Elektromagnetisme

Beoordeling 6.3
Foto van een scholier
  • Samenvatting door een scholier
  • 3e klas vwo | 1077 woorden
  • 10 augustus 2005
  • 150 keer beoordeeld
Cijfer 6.3
150 keer beoordeeld

Taal
Nederlands
Vak
Paragraaf 1: Een Wisselspanning Opwekken

In elektriciteitscentrales worden generatoren, die aan turbines zijn gekoppeld, gebruikt om elektrische energie te produceren.
De wisselspanning in een generator wordt opgewekt door middel van inductie. Inductie is het opwekken van een magnetisch veld. Inductie kan je toepassen op opwekken, transporteren en op het gebruiken van wisselspanning.

Opwekken
Om een elektrisch signaal te kunnen maken door middel van inductie, heb je twee dingen nodig: een (staaf)magneet en een spoel. Je kunt een spanning opwekken door de magneet bij de spoel heen en weer te laten bewegen. Als je dat doet verandert het magnetisch veld ten opzichte van de spoel, hierdoor ontstaat er spanning tussen de uiteinden van de spoel. Deze opgewekte spanning noem je inductiespanning. Dit verschijnsel heet elektromagnetische inductie..
Een dynamo gaat ook zo te werk. Als de magneet draait, verandert het magneetveld in de spoel ook telkens van grootte en richting. Op deze manier wordt een inductiespanning opgewekt tussen de uiteinden van de spoel. Een dynamo levert een spanning die steeds verandert: een wisselspanning.
Een microfoon gaat ook zo te werk. Geluidstrillingen komen tegen het membraam die weer op zijn beurt is gekoppeld is aan de spoel. Door de geluidstrillingen gaat de spoel ook bewegen rond de magneet. Door dit veranderende magneetveld wordt er een wisselspanning opgewekt tussen de uiteinden van de spoel. Er ontstaat zo dus een inductiespanning.
Paragraaf 2: Elektrische Energie Transporteren

Generatoren van een elektriciteitscentrale leveren een spanning van 10 a 20 kV. Deze spanning wordt in de centrale omhoog getransformeerd tot een hoogspanning van maximaal 380kV. Dit gebeurt met transformatoren. Vervolgens wordt de elektrische energie via de hoogspanningsleidingen vervoerd naar diverse verdeelstations.
In de verdeelstations wordt de hoogspanning weer omlaag getransformeerd tot 10 kV. Daarna wordt de elektrische energie via ondergrondse kabels vervoerd naar woonwijken en industrieterreinen.
In elke woonwijk staan één of meer transformatorhuisjes. In zo’n huisje wordt de spanning verder omlaag getransformeerd naar 230 volt. Pas daarna wordt de elektrische energie naar de woningen transporteert.

Waarom nou dit hele traject aflopen. Hoe hoger de spanning des te minder elektrische energie er verloren gaat!
Transporteren
Een transformator bestaat uit een primaire spoel en een secundaire spoel. Beide spelen zijn om een ijzeren juk gewikkeld. Hoe werkt die nou:
1) Als de primaire spoel wordt aangesloten op een wisselspanning, loopt er een wisselstroom doorheen. Daardoor wordt de primaire spoel een elektromagneet. Omdat de stroom steeds van grootte en richting verandert, doet het opgewekte magneetveld dat ook.
2) Het ijzeren juk wordt magnetisch door magnetische influentie. De magnetisering verandert mee met het magneetveld dat door de primaire spoel wordt opgewekt.
3) Op deze manier ontstaat er ook in de secundaire spoel een veranderend magneetveld. Dit magneetveld wekt een inductiespanning op tussen de uiteinden van de secundaire spoel.
De spanning waarop de primaire spoel wordt aangesloten, noemen we primaire spanning (Up). De spanning die de secundaire spoel levert, noem je secundaire spanning (Us). Met een transformator kun je een spanning omhoog transformeren: dan is Us groter dan Up. Ook kun je met een transformator spanning omlaag transformeren: dan is Us kleiner dan Up.
Of de spanning hoger of lager wordt hangt af van het aantal windingen van beide spoelen. Voor de verhouding tussen Up en Us geldt namelijk:
Up Np
---- = ----
Us Ns
In deze formule is Np het aantal windingen van de primaire spoel en Ns het aantal windingen van de secundaire spoel. Als Ns bijvoorbeeld vijf keer zo klein is als Np is Us ook vijf keer zo klein als Up.
Transformatoren hebben een zeer hoog rendement. Een klein deel van de elektrische energie wordt omgezet in warmte.Een ideale transformator is dan ook een transformator met een rendement van 100%. Hiervoor geldt: de door de primaire spoel per seconde opgenomen elektrische energie = door de secundaire spoel per seconde afgestane elektrische energie.
Het elektrische vermogen de primaire spoel is dus gelijk aan het elektrische vermogen van de secundaire spel.
Pp = Ps
In de formule P = U x I:
Up x Ip = Us x Is
Paragraaf 3: Elektrische Signalen

Geluid kan op verschillende manieren worden vast gelegd:
1) Als een groef in het oppervlak van een grammofoonplaat;
2) Als een serie magnetische gebiedjes op een cassettebandje;
3) Als een serie putjes in het oppervlak van een CD.

Grammofoonplaten, cassettes en CD’s worden ook wel geluidsdragers genoemd. De opname van een gewone CD of grammofoonplaat kun je niets meer veranderen. Maar op een cassetteband kun je zelf opnames vastleggen.

Gebruiken
Als je een opname maakt met een cassetterecorder, dan loopt de band langs de opnamekop. De opnamekop legt de nieuwe opname vast op de band. In de opnamekop zit een spoel, die gemaakt is van dun (geïsoleerd) koperdraad. Als er stroom door de spoel loopt, wordt de spoel een elektromagneet.
De spanning die de microfoon of de tuner levert, verandert steeds. Daardoor verandert de stroom door de opnamespoel ook steeds. De spoel wordt een elektromagneet waarvan de sterkte steeds verander.
Op een cassetteband is een laagje materiaal aangebracht dat magnetisch kan worden gemaakt. Dit materiaal wordt sterk magnetisch als er veel stroom door de spoel loopt en zwak magnetisch al er weinig stroom door de spoel loopt. Op deze manier ontstaat er op de band een serie gebiedjes die afwisselend sterker en zwakker gemagnetiseerd zijn.
Voorda de band de opnamekop passeert, komt hij voorbij de wiskop van de recorder. De wiskop wist de vorige opname van de band. Dat gebeurt door middel van een wisselspanning met een hoge frequentie over de de spoel in de wiskop.

Bij het afspelen beweegt de band langs de weergave kop van de recorder. De weergave kop bevat ook een spoel. Het gevolg is dat het magnetische veld in de spoel steeds verandert. Door inductie ontstaat een zwakke elektrische wisselspanning tussen de uiteinden van de spoel. Deze spanning moet eerst worden versterkt, voordat daarop een luidspreker kan worden aangesloten.

Hoe werkt een Luidspreker? Het onderdeel dat lucht in trilling brengt , wordt de conus genoemd. Meestal is dit van dik papier gemaakt. De luidspreker wordt aangesloten op de uitgang van de versterker. De versterker laat een wisselstroom door de spoel lopen. De spoel wordt daardoor een elektromagneet met steeds wisselende polen. De spoel begint in het magneetveld van de permanente magte te trillen. De conus, trilt met de spoel mee. De conus tenslotte brengt de lucht rond de luidspreker in trillen.
Kortom: een luidspreker zet elektrische trillingen om in geluidstrillingen door het opwekken van een magneetveld in een spoel (inductie).

Hoe goed een luidspreker het geluid weergeeft, kun je zien aan de frequentiekarakteristiek.

REACTIES

E.

E.

Jammer dat er geen uitwerkingen staan bij de formules, bijv. een voorbeeldopgave.

Verder erg goede samenvatting.

14 jaar geleden

J.

J.

goede samenvatting. i like it.

12 jaar geleden

H.

H.

fijne uitleg over de formules

12 jaar geleden

Log in om een reactie te plaatsen of maak een profiel aan.