0.0 1.2
Spanning Titel paragraaf en stroomsterkte
Spanningsbronnen Activiteit 6 op pagina 34. Er zijn veel soorten spanningsbronnen. Zo zijn er honderden soorten batterijen, variërend van kleine knoopcelletjes voor een gehoorapparaat tot reuzenaccu’s voor vuurtorens. Ook de accu in een scooter is een spanningsbron. Batterijen en accu’s hebben een plus- en een minpool. Voor apparaten in huis lijkt de spanningsbron het stopcontact. Maar dat is niet de werkelijke spanningsbron: de draden achter het stopcontact zijn verbonden met de echte spanningsbron in de elektriciteitcentrale. Alle spanningsbronnen hebben één ding gemeen: ze laten een elektrische stroom rondgaan. Je kunt een spanningsbron zien als een pomp die de elektronen rondpompt. In een stroomkring loopt de stroom van de + pool naar de − pool. De + pool en de − pool oefenen een kracht uit op de elektronen, die daardoor in beweging komen. De spanning is dus de oorzaak van de stroom.
Begrijpen Onderdeel
Spanning en energie
Een hogere spanning leidt tot een grotere stroomsterkte, omdat de kracht op de elektronen groter is. Maar spanning heeft ook te maken met de energie die de elektrische stroom kan leveren. Hoe hoger de spanning, hoe meer energie elk elektron kan afgeven. Daarom werken apparaten die veel energie gebruiken op een hoge spanning. Een klok heeft genoeg aan een spanning van 1,5 V, huishoudelijke apparaten hebben 230 V nodig, en de treinen in Nederland rijden op een spanning van 1 500 V.
Waar komt de energie vandaan?
Spanningsbronnen maken elektrische energie uit een andere energiesoort. De waterturbine van figuur 26 maakt elektrische energie uit bewegingsenergie. Door het water dat tegen de schoepen spuit, gaat het schoepenrad draaien. Dit rad laat een grote dynamo, een generator, draaien en die zorgt voor de omzetting in elektrische energie.
Eenheid van spanning: volt Activiteit 7 op pagina 34. Elektrische spanning druk je uit in de eenheid volt (V). Een penlight batterij heeft een spanning van 1,5 V, een fietsdynamo kan ongeveer 6 V leveren en op het stopcontact staat 230 V. Het symbool voor de spanning is U. Voor een penlight batterij noteer je dus U = 1,5 V. Spanning meet je met een voltmeter. Daarmee kun je de spanning van een bron meten of de spanning die op een apparaat staat. Bij een spanningsbron sluit je de voltmeter aan op de + en − polen, bij het apparaat sluit je de voltmeter aan op de twee aansluitpunten van het apparaat. Een voltmeter staat niet in maar buiten de stroomkring (zie figuur 25).
FIG 26 Dit schoepenrad drijft een generator aan in een waterkrachtcentrale.
In elektriciteitscentrales draaien grote generatoren die de elektrische energie aan de stopcontacten in de huizen leveren. Hete stoom onder hoge druk zorgt in de centrale voor de beweging van de generatoren. Een brandstof, vaak steenkool, olie of gas, zorgt voor de verhitting van water tot stoom. Ook in een windturbine draait een generator. Hier zorgt de wind voor de beweging van de generator. Een batterij wekt elektriciteit op met een scheikundige reactie tussen twee stoffen, en zet dus chemische energie om. Als één van die stoffen helemaal is omgezet is, zeg je dat de batterij ‘leeg’ is. Zonnecellen maken elektrische energie rechtstreeks uit het licht van de zon. De bron is dan dus zonne-energie.
FIG 25 Zo sluit je een voltmeter aan op een lampje.
H1
Licht Elektrische en kleur apparaten
25