Natuur-Scheikunde

In een batterij vindt energieomzetting plaats. De batterij is de energiebron. De batterij bevat stoffen die met elkaar reageren. Hierbij wordt de chemische energie van die stoffen omgezet in elektrische energie en die wordt weer in het lampje omgezet in licht (= stralingsenergie) Elektrische energie voor huzien en scholen wordt geleverd door een elektriciteitscentrale. In zon centrale wordt een generator in beweging gezet door stoom, wind of stromend water. Je kunt t vergelijken met een dynamo. In een traditionele centrale (dus geen kerncentrale) wordt stoom verkregen door verbranding van aardgas of olie. Van de centrale gaat de elektrische energie via dikke metalen draden (hoogspanningsleidingen) naar de huizen. Tussen de leiding en het huis in wordt de hoogspanning omgezet in netspanning in een transformatorhuis. In elektrische apparaten wordt elektrische energie omgezet in een andere energiesoort. In een ventilator zit een elktromotor dus wordt elektrische energie omgezet in bewegings energie. Polen zijn aansluitingspunten. Het is wel schadelijk om beide polen van een stopcontact aan te raken en niet van een batterij omdat er een veel grotere spanning is. Grootheid = spanning = symbool U
Eenheid = volt = symbool V

Er zijn twee soorten spanning: gelijkspanning, de ene pool is altijd positief en de ander negatief. symbool: - wisselspanning, de twee polen zijn afwisselens positief en negatief. symbool ~ Ze wisselen wel 50x per seconde. De netspanning is 230 V wisselspanning. Een staafbatterij is 1,5 V gelijkspanning. Het apparaat dat de spanning levert is de spanningsbron. Thuis dus meestal een stopcontact. Een staafbatterij bestaat uit: een zinken bus met daarin salmiakpasta en een staaf van koolstof. De + is het metalen hoedje op de koolstofstaaf en de – is de zinkenbus. Haal betterijen uit een apparaat als die een lange tijd niet gebruikt omdat de zinkenbus langzaam weg wordt gevreten en hij kan gaan lekken waardoor t apparaat stuk stuk kan gaan. De twee polen van een platte batterij (drie staafbatterijen aan elkaar) zijn de twee koperen strippen aan de bovenkant. De spanning is 3 x 1,5 V = 4,5 V. Er zijn spanningsbronnen met een vaste spanning en spanningsbronnen met een regelbare spanning. Op elk elektrisch apparaat staat de spanning vermeld waarop het apparaat aangesloten moet worden. Is de spanning te laag dan doet het apparaat het niet goed. Is de spanning te hoog dan kan het apparaat kapot gaan. Er is pas sprake van stroom bij elektriciteit als er een verbinding is. Dat kan bv. met een lampje en bijbehorende stroomdraden: er is een gesloten stroomkring, schakeling, circuit ontstaan. Bij de grootheid elektrische stroomsterkte, symbool I, (dat is de hoeveelheid elektriciteit die per seconde door een bepaalde plaats in het circuit gaat.) Hoort de eenheid ampère (A). In een gesloten stroomkring stromen elektronen van de ene pool van de spanningsbron door een stroomdraad naar het apparaat, en dan door een andere stroomdraad naar de andere pool van de spanningsbron. Drie veelgebruikte onderdelen van een schakeling thuis zijn: de stekker, de schakelaar, de gloeilamp. Het snoer van een stekker bestaat uit twee apparte stroomdraden die bv. met plastic zijn geïsoleerd. Elk stroomdraad is aangesloten op een pen van de stekker. Lampen zitten thuis in een fittingdoos. De aansluitingspunten van de lamp zijn dan verbonden met de aansluitingspunten van de doos. Als je een elektrische schakeling moet uitbeelden doe je dat met een schakelschema. Je gebruikt dan symbolen als: Een stof waar stroom goed door heen gaat is een geleider. Een stof waar stroom niet goed door heen gaat is een isolator. Alle mestalen en koolstof (grafiet) zijn geleiders. Hout, glas, krijt, plastic, rubber, verf, roest en lucht zijn isolatoren. Kraanwater, zoutwater en zeepwater zijn geleiders. Elektriciteit komt in de meterkast door stroomdraden het huis binnen. Om die draden zit een buis van kunststof. In de meterkast lopen de stroomdraden door een energiemeter waarmee gemeten wordt hoeveel elektrische energie er in het huis verbruikt wordt. Elektrische energie wordt uitgedrukt in de eenheid kilowattuur (kWh). Van de energiemeter gaan de stroomdraden vaan naar een hoofdschakelaar. Hiermee kan de elecktriciteit in het hele huis worden uitgeschakeld. Daarnagaan de stroomdraden naar de zekeringkast. In deze kast worden de stroomdraden gesplitst in verschillende groepen. Elke groep kan appart worden uitgeschakeld. In een huis is elke groepapart aangesloten op het lichtnet (230 V) Spanningen vanaf 40 V kunnen levensgevaarlijke ongelukken veroorzaken. In een douchecel/badkamer zijn geen gewone lichtschakerlaars, die zijn te gevaarlijk. Ook stopcontacten moegen er niet zijn. Als stroomdraden in een groep contact met elkaar krijgen heb je kortsluiting. Dan wordt de stroomsterkte in een groep te groot. Bij overbelasting is de oorzaak iets anders. Dan zijn er te veel apparaten van een groep ingebruik. De stroomsterkte in een groep kan te groot worden door kortsluiting en door overbelasting. Een moderne elektrische installatie heeft als beveiliging tegen kortsluiting en/of overbelasting - zekering - randaarde - aardlekschakelaar
Als de stroomsterkte in een groep erg groot wordt, worden de stroomdraden erg heet. Er kan zelfs brand ontstaan. Om de stroomsterkte in n groep t beperken zijn ze beveiligd met n zekering/smeltveiligheid/stop. Die zitten in een zekeringkast in de meterkast. Als de stroomsterkte te groot wordt, smelt de smeltdraad in de zekering. Dit zie je doordat de verklikker naar buiten springt. De hele groep is dan uitgeschakeld, maar de apparaten zijn nog heel. Kleur Smelt door bij
groen 6A
rood 10A
grijs 16A
blauw 20A
geel 25A
Als door kortsluiting of door overbelasting de stroomsterkte in een groep te groot wordt, smelt er een zekering door. Als je een apparaat aanraakt waarvan de isolatie rond de stroomdraden is beschadigd, kan dat levensgevaarlijk zijn. Het apparaat kan dan onder spanning staan. Als beveiliging kunje radaarde gebruiken. Een apparaat met een stekker voor randaarde heeft een groen-gele aardleiding die verbonden is met de aarde. Als het apparaat onder spanning staat kan de stroom naar de aarde toe lopen waardoor aanraken van het apparaat geen gevaar meer is. Een aarlekschakelaar is een apparaatje in de meterkast dat automatisch de hele groep uitschakelt als er stroom naar de aarde loopt. Het is ook levensgevaarlijk als de aardleiding van een apparaat of van een stekker verkeerd aangesloten wordt.