3 minute read
2.3 Elektriciteit
2.3 Elektriciteit
In elektrische voertuigen wordt de elektriciteit niet opgewekt, maar opgeslagen in een of meerdere batterijen.
Benoem op de onderstaande afbeelding waar de elektriciteit vandaan komt.
In de meeste gevallen wekken we elektriciteit op door beweging. Daarvoor heb je een opgewikkelde koperdraad nodig, een spoel. Als je er een magneet langs beweegt, dan loopt er elektrische stroom door die spoel.
Op een oudere fiets is het bijvoorbeeld waarschijnlijk dat je er aan de buitenkant een dynamo op aantreft. Die draait rond wanneer de fiets in beweging is en als die tegen het wiel leunt.
klassieke dynamo naafdynamo
In een elektriciteitscentrale zit ook een dynamo, maar dan veel groter.
Zet een pijl bij de dynamo in elk van de onderstaande afbeeldingen.
dynamo van een waterkrachtcentrale
dynamo in een windturbine
dynamo in een kern- of STEG-centrale (stoom en gas)
Analyseer de tekening en bespreek de werking van een dynamo met behulp van de begrippen.
magneet
spoel
geleider
In een dynamo zetten we beweging om in elektrische energie door middel van een spoel en een magneet.
De structuur van een dynamo en die van een elektromotor zijn bijna identiek. Het verschil is dat bij een elektromotor het omgekeerde gebeurt. Elektriciteit wordt namelijk omgezet in beweging. Op de volgende pagina’s vind je een aantal experimentjes met elektromotoren.
DOE DE TEST
EXPERIMENT 1
Twee elektromotoren met wieken zijn met elkaar verbonden. Wat gebeurt er? Kruis aan.
Ze draaien allebei. Er gebeurt niets. Eén motor draait.
Vul het besluit aan.
Breng de wieken van elektromotor 1 handmatig in beweging. Wat gebeurt er? Zet een pijl bij motor 2 om de draairichting van de wieken aan te duiden. Breng de wieken van elektromotor 2 in beweging. Wat gebeurt er? Zet een pijl bij motor 1 om de draairichting van de wieken aan te duiden.
motor 1 motor 2 motor 1 motor 2
Welke elektromotoren in de bovenstaande afbeeldingen produceren stroom? Markeer ze.
Een elektromotor kun je ook gebruiken als
EXPERIMENT 2
Wat gebeurt er wanneer je de wieken in de andere richting draait? Zet telkens een pijl bij motor 2.
motor 1
Markeer wat juist is.
motor 2 motor 1 motor 2
Het is mogelijk / onmogelijk om elektriciteit van richting te doen veranderen.
De stroombronnen die wij het vaakst gebruiken, zijn geen dynamo’s, maar stopcontacten en batterijen.
De meeste motoren die wij dagelijks gebruiken, zijn zo ontworpen dat ze maar in één richting kunnen draaien. Het maakt niet uit hoe je de stekker in het stopcontact steekt, de haardroger zal altijd blazen, niet zuigen. De stofzuiger zal altijd zuigen, niet blazen.
Bij motoren en batterijen werkt het iets anders. In de meeste toestellen is het meestal snel duidelijk hoe je de batterij moet installeren dankzij de aanduiding van de plus- en de minpool.
In toestellen op batterijen is het dus belangrijk dat de stroomrichting van de elektriciteit meteen goed zit. De elektrische stroom gaat van het deeltje dat uitsteekt (de pluspool) via het toestel naar de andere kant van de batterij (de minpool).
Duid de richting van de elektrische stroom aan op de afbeelding.
Deze constructie noemen we een gesloten stroomkring: een stroombron (batterij) die via twee geleiders (stroomkabels) verbonden is met een verbruiker (lamp).
Van kleine horlogebatterijen tot zware autobatterijen, ze werken allemaal op dezelfde manier. Sommige toestellen gaan stuk als je de batterij verkeerd aansluit. Dat is bijvoorbeeld het geval bij autobatterijen. Bij kleine elektromotoren is dat gelukkig niet het geval. We kunnen er gerust mee experimenteren.
EXPERIMENT 3
Duid de draairichting van de wieken aan bij de motoren met een gesloten stroomkring.
Markeer wat juist is.
De motor zal enkel draaien wanneer de stroomkring gesloten / open is. De draairichting van sommige motoren wordt bepaald door de polen van de batterij.
Stroomkringen worden eigenlijk nooit uitgetekend zoals hierboven. Dat is tijdrovend en niet overzichtelijk. Daarom werken we met schema’s.
stroombron (bv. batterij)
geleider
verbruiker (bv. motor)
