1 / 41

Elektrische stroom

Elektrische stroom. Stroomrichting. De wet van Ohm. Weerstand van een draad. Serieschakeling. Parallelschakeling. Gemengde schakeling. Energie en vermogen. Huisinstallatie. Het koperatoom. Kern (? neutronen en 29 protonen). 27 Binnenste electronen. 2 buitenste electronen.

travis-richard
Download Presentation

Elektrische stroom

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Elektrische stroom Stroomrichting. De wet van Ohm. Weerstand van een draad. Serieschakeling. Parallelschakeling. Gemengde schakeling. Energie en vermogen. Huisinstallatie.

  2. Het koperatoom Kern (? neutronen en 29 protonen) 27 Binnenste electronen 2 buitenste electronen ofwel 2 geleidingselectronen ofwel 2 valentieelectronen ofwel 2 vrije electronen Een koperdraad bevat heel veel vrije electronen:

  3. De vrije electronen zitten al overal in een metalen draad • Een spanningsbron pompt deze vrije electronen rond.

  4. De stroom I loopt van de . . . + - 1. De stroomrichting + pool . . . naar de – pool van de spanningsbron. • De vrije electronen worden • van de – pool naar de + pool gepompt. • I is voor de weerstand . . even groot . . als achter de weerstand. I e

  5. 2. De stroomkring Als de schakelaar wordt geopend . . . Staan METEEN alle elektronen stil . . . nn de lamp gaat uit.

  6. 3. De wet van Ohm U = I.R U = spanning in Volt (V) I is de stroomsterkte in Ampère (A) R is de weerstand in Ohm ()

  7. 4. De weerstand R van een draad A l R hangt af van: • De lengte l (in m) Het verband tussen R en L is . . evenredig • De doorsnede A (in m2) Het verband tussen R en A is . . omgekeerd evenredig Als L twee maal groter wordt, wordt R ook twee maal groter! • De soortelijke weerstand r (in Wm) Als A twee maal groter wordt, wordt R twee maal kleiner! Binas tabel 35

  8. 4. De weerstand R van een draad L A Koper: r = 17.10-9Wm l = 1,0 m en A = 1,0 m2 . . . 17.10-9W Dan is R =

  9. 4. De weerstand R van een draad. • Bereken de weerstand van een koperdraad van 50,0 cm lang en een doorsnede van 1,0 mm2. • Geg: l = 50,0 cm = 50,0.10-2 m A = 1,0 mm2 = 1,0.10-6 m2 r = 17.10-9Wm (BINAS tabel 8) • R = r.l /A = 17.10-9 . 50,0.10-2/1,0.10-6 R = 8,5.10-3 W

  10. 4. Toepassing: regelbare weerstand. A B S omhulsel schuifcontact • De weerstand van draad AB is 1000 W • Kies aansluitingen A en S. • De weerstand tusen A en S is nu (ongeveer) . . 250 W • Door S te verplaatsen kun je RAS instellen van . . . 0 tot 1000 W

  11. 4. Afbeeldingen regelbare weerstand A B A B S B A B A A B Verander de draadlengte AS en je verandert de weerstand. Schuif-contact S

  12. 4. De spanningsdeler R2 = 400 W R1 =600 W A B S V 10 V Rv =1000 W • I = Ub/Rv =10/1000 = 0,010 A IR1 =0,010 . 600 = 6,0 V • U1 = 0,0 tot 10 V • Je kunt U1 regelen van . .

  13. Bijzondere weerstanden: NTC: R neemt AF als T stijgt (halfgeleiders: C, Si) PTC: R neemt TOE als T stijgt (metalen) R is onafhankelijk van T (Nichroom o.a.) PTC TC = 0 Super-geleiding: R = 0 NTC

  14. Watervallen 1 en 2 in serie 1 m P 3 m 1 I1 =5 L/h I2 =5 L/h I =5 L/h 2 2 m

  15. 2 en 3 parallel, 1 m 1 P 3 m I = 5 L/h 2 m 2 1 in serie met (2 en 3)! I1 =5 L/h I2 =4 L/h I2 =5 L/h I3 =1 L/h 3

  16.  Bij serieschakeling geldt: + - 1. De stroom . . . is overal hetzelfde. Hoofdstroom Ibron = I1 = I2. 2. De bronspanning . . . wordt verdeeld. Ubron = U1 + U2 3. De vervangingsweerstand Rv . . . Rv = R1 + R2

  17. Voorbeeld 1: serieschakeling. + - 1a. Bereken de hoofdstroom 1b. Bereken U1 en U2. Ub = 12 V R1 = 40  R2 = 80 

  18.  Vervang eerst beide weerstanden . . . + - Rv = 120  40 + 80 = 120  Rv = R1 + R2 = Ub = 12 V R1 = 40  R2 = 80 

  19.  De hoofdstroom berekenen . . . Ub = 12 V + - Rv = 120  Ub = I . Rv 12 = I . 120  I = 0,10 A  Weer terug naar de beginschakeling . . . I = 0,10 A

  20.  Op elke weerstand passen we nu . . . Ub = 12 V + - I = 0,10 A R1 = 40  R2 = 80  de wet van ohm toe.  U1 = I . R1 = 0,10 . 40 = 4,0 V  U2 = I . R2 = 8,0 V 0,10 . 80 =

  21.  De resultaten staan in de schakeling . . . Ub = 12 V + - R1 = 40  R2 = 80   De hoofdstroom Ib = I1 = I2 = 0,10 A  Ub = U1 + U2 . . . 12 V = 4,0 V + 8,0 V 0,10 A 4,0 V 8,0 V

  22. Voorbeeld 2: serieschakeling. Ub = 15 V + - Je wilt een 6,0 V; 0,50 A fietslampje . . . aansluiten op een spanning van 15 V.

  23. Bereken de vereiste serieweerstand. Ub = 15 V + - Van R1 kennen we twee gegevens: U1 = 15 – 6,0 = 9,0 V I1 = 0,50 A en . . 0,50 A 9,0 V R1 6,0 V; 0,50 A

  24. Bereken de vereiste serieweerstand. + - Van R1 kennen we twee gegevens: U1 = 15 – 6,0 = 9,0 V I1 = 0,50 A en . . Ub = 15 V 0,50 A 9,0 V R1 6,0 V; 0,50 A

  25. We kunnen nu R1 berekenen. V A Ub = 15 V + - R1 6,0 V; 0,50 A R1 = U1/I1 = 9,0/0,50 = 18 W Nog even UL en I meten . . . 0,50 A 9,0 V = 18 W

  26.  Bij parallelschakeling geldt: 1. De spanning over elke weerstand is. . . . hetzelfde. U1 = U2. 2. De hoofdstroom wordt . . . . verdeeld. I = I1 + I2 3. De vervangingsweerstand Rv . . .

  27. Voorbeeld: Gemengde schakeling. Ub = 12 V + - R1 = 30  R3 = 40  R2 = 60  1. Bereken de hoofdstroom. 2. Bereken de stroom in elke weerstand

  28. Eerst Rv van de parallelschakeling: Ub = 12 V + - R1 = 30  R1,2 = 20  R3 = 40  R2 = 60  1/R1,2 = 1/R1 + 1/R2 = 1/30 + 1/60 = 0,050 R1,2 = 1/0,050 = 20 W

  29. Nu Rv van de serieschakeling: Ub = 12 V + - R1 = 30  Rv = 60  R1,2 = 20  R3 = 40  R2 = 60  Rv = R1,2 + R3 = 20 + 40 = 60 W Ub = I.Rv 12 = I . 60 I = 12/60 = 0,20 A 0,20 A 0,20 A Terug naar de echte schakeling . . .

  30. U3 = I3.R3 = 0,20 . 40 = 8,0 V Ub = 12 V + - I = 0,20 A I = 0,20 A R1 = 30  R3 = 40  R2 = 60  U1 = 12 – 8,0 = 4,0 V I1 = U1/R1 = 4,0/30 = 0,13 A 0,20 A I2 = U2/R2 = 4,0/60 = 0,067 A 4,0 V 8,0 V

  31. 6,0 V fietslampjes op 11,5 V aansluiten: + - Ub = 11,5 V 6,0 V; 0,50 A R3 = ? 6,0 V; 0,050 A Bereken de serieweerstand R3 = 0,55 A • I = 0,50 + 0,050 = 5,5 V • U3 = 11,5 – 6,0 • R3 = U3/I = 5,5/0,55 = 10 W 0,55 A 5,5 V 10 W

  32. Electrische energie Ee en vermogen P: P = U.I BINAS tabel 35 • P is vermogen in W = J/s • U is spanning in V • I is stroomsterkte in A P = Ee/t of Ee = P.tBINAS tabel 35 • P in kW en t in h dan is Ee in kWh J • P in W = J/s en t in s dan is Ee in

  33. Energierekening: Een kachel van 500 W staat 10 h aan en 1 kWh kost € 0,11. • Bereken de energie en de kosten in € P = 500 W • Geg.: t = 10 h E • Gevr.: • Opl.: Ee = P.t = 0,500 kW . 10 h = 5,0 kWh • Kosten: 5,0 . 0,11 = € 0,55

  34. Huisinstallatie M 3 x 16 A Aardleksch. kWh.mtr Hoofdz. Fase Cen-trale Nul Aardl.

  35. Overbelasting Kachel 3 x 16 A M Fase Cen-trale Nul Aardl. Aardl. Smelt door P = 4600 W U = 230 V I = P/U = 20 A

  36. Kortsluiting 3 x 16 A Aardleksch. M Hoofdz. Fase Cen-trale Nul Aardl. Aardl. Smelt door Contact tussen fase en nul

  37. Aardlekschakelaar: 3 x 16 A Aardleksch. M Hoofdz. Fase Cen-trale Nul Aardl. Aardl. Smelt niet door Aardlek reageert Contact tussen fase en aarde

  38. Aardleiding: Aardleksch. M Fase Cen-trale Nul Aardl. Aardl. Zekering smelt Kan ook reageren Contact tussen fase en kast

  39. Gevaarlijk Aardlekschakelaar Veilig

  40. Gevaarlijk:Bewusteloosheid; gevolgen voor het hart levensgevaarlijk Veilig:Geen invloed op hartslag en zenuwstelsel. Verdraagbaar:Verdraagbare stroom; boven 50 mA bewusteloos.

  41. Einde

More Related