39
Elektriciteit
1.6
Verdieping
Elektrische auto’s Al jaren zijn er hybride auto’s te koop, zoals de Toyota Prius. Deze auto’s hebben zowel een verbrandingsmotor als een elektromotor. Ook komen er steeds meer auto’s met alleen een elektromotor. Voor een elektromotor is een grote accu nodig. De voordelen van elektrische auto’s zijn: E Ze stoten geen schadelijke stoffen uit. E Ze zijn stiller dan auto’s met een verbrandingsmotor. E Ze kunnen opgeladen worden met duurzame energie, zoals zonne- of windenergie. E Het rendement van een elektromotor (circa 90%) is groter dan het rendement van een verbrandingsmotor (circa 30%). E Een elektrische auto trekt sneller op.
Figuur 53 Er komen steeds meer oplaadpunten voor elektrische auto’s in Nederland.
Maar er zijn ook nadelen: De elektrische energie die bij het opladen van de accu ‘getankt’ wordt, kan afkomstig zijn van een vervuilende, niet duurzame conventionele centrale. E Het opladen van de accu duurt vaak minimaal een halfuur. E De actieradius met volgeladen accu’s is beperkt. E Er zijn nog niet overal oplaadpunten. E
84 Nissan heeft in 2010 de Nissan Leaf geïntroduceerd, een elektrische auto met een pakket accu’s. De accu’s kunnen 24 kWh energie bevatten. a Leg uit waarom de totale CO2-uitstoot bij gebruik van een Nissan Leaf niet kleiner hoeft te zijn dan bij gebruik van een auto met een benzinemotor. Als de accu’s worden opgeladen door ze te koppelen aan de netspanning van 230 V is het elektrisch vermogen waarmee de accu’s worden opgeladen 3,0 · 103 W. b Bereken de tijd die het opladen van de accu’s kost. Het pakket lithium-ionaccu’s van de Leaf heeft een massa van 294 kg. Dit type accu heeft een grotere energiedichtheid dan traditionele accu’s (110 kJ/kg). c Bereken hoeveel keer zo groot de energiedichtheid van deze lithium-ionaccu’s is, vergeleken met traditionele accu’s. De actieradius van de Leaf is bijna gelijk aan de actieradius van elektrische auto’s die honderd jaar geleden werden gebruikt. Toch bevatten de accu’s van de Leaf veel meer energie. d Leg uit waardoor volgens jou de actieradius van de elektrische auto’s van honderd jaar geleden even groot was als de actieradius van de Leaf.
De werking van een transformator Een transformator bestaat uit twee spoelen (zie figuur 54). De primaire spoel is aangesloten op de ingangsspanning (thuis de netspanning). De secundaire spoel levert de laagspanning aan bijvoorbeeld een gelijkrichter. De wisselstroom door de primaire spoel wekt een wisselend magneetveld op. Dit magneetveld concentreert zich in de weekijzeren kern en strekt zich daardoor uit tot in de secundaire spoel. De voortdurende verandering van het magneetveld in de secundaire spoel zorgt ervoor dat over de secundaire spoel een wisselspanning ontstaat. Dit verschijnsel heet inductie. Er loopt dus geen stroom van de primaire spoel naar de secundaire spoel, er is geen contact tussen de primaire aansluiting en de secundaire.
gesloten weekijzeren kern
primaire spoel
Figuur 54 Een transformator
secundaire spoel
