.

vermogen = spanning M.Reymen

x stroom 42

Campus De Brug

Elektriciteit 2 AME P

= U

x I

1 watt

= 1 volt

x 1 ampère

1W

= 1V

x 1A

Afleidingen: 1 kW = 1000 W 1 MW = 1 000 000 W 4.1 Oefeningen op vermogen Een lamp verbruikt een stroom van 0,3A bij een spanning van 230v, wat is het vermogen van die lamp? Gegeven

I = 0,3A U = 230V

Gevraagd P = ? Oplossing P = U x I P = 230V x 0,3A P = 69W Een lamp waardoor een stroom vloeit van 1,5A heeft een vermogen van 60W Wat is de spanning over die lamp? Gegeven

I = 1,5A P = 60W

Gevraagd U = ? Oplossing U = P / I U = 60W / 1,5A U = 40V Welke stroom moet een batterij van 12V leveren aan een lamp van 30W Gegeven U = 12V P = 30W M.Reymen

43

Campus De Brug

Elektriciteit 2 AME Gevraagd I = ? Oplossing I = P / U I = 30W / 12V I = 2,5A Zoals je stroom, spanning en weerstand kan meten, zo kan je ook vermogen meten. Het vermogen wordt gemeten met een meettoestel dat je in dat geval een wattmeter zal noemen.

Opdracht 20 Los nu de oefeningen op volgens de voorbeelden op Symbolische voorstelling: W

Opdracht 21 We gaan nu 3 lampen aansluiten op de 24V voeding, we meten de stroom, de spanning en berekenen het vermogen. We zien ook even na of dit klopt met het vermelde vermogen op de lamp.

Opdracht 22 We kunnen nu de arbeid gaan meten met een energiemeter, we doen dat voor een aantal toestellen in het atelier. 5 Arbeid Een atleet in de startblokken = iemand die het vermogen heeft een bepaalde inspanning te leveren. Wanneer de atleet echter de startblokken verlaat en 100m verder een tijd laat afdrukken van 11 seconden, dan heeft deze atleet arbeid geleverd. M.a.w. het geleverde vermogen gedurende een bepaalde tijd is arbeid. Elektrisch gezien verandert er niets aan deze toestand. Een gedoofde gloeilamp bezit een bepaald vermogen, eens ze gaat branden, verbruikt ze elektriciteit en levert ze arbeid. Dus: Elektrische arbeid

M.Reymen

= vermogen x

tijd

W

=

P

x

T

1 Wh

=

1W

x

1h

44

Campus De Brug

Elektriciteit 2 AME Afleiding: 1 kWh = 1 000 Wh Dit laatste zal je aan de elektriciteitsmaatschappij betalen nl. de geleverde arbeid. Def.: Arbeid is het vermogen van een verbruiker x de tijd dat deze verbruiker werkt (brand = lamp). 5.1 Oefeningen op arbeid Een lamp van 25 W brandt gedurende 17uur, wat is de arbeid die ze leverde? Gegeven

P = 25W (= 0,025KW) het is beter om het wattage om te zetten in kilowatt (KW) dit zodat we de oplossing in kilowattuur hebben. Later is dit belangrijk om een berekening te maken van de kostprijs, die is bepaald per kilowattuur. (we nemen 15 cent) Dit doen we ook met de tijd, die zetten we altijd om in uren. T = 17uur Gevraagd

W=?

Oplossing

W=Pxt W = 0,025 x 17 W = 0,425KW ~0,43 KW we ronden altijd af tot 2 cijfers na de komma

Arbeid meten Zoals je het vermogen en nog andere grootheden kan meten, kan je ook de geleverde arbeid meten met een meettoestel: de kilowattuurmeter.

Symbolische voorstelling:

M.Reymen

kWh

45

Campus De Brug

Elektriciteit 2 AME W = P x t maar P = U x I Dus W=UxIxt Wat je moet betalen hangt af van je verbruik. Hoeveel je moet betalen wordt bepaald door je energieleverancier. Er zijn echter verschillende tarieven: - huishoudtarief: • normaal tarief • tweevoudig tarief • nachttarief • speciaal tarief - beroepstarief KP = W Kostprijs = geleverde arbeid

x x

EP eenheidsprijs

Stel dat je een lampen laat branden terwijl je 14 dagen op reis bent, dan kan je te weten komen hoeveel dit gaat kosten aan verspilde energie. Als je weet dat de 3 lampen een vermogen hebben van 60W, en dat de eenheidsprijs 15cent / KWh is Hoeveel kost dit grapje dan? Gegeven

P = 3 x 60 W = 180W = 0,18KW T = 14 dagen = 14 x 24uur = 336uur

Gevraagd kostprijs (eerst de arbeid berekenen) Oplossing W = P x t W = 0,18KW x 336uur W = 60,48 KWh Kostprijs = geleverde arbeid x eenheidsprijs KP = W x EP KP = 60,48 x 0,15€ KP = 9€ Kijk dus maar eens na als er geen lichten blijven branden terwijl je er niet bent ! M.Reymen

46

Campus De Brug

Elektriciteit 2 AME

Opdracht 23 Los nu de oefeningen op volgens de het voorbeeld op. 6 Rendement Het rendement van een machine geeft de verhouding weer van het afgegeven nuttige vermogen tot het verbruikte vermogen. We nemen bv een gloeilamp, we gebruiken die om een plaats te verlichten. Helaas is een gloeilamp een verbruiker met een zéér slecht rendement. Slechts 10% van de toegevoerde energie wordt gebruikt om licht te geven, de overige 90% gaat verloren aan warmte. Aangezien we de lamp gebruiken om licht te geven is dit dus een verbruiker met een slecht rendement en gebruiken we beter spaarlampen of LEDverlichting. Men kan dus het rendement van een gloeilamp als volgt berekenen Het rendement = nuttig vermogen / toegevoerd vermogen Dus is het rendement van een gloeilamp van 60W 6W / 60W dus 0,1 7 Serie en parallel schakeling We kunnen de verbruikers (weerstanden of lampjes) op twee manieren gaan aansluiten op een bron, namelijk in serie of parallel. We gaan deze schakelingen gaan uitvoeren en onderzoeken. We nemen als verbruikers lampjes.

Opdracht 24 We gaan volgens de opdrachtblaadjes de voorgestelde schakelingen uitvoeren en noteren de bevindingen. 7.1 De serieschakeling Bij een serieschakeling wordt het einde van de eerste verbruiker R1 begin van de tweede R2 verbonden met het en zo verder.R3 We gaan dus als het ware een ketting gaan vormen met de verbruikers.

M.Reymen

Campus De Brug

47

-

+

Elektriciteit 2 AME

Hierbij stellen we volgende zaken vast: -De spanning gaat zich verdelen over de verbruikers Wanneer we over de eerste verbruiker de spanning gaan meten merken we op dat deze slechts een deel is van de bronspanning. Dit is ook zo voor de tweede en de derde.

-De som van de deelspanningen is gelijk aan de bronspanning Indien we de spanningen over elke verbruiker meten en deze optellen zullen we zien dat deze som gelijk is aan de bronspanning.

-De verbruikers zijn afhankelijk van elkaar. Aangezien de verbruikers als een ketting aan elkaar verbonden liggen zal bij een defect van een van de verbruikers de overige verbruikers ook stoppen met werken. De stoom kan namelijk niet meer vloeien in de kring.

-De stroom door alle verbruikers is gelijk Gelijk op welke plaats we de stroom meten zal die dezelfde zijn. Dit komt omdat de stroom die vertrekt uit de bron ook terug toekomt en door alle verbruikers gaat.

7.2 De parallelschakeling R1

R2

R3

Het beginpunt van de eerste, wordt verbonden aan het beginpunt van de tweede enz. Het eindpunt van de eerste, wordt verbonden aan het eindpunt van de tweede enz. Hierbij stellen we volgende zaken vast: -De spanning over alle verbruikers is gelijk. Wanneer we de spanning over de eerste verbruiker meten zal die hetzelfde zijn als over de tweede en de derde, ze zall gelijk zijn aan de bronspanning

+ M.Reymen

48

Campus De Brug

Elektriciteit 2 AME -De stroom door de verbruikers zal zich verdelen. Een deel van de stroom die vertrekt uit de bron zal langs de eerste verbruiker gaan, een deel door de tweede en een deel door de derde.

-De som van de deelstromen geeft ons de totale stroom Als we de stroom door de eerste verbruiker optellen bij die door de tweede en die door de derde komen we tot de totale stroom door de kring.

-De verbruikers kunnen onafhankelijk van elkaar werken. Wanneer we een van de verbruikers loskoppelen zal de rest van de verbruikers gewoon blijven werken.

Opdracht 25

We gaan in de sporthal een aantal zaken uittesten en komen meer te weten over de serie en parallelschakeling.

Opdracht 26 We gaan ook eens op zoek naar een aantal voorbeelden van serie en parallel schakelingen we vullen dit aan in de documentatiemap. 8 De wereld van elektriciteit

Opdracht 27 Stel je even voor dat je leeft in een wereld zonder elektriciteit, wat zou je allemaal niet meer kunnen doen? Ga ook eens na hoe je deze morgen gebruik maakte van elektriciteit toen je opstond tot hier in de klas. 8.1 Eigenschappen van de elektrische energie Voordelen Het is erg snel (300.000 km/sec)

Geen vervuiling van milieu bij gebruik van elektriciteit Geen luchtvervuiling bij een bv een gloeilamp of een haardroger.

Makkelijk te plaatsen. Het plaatsen van elektrische leidingen neemt weinig plaats in beslag.

Makkelijk transporteerbaar M.Reymen

49

Campus De Brug

Elektriciteit 2 AME Via hoogspanningsleidingen kan elektriciteit over zeer grote afstanden vervoerd worden.

Makkelijk om te vormen Alle elektrische toestellen vormen elektriciteit om in een andere bruikbare energievorm.(later hier meer over)

Elektriciteit biedt ons groot comfort Elektriciteit is in ons dagelijks leven niet meer weg te denken, Denk zelf eens na toen je deze morgen wakker werd tot nu in de klas hoeveel keer je reeds gebruik maakte van elektriciteit.

Altijd en overal aanwezig Zelfs waar geen elektriciteit aanwezig is kan via verlengkabels de spanning worden verkregen om de nodige werken uit te voeren.

Verzekert in vele gevallen onze veiligheid Denk maar eens aan verkeerslichten, spoorwegovergangen….

Nadelen Vervuiling bij opwekking Rook bij thermische centrales, kernafval bij kerncentrales…

Gevaarlijk Elektrische schokken kunnen tot de dood leiden!

Moeilijk op te stapelen Elektriciteit kan opgeslagen worden in batterijen, maar slechts in kleine hoeveelheden. De elektrische energie moet dus bij opwekking meteen gebruikt worden

Vrij duur Elektriciteit is niet goedkoop, je werd er wellicht meerdere keren op gewezen thuis om het licht niet te laten branden als dat niet nodig is.

8.2 Uitwerkingen van elektrische energie

Opdracht 28 We gaan nu een aantal toestellen demonteren en de verschillende onderdelen herkennen. We noteren dit alles en gaan op zoek naar de energieomzetting. Elektrische energie kun je niet waarnemen, de uitwerkingen ervan wel. De voornaamste uitwerkingen zijn: Het warmte-effect; Het lichteffect; De vonkenopwekking; Het magnetisch effect; Het scheikundig effect; M.Reymen

50

Campus De Brug

Elektriciteit 2 AME Het mechanisch effect; Het schokeffect. In elektrische verbruikers wordt de toegevoerde elektrische energie omgezet in (een) andere energievorm(en). Dan is er elektrische energieverbruik. Warmte-effect Als je een strijkijzer aansluit op een contactdoos dan wordt het strijkijzer warm. Het omvormen van elektrische energie in warmte-energie heet het joule-effect. Het joule-effect wordt nuttig gebruikt in elektrische verwarmingsapparaten zoals b.v. straalkachels, keukenfornuizen, droogkasten, elektrische boilers, strijkijzers, soldeerbouten.

Lichteffect Je sluit een lamp aan op een elektrische bron. In de gloeidraad van de lamp wordt elektrische energie omgezet in warmte. Hierdoor wordt de gloeidraad witgloeiend en straalt hij licht uit. Dit verschijnsel wordt nuttig aangewend bij gloeilampen.

Vonkopwekking

Je onderbreekt in een elektrisch bron de verbinding van een draad met de lamp. Tussen de 2 onderbrekingspunten ontstaat een elektrische vonk. De elektrische vonk wordt b.v. aangewend bij elektrische lastoestellen en bij bougies voor de ontsteking van het samengeperst gasmengsel in benzinemotoren.

M.Reymen

51

Campus De Brug

Elektriciteit 2 AME

Bij het gebruik van schakelaars ontstaat telkens een vonkje tussen de contactpunten. Het nadeel hiervan is dat na een bepaalde tijd de contacten verbranden. De bliksem is een elektrisch vonk van atmosferische oorsprong. De bliksem: maakt ieder jaar veel dodelijke slachtoffers; veroorzaakt brandwonden, oogletsels, gehoorverlies, shocks; is ook de oorzaak van miljarden schade aan gebouwen en aan elektrische en elektronische installaties en apparaten.

Magnetisch effect

Opdracht 29 Je brengt een ijzeren staafje bij een paar spijkertjes: de spijkertjes worden niet aangetrokken. Je plaatst een spoel op het ijzeren staafje en je sluit de 2 uiteinden van de spoel aan op een bron. Je brengt de spijkertjes weer bij het staafje: ze worden door het ijzeren staafje aangetrokken. Het ijzeren staafje is magnetisch geworden. Op dit principe steunt de werking van elektromagnetisme. Je vindt het terug in vele elektrische apparaten: relais, telefoons, elektrische bellen en andere.

Scheikundig (chemisch) effect

Opdracht 30 Je plaatst in een glazen vat met water waarin een weinig zout of zuur is opgelost, 2 draden. Je verbindt die aan een elektrische bron:

M.Reymen

52

Campus De Brug

Elektriciteit 2 AME je ziet gasbellen ontstaan doordat de zout- of zuuroplossing door de elektrische energie ontbonden wordt. Dit verschijnsel heet elektrolyse. Hier gebeurt omvorming van elektrische energie in scheikundige energie. Op dit principe steunen: verzilveren, verkoperen, verchromen enz. Een batterij gebruikt ook dit verschijnsel, maar dan in omgekeerde zin Een zuur tussen twee platen (koper en zink) zal een spanning opwekken, we kunnen dit uittesten met een aardappel volgens de opdrachtsbladen. Bij een autobatterij wordt dit ook gedaan. Als we de auto willen starten dan zal de startmotor elektriciteit gaan gebruiken van de batterij om de motor in gang te krijgen. Eens de motor draait zal de alternator de batterij weer aanvullen met elektriciteit.

Mechanisch effect Sluit je een koffiemolen of een boormachine aan op het elektriciteitsnet: de ingebouwde motor draait en is in staat om energie te leveren. In een elektromotor wordt elektrische energie omgezet in mechanische energie.

Opdracht 31 We kunnen nu zelf een eenvoudige motor maken volgens de opdrachtsblaadjes Schokeffect Vindt elektrische energie een weg door het lichaam van mens of dier, dan veroorzaakt zij hierin schokken of kan ze de dood tot gevolg hebben. Op de juiste manier gebruikt, in de geneeskunde, hebben elektrische schokken een genezende werking. In ziekenhuizen beschikt men over "defibrillatoren" die door sterke elektrische schokken het hart weer op normale wijze aan het kloppen krijgen. Ook in de landbouw worden elektrische schokken gebruikt bij schrikdraadomheiningen.

M.Reymen

53

Campus De Brug

Elektriciteit 2 AME

Opdracht 32 We gaan ook onze documentatiemap aanvullen met afbeeldingen van toestellen die de elektrische energie omzetten naar deze besproken uitwerkingen.

9 Opwekking van de elektrische energie

Opdracht 33 We onderzoeken een dynamo en meten de spanning en stroom die hij opwekt, we noteren onze bevindingen.

Elektriciteit wordt opgewekt in een centrale, eens daar opgewekt moet het verplaatst worden naar u thuis, dit tweede gedeelte noemt men de distributie van elektriciteit en wordt later besproken. 9.1 Soorten centrales Thermische centrale Deze centrale wordt later besproken

Kerncentrale Waterkrachtcentrale Windkrachtcentrale

M.Reymen

54

Campus De Brug

Elektriciteit 2 AME Zonnepanelen Blokschema van de soorten centrales

Op de zonnepanelen na zal iedere centrale eindigen met een generator, deze zal de mechanische energie omzetten naar elektrische energie. De manier waarop deze mechanische energie verkregen wordt is voor iedere centrale verschillend.

9.2 Thermische centrale

M.Reymen

55

Campus De Brug

Elektriciteit 2 AME Het oudste type centrale is de thermische centrale. In thermische centrales wordt elektriciteit opgewekt met behulp van stoom, die verkregen wordt door verbranding van de fossiele brandstoffen kolen, olie of gas. Om elektriciteit te verkrijgen uit een thermische centrale moet men 3 stappen volgen. Stap 1: omvorming chemische energie in thermische energie In de stoomketel wordt door verbranding de chemische energie van de brandstof omgezet in thermische energie. Langs de ketelwand is een buizenstelsel aangebracht waardoor zuiver water wordt gepompt. Door de verbranding wordt dit water verhit tot stoom. Stap 2: omvorming van thermische energie in mechanische energie De stoom is de aandrijvende energie voor de stoomturbine. De turbine is opgebouwd uit schoepenraderen die op een as gemonteerd zijn. De stoom wordt onder hoge druk tegen de schoepen gestuwd waardoor het schoepenrad draait en de turbine in gang schiet. De stoom die de turbine aandreef wordt naar een condensor geleid. Hierdoor wordt de gebruikte stoom afgekoeld en gecondenseerd tot water. Dit water wordt met een pomp opnieuw naar de stoomketel geperst waar het terug omgezet wordt in stoom. Het koelwater dat de warmte van de stoom opgenomen heeft, wordt naar een koeltoren gebracht. Het warme koelwater wordt in de koeltoren verdeeld en valt naar beneden. Door aanraking met de luchtstroom koelt het af. Stap 3: omvorming van mechanische energie in elektrische energie De turbine drijft de generator aan. In de generator wordt de toegevoerde mechanische energie omgezet in elektrische energie. Deze laatste stap kennen we ook van onze fiets, door de ronddraaiende beweging van ons wiel zal de dynamo ronddraaien. In deze dynamo zitten spoelen, dat zijn wikkelingen van koperdraad. De magneet die ronddraait in deze spoelen zal er elektriciteit in opwekken.

9.3 Energieomvorming van de thermische centrale:

M.Reymen

56

Campus De Brug

Elektriciteit 2 AME Chemische energie (kolen, aardgas, olie)

Thermische energie (verbranding in ketel)

Mechanische energie (aandrijven turbine door stoom)

Elektrische energie (aandrijven generator door turbine)

Hier kan u ook zien hoe de centrale werkt M.Reymen

57

Campus De Brug

Elektriciteit 2 AME Naar rendement toe hebben we hier wel te maken met enkele verliezen. -Bij de verbranding van fossiele brandstoffen krijgen we warmte, een groot deel van deze warmte gaat mee met de rook de lucht in. -De rest van de warmte gaat water omvormen tot stoom en deze moet een turbine aandrijven, hierbij gaat een deel energie verloren, de stoom zal niet allemaal zijn kracht overbrengen naar de turbine. Ook hebben we hier te maken met mechanische verliezen, zoals bv wrijving in de rollagers van de turbine. -tot slot zal de gebruikte stoom na de turbine moeten opgevangen worden en gekoeld worden tot hij terug condenseert. (wordt terug water) Hierbij gaat natuurlijk ook weer een deel warmte verloren. Gelukkig kan men het water daarna opnieuw gebruiken om stoom te maken. Aangezien dit water nog heet is zal men niet zo veel meer moeten verwarmen om stoom te krijgen. Je kan dus zien dat bij een thermische centrale veel verliezen zijn en het rendement dus vrij slecht is. En we weten allemaal dat fossiele brandstoffen zeer milieu belastend zijn en bovendien zullen ze niet blijven komen, dit is zeker geen oneindige bron van energie.

M.Reymen

58

Campus De Brug

Elektriciteit 2 AME

9.4 De kerncentrale

De werking van een kerncentrale is niet zo verschillend van de klassiek thermische, alleen de warmte of thermische energie wordt nu verkregen door een kernsplijting en niet meer door de verbranding van fossiele brandstoffen. Op zich is deze centrale beter voor het milieu aangezien er geen uitstoot is van rook en gassen. MAAR ! Kernsplijting is eigenlijk een gecontroleerde atoombom, waar zeer veel warmte vrijkomt. De geschiedenis wees reeds uit dat dit lelijk mis kan gaan.

Opdracht 34 Zoek maar even op het internet, waar en wanneer deze “kernramp” plaatsvond, en wat de gevolgen waren voor mens en milieu. Bovendien hebben bij kerncentrales te maken met kernafval, dit is uitgewerkt en niet meer bruikbaar voor de centrale maar nog steeds zeer gevaarlijk voor mens en milieu.

M.Reymen

59

Campus De Brug

Elektriciteit 2 AME Het enige wat men er mee kan doen is het afval opslaan tot de radioactieve straling verdwenen is. Het duurt honderden jaren voor de straling uit de stof verdwenen is Een milieuvriendelijkere oplossing zijn de volgende centrales 9.5 De windturbine en de waterkracht centrale

M.Reymen

60

Campus De Brug

Elektriciteit 2 AME

Deze centrales maken gebruik van de kracht van de natuur, wind en stromend water om zo energie op te wekken. 9.6 Tot slot zijn er ook nog de zonnepanelen

Hier gaat men gebruik maken van de zon, een gratis en onuitputtelijke energiebron. De panelen bestaan uit cellen die een elektrische spanning afgeven wanneer er licht op valt.

M.Reymen

61

Campus De Brug

Elektriciteit 2 AME

Deze boot werd door mijn leerlingen van het 4e elektrotechnieken gemaakt en vaart volledig op de zon.Hij haalt een snelheid van 9km en kan bij volle zon blijven varen. Bij bewolking gaat hij verder op de batterij.

M.Reymen

62

Campus De Brug

Elektriciteit 2 AME

Hier zien we hoe een huisinstallatie met zonnepanelen werkt: De verbruikers(5) die we in huis hebben gaan elektriciteit verbruiken die we moeten betalen aan de energieleverancier. De kilowattuurmeter(4) zal zoals we eerder zagen dat verbruik aantekenen. Als er nu licht is of beter nog zon dan zullen de panelen(1) elektriciteit opwekken. Dit is echter wel een gelijkspanning en geen wisselspanning zoals de verbruikers nodig hebben. Bovendien zijn deze spanningen te laag in voltage. De omvormer(2) zal deze gelijkspanning omvormen naar een wisselspanning en deze wisselspanning terugsteken op het net. Indien we meer elektriciteit maken dan verbruiken zal onze kilowattuurmeter achteruit draaien. De installatie wordt meestal zo gekozen dat de meter een beetje op dezelfde plaats blijft staan, dus dat we overdag en in de zomer evenveel opbrengen als we op een koude winteravond nodig hebben. We betalen op deze manier dus geen elektriciteit meer, bovendien zijn er bonussen voor de zelf opgewekte energie af te lezen op de controller(3)

Opdracht 35 M.Reymen

63

Campus De Brug

Elektriciteit 2 AME We hebben een windmolen en zonnepaneel in het atelier, we kunnen even gaan uitzoeken wat de spanning en stroom zijn die ze opwekken. Daarmee kunnen we vervolgens het vermogen berekenen en even nagaan hoeveel ze opbrengen op een jaar. 10 Distributie van de elektrische energie Tussen de alternator (dynamo) van de elektrische centrale en uw binnenhuisinstallatie legt de elektrische energie een hele weg af, waarbij de spanning regelmatig van grootte verandert: van hoogspanning over middenspanning naar laagspanning. Hiervoor zorgt het elektriciteitsnet, het geheel van installaties, nodig voor het transport en de distributie van elektriciteit. Omdat we via de wet van ohm reeds weten dat de stroom kleiner wordt als de spanning groter wordt is het nodig om bij het buitenkomen van de elektrische energie deze te transformeren naar een hoge spanning om zo verder te transporteren. I = U / R dus als “U” groter wordt zal “I” wel moeten dalen aangezien “R” dezelfde blijft (R is de weerstand van de kilometers lange draden) De dikte van deze draden moet aangepast worden aan de hoeveelheid stroom die ze moet vervoeren dus moeten we de stroom zo klein mogelijk maken anders zullen de draden wel heel erg dik worden. De hoogspanning zal vervolgens in een verdeelcentrum terug omlaag gebracht worden en verdeeld worden naar de verschillende straatcabines. Daar wordt ze nogmaals verlaagd voordat ze aanhuis toekomt.

We kunnen de straatcabines herkennen aan dit bordje In ons huis gaan we vervolgens de energie gaan verdelen

M.Reymen

64

Campus De Brug

Elektriciteit 2 AME over de verschillende kringen in ons huis. Hierdoor worden alle stopcontacten en verlichtingspunten van elektriciteit voorzien. De verdeling in kringen is hier belangrijk omdat er beperking is van de hoeveelheid stroom in de draden in ons huis

11 Elektrische beveiliging 11.1 De aarding De aarding is een blijvende elektrische verbinding met de aarde Het aarden van de installatie heeft tot doel te voorkomen dat vrije metalen delen op een gevaarlijk hoge spanning t.o.v. de aarde zouden komen te staan. Alle metalen onderdelen van een huis worden met deze aarding verbonden. Deze aardingsdraden hebben altijd een geel-groene kleur Welke - Metalen gebinte van een huis - Gasbuizen - Waterleidingen - Leidingen van de centrale verwarming - Badkuip - Radiator in de badkamer - Toestellen in huis (tenzij deze dubbel geïsoleerd zijn) Hoe wordt een aarding tot stand gebracht? Men zal een goede aarding in de fundering van een huis aanbrengen. Voor dat de fundering gegoten wordt zal er een ononderbroken lus van blanke koperdraad met loodmantel (tegen oxideren) in de sleuf leggen.Beide uiteinden komen onder de verdeelkast naar boven. Doel

M.Reymen

65

Campus De Brug

Elektriciteit 2 AME Stel u voor dat een toestel, bv de wasmachine lekt. Dan kan het water die in de machine lekt een elektrische verbinding maken met de metalen buitenkant van het toestel. Wanneer je dit toestel zou aanraken zal de stroom door uw lichaam naar de aarde vloeien, wat een levensbedreigende situatie is. Omdat de wasmachine een van de toestellen is die geaard is, betekend dit dat de metalen buitenkant verbonden is met de aarde via koperdraad. Deze aarding is een véél betere verbinding dan het menselijk lichaam, en aangezien elektriciteit altijd de makkelijkste weg kiest zal uw lichaam gespaard blijven. 11.2 De aardlekschakelaar Dit is een belangrijk onderdeel in onze verdeelkast. De aardlekschakelaar of differentieelschakelaar zal er voor zorgen dat de elektriciteit automatisch wordt afgeschakeld als er zich een elektrisch lek voordoet. Dus bij een defect zoals eerder besproken met de wasmachine zal dit door de aardlekschakelaar waar genomen worden en zal hij ingrijpen. De werking van zo een schakelaar is eigenlijk vrij eenvoudig Hij meet de stroom die vertrekt en vergelijkt die met de stroom die terugkomt. Bij een verschil groter dan 30mA (de gevoeligheid eigen aan de differentieel) zal hij afschakelen. Dit is een belangrijk beschermingsmiddel voor de mens hartstilstand

M.Reymen

66

Campus De Brug

Elektriciteit 2 AME aangezien de elektrische stroom door een menselijk lichaam voor hartfibrillatie kan zorgen Normaal werkt het hart als een pomp bij hartfibrillatie gaat het drempel van de willekeurig trillen. onomkeerbare De bloedsomloop valt stil en het slachtoffer bezwijkt na hartfibrillatie enkele drempel van minuten door gebrek aan zuurstof in het bloed. de ademhalings verlamming Spier verkramping samentrekking

zeer zwakke gewaarwording

De aarding en de aardlekschakelaar zijn twee zaken die de mens gaan beschermen tegen de gevaren van elektriciteit. Dit is echter niet voldoende, ook de installatie zelf moet nog beveiligd worden. 11.3 Smeltveiligheden Voor de beveiliging van de installatie zijn er overstroom en kortsluitbeveiligingen nodig. Deze zullen de installatie beveiligen en eventuele brand uitsluiten. Wanneer de stroom in de installatie te groot wordt zal dit te veel worden voor de draden en die zullen opwarmen en kunnen eventueel brand veroorzaken. Een eerste soort is de smeltveiligheid,deze bestaat uit een draadje in een doosje gevuld met zand. Dit draadje is zo gekozen dat het doorsmelt bij een vooraf gekozen stroomsterkte. Deze gekozen stroomsterkte is kleiner dan de toegelaten stroom in de draden die er op volgen. We moet er dus altijd voor zorgen dat we weten welke draad er volgt op de veiligheden zodat we de juiste waarde kunnen kiezen, het kalibreer element zal er voor zorgen dat we geen

M.Reymen

67

Campus De Brug

Elektriciteit 2 AME te zware zekering plaatsen voor een kring die daar niet tegen bestand is.

Bij deze kalibreerelementen is het wel mogelijk een kleinere waarde te plaatsen dan toegelaten, maar niet groter, want dan zou de veiligheid in gevaar komen.

Nadeel van zekeringen is wel dat ze na ze moeten vervangen worden nadat ze hebben moeten ingrijpen. Hun smeltdraadje is doorgesmolten en kan niet vervangen worden. Men moet dus een nieuwe kopen Men mag zeker nooit een smeltveiligheid herstellen 11.4 Automaten Een betere oplossing voor huisinstallaties is de automaat, deze beveiligd ook de installatie maar hoeft na werking niet vervangen te worden, je kan hem na het opsporen van de fout gewoon weer aanzetten. De automaat werkt iets sneller en nauwkeuriger dan de smeltzekering dus mag hij een waarde hoger zijn, later daar meer over. Ze zijn modulair, wat wil zeggen dat ze op de rail in de kast kunnen geklikt worden. De werking gebeurt door een bimetaal, dat zijn twee verschillende metalen strookjes die aan begin en einde samenhangen. Ieder metaal heeft zijn eigen uitzettingscoëfficiënt dus zal het bimetaal kromtrekken door de opwarming ervan. De stroom door de automaat loopt via een draadje langs het bimetaal. Als de stroom door de automaat te groot wordt dan zal het bimetaal warm worden en door het kromtrekken de automaat uitschakelen.

M.Reymen

68

Campus De Brug

Elektriciteit 2 AME Er zit ook een elektromagneetje in, dit zal magnetisch worden als er stroom door de automaat vloeit, maar bij normaal toegelaten stroom is dit niet sterk genoeg om de automaat uit te schakelen. Een veer zal de automaat in werking houden. Bij een zeer grote stroom zal het magnetisch veld van het elektromagneetje de krachtmeting met het veertje winnen en valt de automaat uit. 11.5 Overzicht van de waarden van automaten en zekeringen mm² In smeltveiligheid 1.5 10A 2.5 16A vaatwas 4 20A wasmachine,kookfornuis 6 32A 10 50A 16 63A

In automaat 16A 20A

Vb van last Verlichting Contactdozen,

25A 40A 63A 80A

kookfornuis

25 80A 100A

Smeltveiligheden en automaten gaan de ons beveiligen tegen kortsluiting en overstroom 11.6 Kortsluiting Wanneer ergens in een toestel of in de leidingen zelf de lijn en nuldraad elkaar raken dan heb je te maken met kortsluiting. Omdat bij deze rechtstreekse verbinding er geen verbruiker in de kring zit zal er dus ook een zeer kleine weerstand in de kring zijn; enkel de weerstand van de koperdraad, en die is klein. We weten uit de wet van ohm dat hoe kleiner de weerstand hoe groter de stroom zal zijn. Dus in dit geval zal stroom zeer groot zijn, om niet te zeggen oneindig groot. Dit is een situatie die zeer snel de draden van de installatie zou doen smelten waardoor brand zou kunnen ontstaan. 11.7 Overstroom

M.Reymen

69

Campus De Brug

Elektriciteit 2 AME Overstroom of ook wel langdurige overstroom is een probleem die ook vaak voor komt. We hebben bv een automaat van 16A, deze moet geplaatst worden wanneer ik draden aansluit van 1,5mm² (draden voor verlichting). Stel nu voor dat ik te veel lampen zou aansluiten en doen branden, dan zal volgens de vermogen formule de stroom van 16A overschreden worden. P=U x I dus is dit 16A x 230V is dus maximum 3680watt Bij een kleine overschrijding zal de automaat of zekering nog niet direct reageren maar toch al beginnen warm worden. Houdt deze situatie echter te lang aan zal er als nog ingegrepen worden.

Opdracht 36

We gaan onze documentatiemap gaan aanvullen met enkele voorbeelden van beveiligingen, zowel de lijn als de persoonsbeveiliging. Wat is trouwens het verschil tussen die 2?

Een overzicht van onze uitvinders voor Chr. Thales van Milete 600 300 1907 1241 1600 1660 1710 1729 1733 1745 1745 1746 1747

Ontdekt dat barnsteen een aantrekkingskracht had op magneetijzer

Chinezen A. Fisher

Kompas werd uitgevonden door de chinezen Uitvinding van de elektrische wasmachine door A. Fisher Roger Bacon Eerste experimenten met barnsteen en magneetijzer over hun gedrag William Gilbert William Gilbert experimenteerde met magnetische en wrijvingsenergie Otto von Guericke Eerste elektriseer machine Francis Hauksbe Eerste elektrostatische generator Stephen Gray Stephen Gray ontdekte elektrische geleiding Charles Dufay Charles Dufay kwam met het idee van een afstotende elektrische kracht Ewald Georg von Ewald Georg von Kleist maakte de eerste Kleist condensator Von Kleist, Petrus Onafhankelijke onderzoeken naar de van Musschenbroek Leidsche fles Petrus van Petrus van Musschenbroek maakte in Musschenbroek Nederland de eerste condensator William Watson Op lange afstand een lading verzonden

M.Reymen

70

Campus De Brug

Elektriciteit 2 AME 1750 1752 1763 1775 1780 1801 1802 1820 1820 1820 1826 1831 1832 1832 1837 1838 1839 1840 1842 1843 1845 1855

(3km) George Adams Ontwikkeling sterkere generator onderdelen Benjamin Franklin Benjamin Franklin deed onderzoek naar Bliksem James Watt Uitvinding van de stoommachine Allesandro Volta Uitvinding elektrofoor (elektrometer met platcondensator) Alosio Galvani Werd de eerste generator gemaakt Sir Humphrey Davy Het principe van de booglamp wordt gepresenteerd door Sir Humphrey Davy Andre Marie Ampere Astatische naald ontwikkeling (niet vaste naald) De la Rue De eerste lamp met platinadraad Hans Cristian Het verband tussen elektriciteit en Oerstedt magnetisme wordt ontdekt door Hans Cristian Oerstedt Michael Faraday Ontdekking dat een stroom een magnetisch veld opwekt Georg Simon Ohm De uitvinding van de wet van Ohm door Georg Simon Ohm Joseph Henry Ontwikkeling elektromagneet Antoine Hyppolite Uitvinding van de dynamo door Antoine Pixii Hyppolite Pixii Sir Charles Uitvinding van het Relais door Sir Charles Wheatstone Wheatstone Thomas Davenport Eerste patent op de bruikbare elektromotor Mortiz Hermann von Uitvinding van de gelijkstroommotor door Jacobi Mortiz Hermann von Jacobi Antoine Cesar Ontwikkeling eerste zonnecel Becuerel Patterson Eerste motor met een elektromagneet Froment Eerste elektromotoren Morse Eerste lijn aangelegd voor morse code over te seinen Gebeurtenis Eerste telegraafverbinding tussen Londen en Portsmouth Ernst Werner Uitvinding van de inductor door Ernst Werner Siemens Siemens

M.Reymen

71

Campus De Brug

Elektriciteit 2 AME 1855 1859

Heinrich Geissler Farmer

1860

George Leclanche

1860

Sir Joseph Wilson Swan

1863

Pacinotti

1864

James Clerk Maxwell Zenobe Theophile Uitvinding van de Ringankerdynamo door Gramme Zenobe Theophile Gramme Rus Lodygwin Lamp met kooldraad Alexander Graham Uitvinding van de telefoon door Alexander Bell Graham Bell Thomas Alva Edison Uitvinding van de Phonograph door Thomas Alva Edison Edward Weston Bevestiging principe generator en elektromotor Emile Berliner Uitvinding van de Koolmicrofoon door Emile Berliner Jonas Wenstrom Uitvinding van Driefase Wisselspanning door Jonas Wenstrom Nicola Tesla Uitvinding van het draaiveld door Nicola Tesla Frank Sprague Regelbare gelijkstroommotor L. Gaulard en J. Uitvinding van de transformator door L. Gibbs Gaulard en J. Gibbs Paul Gottlieb De eerste demonstratie met beeldoverdracht Nipkow door Paul Gottlieb Nipkow Heinrich Hertz Ontdekking van de radiogolf door Heinrich Hertz Telsa, Bradley, Wisselstroom-inductiemotor Haselwander Ossipowitsch von Uitvinding van de Kortsluitankermotor door Dolivo Ossipowitsch von Dolivo

1869 1872 1875 1876 1878 1878 1881 1881 1882 1883 1883 1887 1887 1889

M.Reymen

Uitvinding van de kathodestraalbuis Farmer maakte soortgelijke lamp als De la Rue George Leclanche maakte de eerste zink koolstof batterij Experiment met repen U-vormig verkoold papier als draden voor een vacuümlamp (booglamp) Bevestiging dat het principe van de generator en elektromotor hetzelfde zijn De theorie over magnetisme en elektro

72

Campus De Brug

Elektriciteit 2 AME 1889

Vlademar Poulsen

1891

George Johnstone

1891

Philips

1891

Poul la Cour

1892

Julius Elster en Hans F. Geitel Wilhelm Conrad Rontgen Braun Guglielmo Marconi Sir Joseph John Thompson Hubert C. Booth Just, Hanamann

1895 1897 1897 1897 1901 1903 1904 1905

Sir Ambrose Fleming Hans Kunzen

1906

Robert von Lieben

1907

C.J. van Houten, Weesp R.A. Fessenden

1907 1908 1910 1910 1910 1911

Uitvinding van Magnetische geluidsregistratie door Vlademar Poulsen Voorstel om de naam elektron te gaan gebruiken door George Johnstone Op 15 mei 1891 wordt het eerste handelsdocument van de Philips & CO vennootschap bekrachtigd door vader Frederik en zoon Gerard Philips Eerste windtribune voor het opwekken van elektriciteit Uitvinding van de Foto-elektrische cel door Julius Elster en Hans F. Geitel Ontdekking van rontgenstraling door Wilhelm Conrad Röntgen Uitvinding elektronenbuis voor de tv Uitvinding draadloze telegrafie Ontdekking van het elektron door Sir Joseph John Thompson Uitvinding van de elektrische stofzuiger Uitvinding methoden om wolfraamdraad voor gloeilampen te maken Ontwikkeling radiobuis Uitvinding van de gloeilamp met wolfraamdraad door Hans Kunzen Uitvinding van de Triode (versterker) door Robert von Lieben Eerste automatische huistelefooninrichting

Wisselsstroommachine met een hoge frequentie Lee De Forest Ontwikkeling audion Georges Claude Uitvinding van het Neonlicht door Georges Claude Leo Hendrik Uitvinding van Bakeliet door Leo Hendrik Baekeland Baekeland William D. Coolidge Ontwikkeling van de lamp met getrokken enkel gespiraliseerde draad Heike Kamerlingh Proef voor supergeleiding

M.Reymen

73

Campus De Brug

Elektriciteit 2 AME 1913 1913 1914 1919 1923 1924 1926 1928 1929 1931 1933 1934 1935 1935 1941 1945 1947 1950 1951 1956 1959 1959 1962

Onnes A. Goss

Uitvinding van de elektrische koelkast door A. Goss dr. Irving Langmuir Uitvinding van de met gas gevulde gloeilampen E.H. Armstrong Verbetering audion Ernest Rutherford Uitvinding van het elektrisch lassen door Ernest Rutherford Vladimir Kosma Uitvinding van de TV ontvanger met een Zworykin kathodestraalbuis Rice en Kellog Elektrodynamische Luidspreker Wolverhampton GB Uitvinding van het elektrisch verkeerslicht Fritz Pfleumer Uitvinding van de geluidsband door Fritz Pfleumer Hans Berger Uitvinding van de Elektro-encefalograaf A.D. Blumlein Uitvinding van de Stereofonische geluidsopname Bodo von Borries Uitvinding van de elektronenmicroscoop K. Posthumus Uitvinding van de microgolfoven Edmund Germer Uitvinding van de hogedruk kwikdamplamp Sir Robert Uitvinding van de radar Alexander Watsonwatt Russel Ohl Ontwikkeling eerste siliconen zonnecel William Schockley, Uitvinding van de transistor Brattain en Bardeen William Schockley Uitvinding field effect transistor Samuel Ruben Samuel Ruben verbeterde de alkaline batterij Osram Uitvinding en de introductie van de Xenonlamp, deze uitvinding is gedaan door Osram Charles P. Ginsburg Uitvinding van de eerste videorecorder E.G. Zuber en F.A. Uitvinding van de halogeenlamp door E.G. Mosby Zuber en E.A. Mosby Jack St. Clair Kilby Uitvinding van de IC (geïntegreerde schakeling) Nick Holonyak Uitvinding van de Light Emitting Diode (LED) door Nick Holonyak

M.Reymen

74

Campus De Brug

Elektriciteit 2 AME 1962

Warffum

1963

George Heilmeier

1964

Duracell

1968

Robert Heath Dennard James Ferason Marcian Edward Hoff Microsoft Tim Berners Lee, Robert Cailloux

1969 1969 1985 1990

M.Reymen

laatste met de hand bediende telefooncentrale in Nederland geautomatiseerd Uitvinding van de vloeistofkristallen (LCD) door George Heilmeier Duracell kwam op de markt met de eerste compacte batterijen Uitvinding van Random Access Memory door Robert Heath Dennard Uitvinding van Liquid Cristal Display Uitvinding van de microprocessor Uitvinding van Windows door Microsoft Uitvinding en introductie van het WWW (World Wide Web)

75

Campus De Brug