1 ENERGIE 2 2 3 - Mens en Techniekmensentechniek.info/assets/ment_leerjaar2_boek_20172018.pdf · En...

78
1 ENERGIE................................................................................................................................... 2 1.1. Inleiding ..................................................................................................................................... 2 1.2. Het omzetten van energie ..................................................................................................... 3 1.3. Fossiele brandstoffen ............................................................................................................ 12 1.4. Duurzame energiebronnen .................................................................................................. 20 1.5. Kernenergie ............................................................................................................................. 24 1.6. Energie besparen ................................................................................................................... 26 1.7. Energieverbruik berekenen.................................................................................................. 29 2 ELEKTRICITEITSLEER ....................................................................................................... 36 2.1. Inleiding ................................................................................................................................... 36 2.2. Atomen ..................................................................................................................................... 36 2.3. Moleculen ................................................................................................................................. 41 2.4. Lading en elektriciteit............................................................................................................ 44 2.5. Geleiders en islolatoren ........................................................................................................ 49 2.6. Stroomkringen ........................................................................................................................ 54 3 GELUID ................................................................................................................................... 58 3.1. Inleiding ................................................................................................................................... 58 3.2. Geluidsbronnen ...................................................................................................................... 59 3.3. Geluidsgolven ......................................................................................................................... 62 3.4. Volume ..................................................................................................................................... 64 3.5. Toonhoogte ............................................................................................................................. 66 3.6. Geluidssnelheid ...................................................................................................................... 70 4. LICHT ...................................................................................................................................... 72 4.1. Inleiding ................................................................................................................................... 72 4.2. Lichtbronnen ........................................................................................................................... 73 4.3. Lichtgolven .............................................................................................................................. 74 4.4. Zichtbaar licht en kleuren .................................................................................................... 76 4.5. Spiegelen ................................................................................................................................. 76 4.6. Lenzen ...................................................................................................................................... 76 4.7. Lichtsnelheid ........................................................................................................................... 76 Bronvermelding ....................................................................................................77

Transcript of 1 ENERGIE 2 2 3 - Mens en Techniekmensentechniek.info/assets/ment_leerjaar2_boek_20172018.pdf · En...

Page 1: 1 ENERGIE 2 2 3 - Mens en Techniekmensentechniek.info/assets/ment_leerjaar2_boek_20172018.pdf · En de energie uit die bron moet we omzetten naar elektrische energie voordat we het

1 ENERGIE ................................................................................................................................... 2 1.1. Inleiding ..................................................................................................................................... 2 1.2. Het omzetten van energie ..................................................................................................... 3 1.3. Fossiele brandstoffen ............................................................................................................ 12 1.4. Duurzame energiebronnen .................................................................................................. 20 1.5. Kernenergie ............................................................................................................................. 24 1.6. Energie besparen ................................................................................................................... 26 1.7. Energieverbruik berekenen .................................................................................................. 29 2 ELEKTRICITEITSLEER ....................................................................................................... 36 2.1. Inleiding ................................................................................................................................... 36 2.2. Atomen ..................................................................................................................................... 36 2.3. Moleculen ................................................................................................................................. 41 2.4. Lading en elektriciteit ............................................................................................................ 44 2.5. Geleiders en islolatoren ........................................................................................................ 49 2.6. Stroomkringen ........................................................................................................................ 54 3 GELUID ................................................................................................................................... 58 3.1. Inleiding ................................................................................................................................... 58 3.2. Geluidsbronnen ...................................................................................................................... 59 3.3. Geluidsgolven ......................................................................................................................... 62 3.4. Volume ..................................................................................................................................... 64 3.5. Toonhoogte ............................................................................................................................. 66 3.6. Geluidssnelheid ...................................................................................................................... 70 4. LICHT ...................................................................................................................................... 72 4.1. Inleiding ................................................................................................................................... 72 4.2. Lichtbronnen ........................................................................................................................... 73 4.3. Lichtgolven .............................................................................................................................. 74 4.4. Zichtbaar licht en kleuren .................................................................................................... 76 4.5. Spiegelen ................................................................................................................................. 76 4.6. Lenzen ...................................................................................................................................... 76 4.7. Lichtsnelheid ........................................................................................................................... 76

Bronvermelding ....................................................................................................77

Page 2: 1 ENERGIE 2 2 3 - Mens en Techniekmensentechniek.info/assets/ment_leerjaar2_boek_20172018.pdf · En de energie uit die bron moet we omzetten naar elektrische energie voordat we het

Mens & Techniek VMBO Basis 2 & Kader 2 2017/2018

2

1 ENERGIE

1.1. Inleiding

Bijna alles wat je doet kost energie.

Als je gaat fietsen of als je iets zwaars op moet tillen

wordt je moe omdat je energie gebruikt. Je werkt en

daarna moet je de verbruikte energie weer aanvullen

door te eten.

Ook apparaten gebruiken energie als ze aan het werk

moeten.

Deze energie moet je steeds weer aanvullen, anders

stopt het apparaat met werken.

Als je een scooter hebt moet je af en toe

tanken. In een kachel moet je brandstof

stoppen want anders doet de kachel het niet.

Je moet je mobieltje opladen anders doet ie het

niet meer omdat de accu leeg raakt. In een

zaklamp doe je batterijen die elektriciteit

leveren.

En bij een koffiezetapparaat, een strijkijzer of

een gameconsole moet je een stekker in het

stopcontact doen.

Energie is dus heel belangrijk want zonder

energie kunnen we bijna niets meer gebruiken.

In dit hoofdstuk gaan we het vooral hebben

over elektrische energie.

Hoe wordt elektrische energie gemaakt?

Hoe komt het in jouw huis terecht?

En kan elektrische energie eigenlijk opraken?

Figuur 1 (Westerschool, 2014)

Figuur 2 (Illustratie uit Microsoft Word)

Page 3: 1 ENERGIE 2 2 3 - Mens en Techniekmensentechniek.info/assets/ment_leerjaar2_boek_20172018.pdf · En de energie uit die bron moet we omzetten naar elektrische energie voordat we het

Mens & Techniek VMBO Basis 2 & Kader 2 2017/2018

3

1.2. Het omzetten van energie

Water komt uit een waterbron, olie komt

uit een oliebron en energie komt uit een

energiebron, zonder energiebron is er

geen energie. En ook geen elektriciteit.

Elektrische energie halen we meestal uit

een stopcontact, een (oplaadbare)

batterij of een dynamo.

Maar hoe komt die elektriciteit daar terecht?

We hebben een energiebron nodig om de elektrische energie te kunnen maken

die we nodig hebben en willen gebruiken.

En de energie uit die bron moet we omzetten naar elektrische energie voordat

we het kunnen gebruiken.

Voorbeeld:

Zonne-energie kun je niet zomaar gebruiken als bron voor elektriciteit.

De zon geeft namelijk geen elektriciteit maar licht.

En dat licht moeten we eerst ombouwen naar elektriciteit voor we er iets mee

kunnen.

Dit noemen we het omzetten van energie.

Figuur 3 (Illustratie uit Microsoft Word)

Page 4: 1 ENERGIE 2 2 3 - Mens en Techniekmensentechniek.info/assets/ment_leerjaar2_boek_20172018.pdf · En de energie uit die bron moet we omzetten naar elektrische energie voordat we het

Mens & Techniek VMBO Basis 2 & Kader 2 2017/2018

4

Zonne-energie

Je kunt dus elektriciteit maken met zonne-energie.

Het licht van de zon valt op een zonnepaneel en het zonnepaneel maakt er

elektrische energie van.

Vaak wordt gedacht dat een zonnepaneel

de warmte van de zon gebruikt maar dat

is niet zo.

De zon geeft namelijk niet alleen warmte

maar ook licht.

In dat licht zitten fotonen en deze

fotonen geven elk een klein beetje

elektriciteit af.

In een zonnepaneel wordt de elektriciteit

van de fotonen opgevangen met een

zonnecel.

De zonnecel zet de energie uit zonlicht

om in elektriciteit.

Wij kunnen die elektrische energie dan

gebruiken of verkopen.

Blokschema van het omzettingsproces:

Figuur 4 (Illustratie uit Microsoft Word)

Page 5: 1 ENERGIE 2 2 3 - Mens en Techniekmensentechniek.info/assets/ment_leerjaar2_boek_20172018.pdf · En de energie uit die bron moet we omzetten naar elektrische energie voordat we het

Mens & Techniek VMBO Basis 2 & Kader 2 2017/2018

5

Bewegingsenergie

Om elektriciteit te maken kun je bewegingsenergie omzetten in elektrische

energie. Dit kun je op verschillende manieren doen.

Dus omdat de fietsband beweegt zet de dynamo bewegingsenergie om in

elektrische energie.

De dynamo maakt elektrische energie en het lampje gaat branden.

De generator zet de bewegingsenergie van wind om in elektrische energie.

In een waterkrachtcentrale zit ook een generator maar daar wordt de generator

door stromend water aangedreven en niet door de wind.

Figuur 5 (Techna, 2014)

Voorbeeld:

Als je een fiets met een dynamo hebt moet je

gaan fietsen om het lampje te laten branden.

Je gaat fietsen, je voorwiel gaan draaien en de

fietsband draait het wieltje van de dynamo rond.

Door het draaien wekt de dynamo elektriciteit op.

De elektriciteit stroomt door draadjes naar de

lamp en het fietslampje gaat branden.

Voorbeeld:

In een windmolen zit een hele grote dynamo. Een grote dynamo noemen we

een generator.

De wind duwt tegen de wieken van de molen en de wieken gaan draaien. De

wieken laten de as van de generator draaien en de dynamo gaat elektriciteit

opwekken. De elektriciteit stroomt door dikke kabels naar een stad of fabriek en

men kan de elektriciteit gaan gebruiken.

Page 6: 1 ENERGIE 2 2 3 - Mens en Techniekmensentechniek.info/assets/ment_leerjaar2_boek_20172018.pdf · En de energie uit die bron moet we omzetten naar elektrische energie voordat we het

Mens & Techniek VMBO Basis 2 & Kader 2 2017/2018

6

Bij de vorige twee voorbeelden wordt energie opgewekt met hulp van

milieuvriendelijke energiebronnen die niet opraken.

We noemen deze energie dit duurzame energie.

Blokschema van het omzettingsproces:

Page 7: 1 ENERGIE 2 2 3 - Mens en Techniekmensentechniek.info/assets/ment_leerjaar2_boek_20172018.pdf · En de energie uit die bron moet we omzetten naar elektrische energie voordat we het

Mens & Techniek VMBO Basis 2 & Kader 2 2017/2018

7

Verbrandingsenergie

Hieronder staat nog een voorbeeld hoe je elektriciteit kunt opwekken.

Wat is nu eigenlijk het verschil met een windmolen?

In deze elektriciteitscentrale is een extra stap nodig. Ze verbranden eerst

fossiele brandstoffen om het water te verwarmen zodat er stoom ontstaat. De

stoom laat de generator bewegen en de generator maakt elektriciteit.

Er wordt dus eerst verbrandingsenergie gebruikt om de bewegingsenergie

te maken die nodig is voor het maken van elektrische energie.

Het aardgas wordt gebruikt als brandstof en aardgas is een fossiele brandstof.

Verbrandingsenergie is niet milieuvriendelijk en fossiele brandstoffen raken op.

De opgewekte energie is geen duurzame energie.

Blokschema van het omzettingsproces in een elektriciteitscentrale:

Voorbeeld:

In een elektriciteitscentrale zit ook een grote dynamo

met een soort propeller.

Er wordt aardgas verbrand onder een grote waterketel.

Door het koken van het water ontstaat stoom dat wil

wegstromen, net zoals bij een waterketel.

Het stoom laten ze wegstromen langs de propeller.

Door de stromende lucht gaat de propeller draaien en

de generator gaat elektriciteit leveren. Figuur 6 (Techna, 2014)

Page 8: 1 ENERGIE 2 2 3 - Mens en Techniekmensentechniek.info/assets/ment_leerjaar2_boek_20172018.pdf · En de energie uit die bron moet we omzetten naar elektrische energie voordat we het

Mens & Techniek VMBO Basis 2 & Kader 2 2017/2018

8

Chemische energie

We hebben gezien dat je

elektriciteit kunt maken met

zonne-energie en

bewegingsenergie.

Maar er is nog een manier om

elektrische energie te maken.

Er zijn chemische stoffen die

elektrische energie maken als je

ze samen gebruikt.

Deze manier wordt niet gebruikt

om elektriciteit op te wekken

voor een hele stad of voor een

fabriek. Je hebt dan ontzettend

veel chemische stoffen nodig

voor een klein beetje elektriciteit.

Toch is chemische energie wel erg handig.

Chemische energie wordt namelijk vaak gebruikt

om elektrische energie mee te nemen en

bewaren als je ergens heen gaat waar geen

stopcontact is.

Het wordt gebruikt in een accu of in een

batterij.

Voordeel:

• Er is geen stopcontact of dynamo nodig

Nadelen:

• De chemische stoffen zijn slecht voor het milieu

• De (oplaadbare) batterijen raken leeg

• De elektriciteit kost veel meer geld dan die uit een stopcontact

Figuur 7 (Illustratie uit Microsoft Word)

Figuur 8 (Illustratie uit Microsoft Word)

Page 9: 1 ENERGIE 2 2 3 - Mens en Techniekmensentechniek.info/assets/ment_leerjaar2_boek_20172018.pdf · En de energie uit die bron moet we omzetten naar elektrische energie voordat we het

Mens & Techniek VMBO Basis 2 & Kader 2 2017/2018

9

Blokschema van het omzettingsproces:

Page 10: 1 ENERGIE 2 2 3 - Mens en Techniekmensentechniek.info/assets/ment_leerjaar2_boek_20172018.pdf · En de energie uit die bron moet we omzetten naar elektrische energie voordat we het

Mens & Techniek VMBO Basis 2 & Kader 2 2017/2018

10

Opdracht 1: R

Welke soort energie gebruiken elektrische apparaten?

…………………………………………………………………………………………………

Opdracht 2:R

Welke nadelen zijn er bij het gebruik van chemische energie?

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

Opdracht 3:R

Hoe noemt men een grote dynamo meestal?

…………………………………………………………………………………………………

Opdracht 4:T1

Noem vier soorten energie die je kunt omzetten in elektrische energie.

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

Opdracht 5:T1

Welke drie soorten energie kom tegen je in een elektriciteitscentrale?

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

Opdracht 6:T1

Een smartphone werkt ook als hij niet is aangesloten op het stopcontact.

Welke energie wordt er omgezet in de accu om de smartphone te laten werken?

…………………………………………………………………………………………………

Page 11: 1 ENERGIE 2 2 3 - Mens en Techniekmensentechniek.info/assets/ment_leerjaar2_boek_20172018.pdf · En de energie uit die bron moet we omzetten naar elektrische energie voordat we het

Mens & Techniek VMBO Basis 2 & Kader 2 2017/2018

11

Opdracht 7:T2

Een elektriciteitscentrale zet warmte-energie om in bewegingsenergie.

Leg uit hoe je dat ook in een gewone keuken zou kunnen doen.

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

Opdracht 8:T2

Een dynamo zet bewegingsenergie om in elektrische energie.

Hoe kun je er voor zorgen dat een dynamo meer elektriciteit gaat leveren?

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

Opdracht 9:T2

Hoe kun je energie opwekken in een auto?

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

En waar bewaar je de elektrische energie?

…………………………………………………………………………………………………

Opdracht 10:I

Met een dynamo kun je elektrische energie maken van bewegingsenergie.

Maar andersom kan ook, je kunt van elektrische energie bewegingsenergie maken.

Waarmee kun je dat doen?

…………………………………………………………………………………………………

Page 12: 1 ENERGIE 2 2 3 - Mens en Techniekmensentechniek.info/assets/ment_leerjaar2_boek_20172018.pdf · En de energie uit die bron moet we omzetten naar elektrische energie voordat we het

Mens & Techniek VMBO Basis 2 & Kader 2 2017/2018

12

1.3. Fossiele brandstoffen

Fossiele brandstoffen worden uit de grond gehaald en zijn in miljoenen jaren

ontstaan.

De drie bekendste fossiele brandstoffen zijn:

1. Steenkool

2. Aardolie

3. Aardgas

Steenkool is ontstaan uit plantenresten van

bomen en planten die doodgingen.

De plantenresten vielen op de grond en

langzamerhand verdwenen ze onder een laag

zand en klei. Door het gewicht werden de

plantenresten samengedrukt.

Als je plantenresten miljoenen jaren samenperst krijg je steenkool.

Aardolie is ontstaan uit de resten van plankton. Plankton leeft in de zee en is

ontzettend klein maar er is heel veel van. Als plankton doodgaat zakt het naar de

bodem en als hier dan weer lagen zand of klei op komen te liggen verandert het

langzamerhand in aardolie. Waar men aardolie vindt was dus miljoenen jaren

geleden een zee met plankton er in.

Aardgas is bij het ontstaan

van steenkool of aardolie

uit de resten van de

planten of het plankton

gedrukt. Aardgas wil

opstijgen maar soms raakt

het opgesloten onder de

grond. Als dat gebeurt

kunnen wij het met een

boortoren weer boven de

grond halen en gebruiken.

Figuur 9 (Schooltv-Fossiele brandstoffen, 2014)

Figuur 10 (Youngenergyproject-Ontstaan olie en gas, 2014)

Page 13: 1 ENERGIE 2 2 3 - Mens en Techniekmensentechniek.info/assets/ment_leerjaar2_boek_20172018.pdf · En de energie uit die bron moet we omzetten naar elektrische energie voordat we het

Mens & Techniek VMBO Basis 2 & Kader 2 2017/2018

13

Fossiele brandstoffen raken op

Rond 1750 werd de stoommachine uitgevonden en

dat was het begin van de Industriële Revolutie.

Mensen gingen veel meer maken met machines in

fabrieken in plaats van met hun handen.

Die machines hadden brandstof nodig, eerst

gebruikte men gewoon hout als brandstof maar

later ging men fossiele brandstoffen gebruiken.

Elektriciteit heeft in de natuur altijd al bestaan

maar rond 1850 begonnen mensen te ontdekken

hoe ze zelf elektriciteit konden maken en

gebruiken.

Mensen maakten steeds meer apparaten die op

elektriciteit werkten en dat zorgde natuurlijk voor

een grote stijging van het energieverbruik.

De uitvinding van de auto in 1885 zorgde ervoor

dat er veel benzine nodig was en benzine wordt

gemaakt van aardolie.

Aardolie wordt niet alleen gebruikt als brandstof

maar er wordt ook kunststof van gemaakt.

Kunststof is een ontzettend belangrijk materiaal,

kijk maar eens wat voor spullen van kunststof je zelf

allemaal gebruikt.

Figuur 11 (Schooltv-Fabrieken, 2014)

Figuur 13 (Illustratie uit Microsoft Word)

Figuur 12 (Illustratie uit Microsoft Word)

Page 14: 1 ENERGIE 2 2 3 - Mens en Techniekmensentechniek.info/assets/ment_leerjaar2_boek_20172018.pdf · En de energie uit die bron moet we omzetten naar elektrische energie voordat we het

Mens & Techniek VMBO Basis 2 & Kader 2 2017/2018

14

De aarde heeft er miljoenen jaren over

gedaan om fossiele brandstoffen te

maken.

De mensen hebben in 250 jaar bijna alles

heel snel opgemaakt.

Er is nog een voorraad steenkool voor

enkele honderden jaren

en het aardgas en de aardolie zullen

binnen 60 jaar waarschijnlijk al op zijn.

Wij maken fossiele brandstoffen veel sneller op dan de aarde ze kan maken.

Dit betekent dat we aan het einde van deze eeuw geen fossiele brandstoffen

meer hebben en ook geen aardolie meer voor kunststof.

Figuur 14 (Illustratie uit Microsoft Word)

Page 15: 1 ENERGIE 2 2 3 - Mens en Techniekmensentechniek.info/assets/ment_leerjaar2_boek_20172018.pdf · En de energie uit die bron moet we omzetten naar elektrische energie voordat we het

Mens & Techniek VMBO Basis 2 & Kader 2 2017/2018

15

Fossiele brandstoffen zijn slecht voor het milieu

De verbranding van fossiele brand stoffen is

slecht voor het milieu omdat er

schadelijke gassen vrijkomen.

Een van die gassen is kooldioxide (CO2),

maar bij verbranding ontstaan ook rook,

roet en fijnstof. Deze stoffen zijn slecht voor

het milieu en dus ook voor mensen, dieren

en planten.

Niet alleen de verbranding van fossiele brandstof is schadelijk voor het milieu.

Ook de winning en het transport van fossiele brandstoffen zijn schadelijk voor

het milieu.

Voor de winning van steenkolen zijn

kolenmijnen nodig en soms wordt

steenkolen aan de oppervlakte

afgegraven. Hierdoor ontstaan enorme

gaten in het landschap.

Voor de winning van aardolie en

aardgas worden boortorens neergezet

om de fossiele brandstoffen boven de

grond te halen. Het milieu wordt dan vaak beschadigd en er kan van alles fout

gaan zoals lekkage of brand.

Het transport van olie en gas gaat vaak

met hele lange leidingen die duizenden

kilometers lang zijn of met een enorm schip.

Bij het transport gaat wel eens iets fout.

Soms breekt een olietanker of de olieleiding

breekt in tweeën en dan loopt de zwarte olie

zo de natuur in.

Figuur 15 (Energyfuture, 2014)

Figuur 16 (Sargasso, 2014)Strand Californië in 1918

Figuur 17 (NRC, 2014)

Page 16: 1 ENERGIE 2 2 3 - Mens en Techniekmensentechniek.info/assets/ment_leerjaar2_boek_20172018.pdf · En de energie uit die bron moet we omzetten naar elektrische energie voordat we het

Mens & Techniek VMBO Basis 2 & Kader 2 2017/2018

16

Fossiele brandstoffen maken afhankelijk

Er zijn veel fossiele brandstoffen

nodig maar het wordt steeds

moeilijker om ze te vinden.

En als ze gevonden zijn wordt het

steeds moeilijker en duurder om ze

boven de grond te krijgen.

Als iets moeilijk te vinden is wordt

het zeldzaam.

De landen en bedrijven die veel

aardolie en aardgas hebben willen

daar veel geld en macht voor

terug.

Soms is niet degene die olie levert

het probleem maar wordt het

transport van brandstoffen

onderweg door anderen

tegengehouden.

Brandstoffen worden vaak over

grote afstanden vervoert voor het

bij de gebruiker is.

Onderweg kan iemand de

olieleiding dichtdraaien of olietankers tegenhouden om iets met dwang voor

elkaar te krijgen.

Wanneer een land zelf weinig fossiele brandstoffen heeft is het dus belangrijk om

alternatieven te vinden zodat het niet afhankelijk van anderen wordt.

Men kan bijvoorbeeld alternatieve energie gebruiken in plaats van fossiele

brandstof.

Ook kan men het energieverbruik verlagen zodat er minder energie nodig is.

Figuur 18 (Illustratie uit Microsoft Word)

Page 17: 1 ENERGIE 2 2 3 - Mens en Techniekmensentechniek.info/assets/ment_leerjaar2_boek_20172018.pdf · En de energie uit die bron moet we omzetten naar elektrische energie voordat we het

Mens & Techniek VMBO Basis 2 & Kader 2 2017/2018

17

We gebruiken met zijn allen ontzettend veel van deze fossiele brandstoffen.

Uit het gasfornuis komt aardgas, de auto rijdt op benzine en ook de verwarming

in het huis werkt vaak op aardgas of aardolie.

Bijna alle elektriciteit wordt opgewekt met de verbranding van fossiele

brandstoffen.

En we gebruiken heel veel kunststof dat van aardolie wordt gemaakt.

Het gebruik van fossiele brandstoffen zorgt er voor dat we in een fijn huis

kunnen wonen, met de auto op reis kunnen en dat het licht brandt.

Maar dit zijn de nadelen:

1. Fossiele brandstoffen raken op

2. Fossiele brandstoffen zijn slecht voor het milieu

3. Fossiele brandstoffen maken afhankelijk

Page 18: 1 ENERGIE 2 2 3 - Mens en Techniekmensentechniek.info/assets/ment_leerjaar2_boek_20172018.pdf · En de energie uit die bron moet we omzetten naar elektrische energie voordat we het

Mens & Techniek VMBO Basis 2 & Kader 2 2017/2018

18

Opdracht 11:R

Wat zijn de bekendste fossiele brandstoffen?

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

Opdracht 12:R

Welke nadelen zijn er bij het gebruik van fossiele brandstoffen?

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

Opdracht 13:R

Fossiele brandstoffen worden niet alleen gebruikt als energiebron.

Waar wordt aardolie nog meer voor gebruikt?

…………………………………………………………………………………………………

Opdracht 14:T1

Is elektriciteit een uitvinding van de mens?

…………………………………………………………………………………………………

Opdracht 15:T1

Stel dat iemand op één plaats aardolie en aardgas heeft gevonden.

Welke van deze twee brandstoffen zit het diepste onder de grond?

…………………………………………………………………………………………………

Waarom is dat zo?

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

Page 19: 1 ENERGIE 2 2 3 - Mens en Techniekmensentechniek.info/assets/ment_leerjaar2_boek_20172018.pdf · En de energie uit die bron moet we omzetten naar elektrische energie voordat we het

Mens & Techniek VMBO Basis 2 & Kader 2 2017/2018

19

Opdracht 16:T1

Noem 5 dingen die je bij je hebt waar kunststof in zit.

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

Opdracht 17:T2

Een bos is 1000 jaar geleden afgestorven en onder de grond verdwenen.

Is het hout van de bomen al in steenkolen veranderd?

Leg je antwoord uit.

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

Opdracht 18:T2

Waarom geeft het gebruik van windenergie ons meer vrijheid dan het gebruik van aardolie?

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

Opdracht 19:I

Als je een elektrische auto koopt gebruik je geen fossiele brandstoffen meer. Klopt dit? Verklaar je antwoord.

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

Page 20: 1 ENERGIE 2 2 3 - Mens en Techniekmensentechniek.info/assets/ment_leerjaar2_boek_20172018.pdf · En de energie uit die bron moet we omzetten naar elektrische energie voordat we het

Mens & Techniek VMBO Basis 2 & Kader 2 2017/2018

20

1.4. Duurzame energiebronnen

Het woord duurzaam heeft niets te

maken met ‘duur’ als in geld.

Duurzame energiebronnen worden zo

genoemd omdat deze bronnen niet

opraken. Je kunt ze ‘eeuwigdurend’

gebruiken.

En duurzame energie is ook

milieuvriendelijk. Duurzame

energiebronnen worden ook wel alternatieve energiebronnen genoemd.

Het woord alternatief betekent hier: een tweede mogelijkheid is om iets voor

elkaar te krijgen.

Vroeger wekte men elektrische energie op met fossiele brandstoffen.

Tegenwoordig is een tweede mogelijkheid (‘een alternatief’) het gebruik van

duurzame energie.

Enkele duurzame energiebronnen zijn:

1. Windenergie

2. Waterkracht

3. Zonne-energie

4. Bio-energie

5. Getijdenenergie

6. Aardwarmte

Voordelen

1. Duurzame energie raakt niet op.

2. Duurzame energie is minder schadelijk voor het milieu dan fossiele

brandstoffen.

Nadelen

1. Duurzame energie is moeilijker te maken en dus duurder dan energie die

is opgewekt met fossiele brandstoffen.

2. Duurzame energie kan ook schadelijk zijn.

Figuur 20 (Illustratie uit Microsoft Word)

Figuur 19 (Illustratie uit Microsoft Word)

Page 21: 1 ENERGIE 2 2 3 - Mens en Techniekmensentechniek.info/assets/ment_leerjaar2_boek_20172018.pdf · En de energie uit die bron moet we omzetten naar elektrische energie voordat we het

Mens & Techniek VMBO Basis 2 & Kader 2 2017/2018

21

Sommige mensen denken dat het gebruik van duurzame energiebronnen niet

schadelijk is voor het milieu. Dat klopt niet helemaal.

Duurzame energie is minder schadelijk dan fossiele brandstoffen maar niet

onschadelijk.

Want duurzame energie kan schadelijk zijn door de apparaten die we erbij nodig

hebben.

En duurzame energie kan ook schadelijk zijn door de plek waar het wordt

gemaakt.

Figuur 21 (Schooltv-Energiebronnen, 2014)

Voorbeeld 1:

Windmolens worden in fabrieken gemaakt van metaal, kunststof en allerlei

andere materialen. Deze materialen en de energie voor de fabrieken die

windmolens maken worden uit de natuur gehaald. Dit is ook slecht voor het

milieu.

Bovendien vinden veel mensen al die windmolens erg lelijk en staan ze soms op

Voorbeeld 2:

Waterkracht wordt vaak opgewekt met een stuwdam en een stuwmeer.

Onderin de dam zit een gat waardoor het water stroomt en de kracht van dat

stromende water wordt gebruikt om elektriciteit op te wekken.

Om een stuwmeer te maken wordt vaak in het dal van een rivier een stuwdam

gebouwd. De dam houdt het water van de rivier tegen. Hierdoor ontstaat achter

de dam een meer van honderden meters diep. In het overstroomde dal

woonden vaak mensen en dieren die door het water worden verjaagd en hun

woonplek kwijtraken.

Page 22: 1 ENERGIE 2 2 3 - Mens en Techniekmensentechniek.info/assets/ment_leerjaar2_boek_20172018.pdf · En de energie uit die bron moet we omzetten naar elektrische energie voordat we het

Mens & Techniek VMBO Basis 2 & Kader 2 2017/2018

22

Opdracht 20:R

Noem drie duurzame energiebronnen.

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

Opdracht 21:R

Noem twee voordelen van duurzame energie.

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

Opdracht 22:R

Hoe noemt men een grote dynamo?

…………………………………………………………………………………………………

Opdracht 23:T1

Welk nadeel is er aan het gebruik van waterkrachtcentrales?

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

Opdracht 24:T1

Welke duurzame energiebron maakt geen gebruik van bewegingsenergie?

…………………………………………………………………………………………………

Opdracht 25:T2

Getijdenenergie wordt opgewekt door gebruik te maken van eb en vloed.

Hoe zou je met eb en vloed elektrische energie kunnen opwekken?

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

Page 23: 1 ENERGIE 2 2 3 - Mens en Techniekmensentechniek.info/assets/ment_leerjaar2_boek_20172018.pdf · En de energie uit die bron moet we omzetten naar elektrische energie voordat we het

Mens & Techniek VMBO Basis 2 & Kader 2 2017/2018

23

Opdracht 26:T2

Welke duurzame energiebron kun je gebruiken om je mobiele telefoon op te laden als je buiten bent?

…………………………………………………………………………………………………

Opdracht 27:I

Welke duurzame energiebron zou je op de maan gebruiken?

…………………………………………………………………………………………………

Page 24: 1 ENERGIE 2 2 3 - Mens en Techniekmensentechniek.info/assets/ment_leerjaar2_boek_20172018.pdf · En de energie uit die bron moet we omzetten naar elektrische energie voordat we het

Mens & Techniek VMBO Basis 2 & Kader 2 2017/2018

24

1.5. Kernenergie

Kernenergie is ook een alternatieve

energiebron want er worden geen

fossiele brandstoffen gebruikt.

In een kerncentrale wordt uranium

gebruikt om water te verhitten zonder

dat er iets verbrand hoeft te worden.

Er komt ontstaat dus geen rook.

De stoom van het hete water laat een

dynamo draaien en door deze beweging wordt de elektriciteit gemaakt.

De staven die het water verhitten zijn van uranium gemaakt en uranium is

radioactieve stof.

Als ze niet meer goed werken worden ze vervangen door nieuwe.

De oude staven zijn dan radioactief afval geworden en we weten nog niet goed

hoe we daar veilig mee om moeten gaan.

Radioactiviteit zie je niet maar het is zeer schadelijk omdat je er kanker van kunt

krijgen. We kunnen het afval niet ongevaarlijk maken en het duurt miljoenen

jaren voor het radioactieve afval uit zichzelf niet meer gevaarlijk is.

Als men kernenergie wil gebruiken zal dat dus heel veilig moeten gebeuren en

dat kost veel geld.

Voordelen

1. Geen verbranding, dus geen schadelijke gassen

2. Uranium is redelijk goedkoop

Nadelen

1. Kerncentrales zijn duur om te bouwen

2. Radioactief afval

3. Radioactieve straling bij ongelukken

Figuur 22 (Milieucentraal, 2014)

Page 25: 1 ENERGIE 2 2 3 - Mens en Techniekmensentechniek.info/assets/ment_leerjaar2_boek_20172018.pdf · En de energie uit die bron moet we omzetten naar elektrische energie voordat we het

Mens & Techniek VMBO Basis 2 & Kader 2 2017/2018

25

Opdracht 28:R

Welke radioactieve stof gebruikt men in een kerncentrale?

…………………………………………………………………………………………………

Opdracht 31:T1

Wordt er verbrandingsenergie gebruikt in een kerncentrale? Verklaar je antwoord.

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

Opdracht 32:T1

Welke kleur heeft radioactieve straling?

…………………………………………………………………………………………………

Opdracht 34:T2

Waarom is een kerncentrale duur om te bouwen?

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

Opdracht 35:I

Soms komt er een wolk uit een kerncentrale.

Wat zou dit kunnen zijn?

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

Page 26: 1 ENERGIE 2 2 3 - Mens en Techniekmensentechniek.info/assets/ment_leerjaar2_boek_20172018.pdf · En de energie uit die bron moet we omzetten naar elektrische energie voordat we het

Mens & Techniek VMBO Basis 2 & Kader 2 2017/2018

26

1.6. Energie besparen

Het gebruik van fossiele brandstof is

slecht voor het milieu.

We hebben in dit hoofdstuk gezien dat

fossiele brandstoffen opraken als we

zo doorgaan.

Als dit gebeurt wordt elektriciteit heel

duur en elektriciteit is heel belangrijk

voor ons leven.

Denk maar aan de verlichting in je

huis, je mobiel, de wasmachine en de verwarming.

Maar ook de overheid, bedrijven en ziekenhuizen gebruiken veel elektriciteit.

Alles wat je nodig hebt wordt dus veel duurder als elektriciteit duur wordt.

Mensen zijn gaan zoeken naar

manieren om energie te maken waarbij

geen fossiele brandstoffen nodig zijn.

Daarom is men alternatieve

energiebronnen gaan gebruiken.

Je ziet steeds meer zonnepanelen

verschijnen en ook worden er steeds

meer windmolens neergezet.

Deze apparatuur wordt steeds beter en

goedkoper en we zijn dus op de goede weg.

Het lijkt er op dat fossiele brandstoffen steeds meer worden vervangen door

alternatieve energie.

Alleen wordt er nog veel te weinig alternatieve energie gemaakt voor wat wij

nodig hebben. En we hebben in dit hoofdstuk ook al gezien dat alternatieve

energie ook nadelen heeft.

Figuur 24 (Schooltv-Geld, 2014)

Figuur 23 (Illustratie uit Microsoft Word)

Page 27: 1 ENERGIE 2 2 3 - Mens en Techniekmensentechniek.info/assets/ment_leerjaar2_boek_20172018.pdf · En de energie uit die bron moet we omzetten naar elektrische energie voordat we het

Mens & Techniek VMBO Basis 2 & Kader 2 2017/2018

27

Er is nog een manier om minder fossiele brandstof te gebruiken en dat is het

besparen van energie.

Als je energie niet gebruikt hoeft die energie natuurlijk ook niet te worden

gemaakt met een zonnepaneel of in een elektriciteitscentrale.

De overheid en veel bedrijven zijn al bezig met het verlagen van hun

energieverbruik.

Maar wat kun je zelf doen om energie te besparen?

Als je op je eigen energieverbruik

let zul je zien dat je vrij

gemakkelijk energie kunt besparen.

Je kunt het zelfs uitrekenen want

op bijna elk apparaat zit een plaatje waarop staat hoeveel elektriciteit (Watt) het

gebruikt.

Voorbeelden:

1. Apparatuur die je niet gebruikt uitzetten

2. Verwarming lager zetten

3. Licht uit doen als je weg gaat

4. Minder warm water gebruiken

5. Ramen en deuren sluiten

6. Minder vaak met de auto

En natuurlijk niet te vergeten:

Minder plastic gebruiken want dat wordt van aardolie gemaakt.

Figuur 25 (Illustratie uit Microsoft Word)

Page 28: 1 ENERGIE 2 2 3 - Mens en Techniekmensentechniek.info/assets/ment_leerjaar2_boek_20172018.pdf · En de energie uit die bron moet we omzetten naar elektrische energie voordat we het

Mens & Techniek VMBO Basis 2 & Kader 2 2017/2018

28

Opdracht 36:R

Kijk om je heen en zoek drie dingen op die elektrische energie gebruiken.

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

Opdracht 37:R

Noem drie dingen die je zelf kunt veranderen om energie te besparen.

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

Opdracht 38:T1

Schrijf tien elektrische apparaten op die jullie thuis hebben.

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

Opdracht 39:T1

Noem twee redenen op waarom het goed is om energie te besparen.

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

Page 29: 1 ENERGIE 2 2 3 - Mens en Techniekmensentechniek.info/assets/ment_leerjaar2_boek_20172018.pdf · En de energie uit die bron moet we omzetten naar elektrische energie voordat we het

Mens & Techniek VMBO Basis 2 & Kader 2 2017/2018

29

1.7. Energieverbruik berekenen

Hoe reken je uit hoeveel het gebruiken van elektriciteit kost?

Als er 1 uur lang 1000 Watt gebruikt wordt zegt men:

Het energieverbruik is 1 kWh.

Waarom zegt men kWh?

1000 Watt = 1 kilowatt = 1 kW

1 uur is 1 hour en de afkorting van hour = h.

Je moet dus weten:

Hoeveel kilowatt gebruikt een apparaat?

Hoeveel uren is het apparaat gebruikt?

En:

Energiegebruik x tijd = kW x h = kWh

1 kWh kost ongeveer € 0,20.

Nu kun je je kosten uitrekenen:

kWh x € 0,20 = kosten

Page 30: 1 ENERGIE 2 2 3 - Mens en Techniekmensentechniek.info/assets/ment_leerjaar2_boek_20172018.pdf · En de energie uit die bron moet we omzetten naar elektrische energie voordat we het

Mens & Techniek VMBO Basis 2 & Kader 2 2017/2018

30

Het plaatje hieronder is een typeplaatje. Zo’n plaatje zit op veel elektrische

apparaten en je kunt er op lezen welk merk en type het apparaat is.

Ook kun je er op lezen hoeveel energie het apparaat gebruikt.

Dit plaatje zit op een stofzuiger en de stofzuiger gebruikt meestal 1900 W.

Figuur 26

Op de onderste foto zie je een meterkast, elk huis heeft er een.

In een meterkast zitten automatische zekeringen voor de veiligheid. Dat zijn de

groene en zwarte schakelaars bovenaan.

Als er kortsluiting is schakelen die de elektriciteit

automatisch uit, je kunt ze zelf weer aanzetten

als het weer veilig is.

Maar er hangt ook een kWh-meter in de

meterkast.

Dat is het witte blok onderaan. Op de cijfers kun

je aflezen hoeveel kWh je gebruikt hebt.

Het bedrijf dat in jouw huis elektriciteit levert

houdt bij hoeveel kWh je gebruikt hebt zodat ze

weten hoeveel je moet betalen.

Je moet een keer per jaar zelf opgeven welke

cijfers er op de kWh-meter staan.

Maar soms komt er iemand bij je aan de deur om

te controleren of je je verbruik wel goed hebt

opgegeven en of de kWh-meter nog goed werkt.

Figuur 27

Page 31: 1 ENERGIE 2 2 3 - Mens en Techniekmensentechniek.info/assets/ment_leerjaar2_boek_20172018.pdf · En de energie uit die bron moet we omzetten naar elektrische energie voordat we het

Mens & Techniek VMBO Basis 2 & Kader 2 2017/2018

31

Voorbeeld 1:

Een gloeilamp in de woonkamer is 60 Watt.

De LED-lamp is maar 10 Watt en geeft toch even veel licht.

Als je een gloeilamp vervangt door een LED-lamp bespaar je elektriciteit en

geld.

De gloeilamp gebruikt 6x zoveel elektriciteit en is dus ook 6x zo duur in het

gebruik.

Voorbeeld 2:

Je hebt een computer hebt die 300 W gebruikt.

Je gebruikt de computer 600 minuten.

Hoeveel kost dat?

Uitleg:

Reken eerst W om in kW

300 W = 0,3 kW.

Reken nu de minuten om in uren.

600 min = 10 uren

Je hebt aan elektrische energie gebruikt:

0,3 kW x 10 uren = 0,3 x 10 = 3 kWh

Op de vorige bladzijde kun je lezen dat 1 kWh € 0,20 kost.

Dus 3 kWh kost:

3 x € 0,20 = € 0,60

Page 32: 1 ENERGIE 2 2 3 - Mens en Techniekmensentechniek.info/assets/ment_leerjaar2_boek_20172018.pdf · En de energie uit die bron moet we omzetten naar elektrische energie voordat we het

Mens & Techniek VMBO Basis 2 & Kader 2 2017/2018

32

Opdracht 40:T2

Als je een apparaat van 1000 Watt een uur lang gebruikt dan

kost dat ongeveer € 0,20.

Een wasdroger gebruikt 1000 Watt en staat 2,5 uur aan.

Laat met een rekensom zien hoeveel dit kost.

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

Opdracht 41:T2

Hoeveel kost het als je wasdroger een jaar lang elke dag 2,5 uur gebruikt?

Laat met een rekensom zien hoeveel dit kost.

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

Opdracht 42:I

Waarom gebruikt een gloeilamp veel meer energie dan een led-lamp?

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

Opdracht 43:I

Hoeveel kost een kilowattuur (kWh) ?

…………………………………………………………………………………………………

Page 33: 1 ENERGIE 2 2 3 - Mens en Techniekmensentechniek.info/assets/ment_leerjaar2_boek_20172018.pdf · En de energie uit die bron moet we omzetten naar elektrische energie voordat we het

Mens & Techniek VMBO Basis 2 & Kader 2 2017/2018

33

Opdracht 44a:T1

Een apparaat van 2000 Watt wordt 3 uur lang gebruikt.

Hoeveel kWh is er gebruikt? Schrijf de berekening op.

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

Opdracht 44b:T1

Hoeveel kost dit? Schrijf de berekening op.

…………………………………………………………………………………………………

Opdracht 45a:T1

Een apparaat van 1500 Watt wordt 16 uur lang gebruikt.

Hoeveel kWh is er gebruikt? Schrijf de berekening op.

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

Opdracht 45b:T1

Hoeveel kost dit? Schrijf de berekening op.

…………………………………………………………………………………………………

Opdracht 46a:T1

Een apparaat van 600 Watt wordt 3 uur lang gebruikt.

Hoeveel kWh is er gebruikt? Schrijf de berekening op.

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

Opdracht 46b:T1

Hoeveel kost dit? Schrijf de berekening op.

…………………………………………………………………………………………………

Page 34: 1 ENERGIE 2 2 3 - Mens en Techniekmensentechniek.info/assets/ment_leerjaar2_boek_20172018.pdf · En de energie uit die bron moet we omzetten naar elektrische energie voordat we het

Mens & Techniek VMBO Basis 2 & Kader 2 2017/2018

34

Opdracht 47a:T1

Een apparaat van 10 Watt wordt 1 uur lang gebruikt.

Hoeveel kWh is er gebruikt? Schrijf de berekening op.

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

Opdracht 47b:T1

Hoeveel kost dit? Schrijf de berekening op.

…………………………………………………………………………………………………

Opdracht 48a:T1

Een apparaat van 1000 Watt wordt 30 minuten gebruikt.

Hoeveel kWh is er gebruikt? Schrijf de berekening op.

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

Opdracht 48b:T1

Hoeveel kost dit? Schrijf de berekening op.

…………………………………………………………………………………………………

Opdracht 49:T2

Een apparaat van 250 Watt wordt een hele week gebruikt.

Hoeveel kost dat? Schrijf de berekening op.

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

Page 35: 1 ENERGIE 2 2 3 - Mens en Techniekmensentechniek.info/assets/ment_leerjaar2_boek_20172018.pdf · En de energie uit die bron moet we omzetten naar elektrische energie voordat we het

Mens & Techniek VMBO Basis 2 & Kader 2 2017/2018

35

Opdracht 50a:T2

In een huis hangen 15 lampen van 60 W.

Gemiddeld branden ze 3 uur per dag.

Hoeveel kWh wordt er per jaar gebruikt door al deze lampen bij elkaar?

Schrijf de berekening op.

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

Opdracht 50b:T1

Hoeveel kost de verlichting van het huis per jaar? Schrijf de berekening op.

…………………………………………………………………………………………………

Opdracht 50c:T2

Alle 15 lampen in het huis worden vervangen door LED-lampen van 6 W.

Ook deze lampen worden 3 uur per dag gebruikt.

Wat kost het nu per jaar? Schrijf de berekening op.

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

Opdracht 50d: I

Hoeveel geld bespaar je in het eerste jaar door LED-lampen van € 5,00 per stuk te gebruiken? Schrijf de berekening op.

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

Opdracht 50e: I

En hoeveel geld bespaar je in het volgende jaar? Schrijf de berekening op.

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

Page 36: 1 ENERGIE 2 2 3 - Mens en Techniekmensentechniek.info/assets/ment_leerjaar2_boek_20172018.pdf · En de energie uit die bron moet we omzetten naar elektrische energie voordat we het

Mens & Techniek VMBO Basis 2 & Kader 2 2017/2018

36

2 ELEKTRICITEITSLEER

2.1. Inleiding

Je hebt al geleerd dat elektriciteit kan worden

geleverd m bewegingsenergie (dynamo),

chemische energie (batterij) of door duurzame

energiebronnen (zon, wind en water).

Maar hoe kan elektriciteit ontstaan? En waarom

kan elektriciteit wel door de ene stof heen

stromen maar niet door een andere stof?

Dit heeft te maken met atomen.

2.2. Atomen

Alles om je heen is opgebouwd uit atomen. En elk atoom is weer opgebouwd

uit protonen, elektronen en neutronen.

De protonen en neutronen zitten in de kern van het atoom, de elektronen

draaien om de kern heen.

Elektron

Neutron

Proton

Figuur 28 (Illustratie uit Microsoft Word)

Page 37: 1 ENERGIE 2 2 3 - Mens en Techniekmensentechniek.info/assets/ment_leerjaar2_boek_20172018.pdf · En de energie uit die bron moet we omzetten naar elektrische energie voordat we het

Mens & Techniek VMBO Basis 2 & Kader 2 2017/2018

37

Er zijn heel veel verschillende atomen want er zijn heel veel verschillende

stoffen. Sommige atomen zijn heel eenvoudig en andere zijn heel ingewikkeld.

Hieronder zie je een paar voorbeelden van bekende atomen.

Deze drie atomen zijn vrij eenvoudig maar er zijn ook veel grotere atomen.

Het goud-atoom heeft bijvoorbeeld 79 protonen en 118 neutronen in de kern en

daar draaien 79 elektronen omheen.

Atomen vind je overal om je

heen.

Koolstofatomen zitten

bijvoorbeeld in de punt van een

potlood en in houtskool. En een

glaasje water zit vol

waterstofatomen en

zuurstofatomen.

In deze tabel zie je een paar voorbeelden van bekende atomen.

Atomen hebben allemaal hun eigen afkorting die meestal bestaat uit 1 of 2

letters. Meestal komen die afkortingen uit een vreemde taal. Daarom lijkt de

afkorting niet altijd erg logisch.

Atoom Afkorting

Zuurstof O Oxygen

Koolstof C Carbon

Waterstof H Hydrogen

Waterstofatoom Koolstofatoom Zuurstofatoom

Figuur 29 (Illustratie uit Microsoft Word)

Figuur 30 (Illustratie uit Microsoft Word)

Page 38: 1 ENERGIE 2 2 3 - Mens en Techniekmensentechniek.info/assets/ment_leerjaar2_boek_20172018.pdf · En de energie uit die bron moet we omzetten naar elektrische energie voordat we het

Mens & Techniek VMBO Basis 2 & Kader 2 2017/2018

38

En hieronder nog een paar voorbeelden van atomen:

IJzer Fe

Helium He

Goud Au

Koper Cu

Chloor Cl

Fluor Fl

Kwik Hg

Stikstof N

In totaal bestaan er meer dan 100 atomen waaruit alles om je heen is opgebouwd.

Page 39: 1 ENERGIE 2 2 3 - Mens en Techniekmensentechniek.info/assets/ment_leerjaar2_boek_20172018.pdf · En de energie uit die bron moet we omzetten naar elektrische energie voordat we het

Mens & Techniek VMBO Basis 2 & Kader 2 2017/2018

39

Opdracht 51:R

Waaruit bestaan atomen?

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

Opdracht 52:R

Wat zit er in kern van een atoom?

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

Opdracht 53:T1

Zitten er atomen in de zon? Verklaar je antwoord.

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

Opdracht 54:T1

Bestaat de lucht ook uit atomen? Verklaar je antwoord.

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

Opdracht 55:T2

Bij verbranding ontstaat het gas kooldioxide (CO2).

Soms ontstaat er bij verbranding het gas koolmonoxide (CO) in plaats van

kooldioxide.

Welk gas heeft meer zuurstofatomen? Leg je antwoord uit.

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

Page 40: 1 ENERGIE 2 2 3 - Mens en Techniekmensentechniek.info/assets/ment_leerjaar2_boek_20172018.pdf · En de energie uit die bron moet we omzetten naar elektrische energie voordat we het

Mens & Techniek VMBO Basis 2 & Kader 2 2017/2018

40

Opdracht 56:T1

Wat draait er om de kern van een atoom?

…………………………………………………………………………………………………

Opdracht 57:I

Kan een stof die atomen bestaat soms vloeibaar zijn en soms een vaste stof?

Verklaar je antwoord, dit mag ook met een voorbeeld.

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

Page 41: 1 ENERGIE 2 2 3 - Mens en Techniekmensentechniek.info/assets/ment_leerjaar2_boek_20172018.pdf · En de energie uit die bron moet we omzetten naar elektrische energie voordat we het

Mens & Techniek VMBO Basis 2 & Kader 2 2017/2018

41

2.3. Moleculen

Atomen zitten meestal in een groepje aan elkaar vast, zo’n bouwwerkje van

atomen noemen we een molecuul.

In het vorige hoofdstuk heb je gelezen over koolmonoxide (CO) en

kooldioxide (CO2).

Dit zijn moleculen en ze bestaan uit de atomen koolstof (C) en zuurstof (O).

CO (koolmonoxide) bestaat uit 1 x C en 1 x O atomen.

Dit molecuul wordt getekend als:

Een simpelere manier van tekenen is: C = O

Het = teken geeft dan de verbinding tussen de atomen aan.

Het heeft niets met rekenen te maken.

Bij CO2 (kooldioxide) staat er een kleine 2 schuin onder de O.

Dat betekent dat in het CO2 molecuul 1 x C en 2 x O atomen zitten.

Dit molecuul wordt getekend als:

Schematisch is dat: O = C = O

H2O (water) bestaat uit de atomen waterstof (H) en zuurstof (O).

Er staat een 2 achter de H dus:

H2O bestaat uit 2 x H en 1 x O atomen

Dit molecuul wordt getekend als:

Schema: H = O = H

CO O

C O

OH H

Page 42: 1 ENERGIE 2 2 3 - Mens en Techniekmensentechniek.info/assets/ment_leerjaar2_boek_20172018.pdf · En de energie uit die bron moet we omzetten naar elektrische energie voordat we het

Mens & Techniek VMBO Basis 2 & Kader 2 2017/2018

42

NaCl (zout) bestaat uit de atomen Natrium en Chloor

Er staan geen cijfers achter de Na en de Cl dus:

NaCl bestaat uit 1 x Na en 1 x Cl atomen

Dit molecuul wordt getekend als:

Schema: Na = Cl

Alles is opgebouwd uit atomen en moleculen, zelfs dingen die je niet kunt zien.

Maar wat zit er dan in de lucht die je inademt?

Meer dan je denkt, en ook veel stoffen waarvan je nog nooit gehoord hebt.

Lucht bestaat namelijk uit de volgende stoffen:

Stof

Stikstof (N2) 78.09%

Zuurstof (O2) 20.94%

Argon (Ar) 0.93%

Koolstofdioxide (CO2) 0.03%

Neon (Ne) 0.0018%

Helium (He) 0.00052%

Methaan (CH4) 0.00022%

Krypton (Kr) 0.00010%

Distikstofoxide (N2O) 0.00010%

Waterstof (H2) 0.00005%

Xenon (Xe) 0.00008%

Deze tabel hoef je niet uit je hoofd te leren, maar het geeft wel aan dat echt

alles om je heen uit atomen bestaat.

En als het regent zit er ook nog heel veel H2O in…

Na Cl

Page 43: 1 ENERGIE 2 2 3 - Mens en Techniekmensentechniek.info/assets/ment_leerjaar2_boek_20172018.pdf · En de energie uit die bron moet we omzetten naar elektrische energie voordat we het

Mens & Techniek VMBO Basis 2 & Kader 2 2017/2018

43

Opdracht 58:R

Hoe noemen we een groep atomen die aan elkaar vast zitten?

…………………………………………………………………………………………………

Opdracht 59:T1

Teken het schema van een water:

…………………………………………………………………………………………………

Opdracht 60a:T2

In de lucht zit het distikstofoxide. Zoek het op in de tabel op de vorige bladzijde

en teken dit molecuul.

Opdracht 60b:T2

Teken ook het schema van het molecuul distikstofoxide.

…………………………………………………………………………………………………

Opdracht 61:T2

Zoutzuur (HCl) bestaat uit waterstofatomen (H) en chlooratomen (Cl).

Teken het schema van een zoutzuurmolecuul:

…………………………………………………………………………………………………

Opdracht 62a:I

In lucht zit ook het gas methaan. Teken dit molecuul.

Opdracht 62b:I

Teken het schema van methaan:

Page 44: 1 ENERGIE 2 2 3 - Mens en Techniekmensentechniek.info/assets/ment_leerjaar2_boek_20172018.pdf · En de energie uit die bron moet we omzetten naar elektrische energie voordat we het

Mens & Techniek VMBO Basis 2 & Kader 2 2017/2018

44

2.4. Lading en elektriciteit

Wanneer kan elektriciteit door iets heen stromen?

Dit heeft te maken met de elektronen in de atomen van het materiaal.

Elk atoom heeft elektronen en protonen.

Deze hebben lading want protonen zijn positief en elektronen zijn negatief.

Proton Positieve lading

Neutron Geen lading

Elektron Negatieve lading

Als in een stof het aantal protonen en elektronen verschillend is,

dan is er een verschil aan ‘plusjes’ en ‘minnetjes’.

Als er meer elektronen zijn is de lading negatief.

Als er meer protonen zijn is de lading positief.

Neutronen

In een atoom zitten ook nog neutronen maar die doen niets met lading en

elektriciteit.

Ze hebben geen lading en zorgen er voor dat het atoom niet makkelijk uit elkaar

valt.

Neutronen zijn neutraal, oftewel:

De lading van neutronen is gelijk aan nul (0).

Page 45: 1 ENERGIE 2 2 3 - Mens en Techniekmensentechniek.info/assets/ment_leerjaar2_boek_20172018.pdf · En de energie uit die bron moet we omzetten naar elektrische energie voordat we het

Mens & Techniek VMBO Basis 2 & Kader 2 2017/2018

45

Als een stof positief (+) of negatief (-) is, dan is er lading.

Hoe groter het verschil tussen de elektronen en de protonen is, hoe meer lading

er is.

En een grotere lading kan voor meer elektrische energie zorgen.

Dit betekent dat een accu (= oplaadbare batterij) voor een vrachtauto een veel

grotere lading heeft dan een batterij voor een fietslampje.

De accu voor de vrachtauto moet natuurlijk veel meer kracht leveren dan een die

van een fietslampje.

Hieronder zie je drie voorbeelden van stoffen en hoe je kunt uitrekenen of die

stof lading heeft.

Stof Tellen Uitrekenen Oplossing

Proton(+): 10

Neutron(0): 6

Elektron(-): 5

+1 x 10 = +10

0 x 6 = 0

-1 x 5 = -5

+5

De lading is

positief

Stof Tellen Uitrekenen Oplossing

Proton(+): 4

Neutron(0): 4

Elektron(-): 7

+1 x 4 = +4

0 x 4 = 0

-1 x 7 = -7

- 3

De lading is

negatief

Stof Tellen Uitrekenen Oplossing

Proton(+): 6

Neutron(0): 2

Elektron(-): 6

+1 x 6 = +6

0 x 2 = 0

-1 x 6 = -6

0

Er is geen

lading

Page 46: 1 ENERGIE 2 2 3 - Mens en Techniekmensentechniek.info/assets/ment_leerjaar2_boek_20172018.pdf · En de energie uit die bron moet we omzetten naar elektrische energie voordat we het

Mens & Techniek VMBO Basis 2 & Kader 2 2017/2018

46

Als er meer elektronen(-) dan protonen zijn, dan is er een stof met een

negatieve lading(-).

Als er meer protonen(+) dan elektronen zijn, dan is er een stof met een

positieve lading(+).

Als het aantal elektronen en protonen gelijk is, dan is er geen verschil tussen

+ en -. Er zijn evenveel plusjes als minnetjes.

Dit noemt men neutraal, er is geen lading en er ontstaat geen elektriciteit.

Page 47: 1 ENERGIE 2 2 3 - Mens en Techniekmensentechniek.info/assets/ment_leerjaar2_boek_20172018.pdf · En de energie uit die bron moet we omzetten naar elektrische energie voordat we het

Mens & Techniek VMBO Basis 2 & Kader 2 2017/2018

47

Opdracht 63:R

Welke lading heeft een elektron?

…………………………………………………………………………………………………

Opdracht 64:R

Welke lading heeft een proton?

…………………………………………………………………………………………………

Opdracht 65:R

Welke lading heeft een neutron?

…………………………………………………………………………………………………

Opdracht 66:T1

In een stof zitten:

10 protonen, 10 elektronen en 10 neutronen.

Welke lading heeft deze stof? Laat dit zien met een berekening.

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

Opdracht 67:T1

In een stof zitten:

10 protonen, 11 elektronen en 10 neutronen.

Welke lading heeft deze stof? Laat dit zien met een berekening.

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

Opdracht 68:T1

In een stof zitten:

12 protonen, 11 elektronen en 2 neutronen.

Welke lading heeft deze stof? Laat dit zien met een berekening.

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

Page 48: 1 ENERGIE 2 2 3 - Mens en Techniekmensentechniek.info/assets/ment_leerjaar2_boek_20172018.pdf · En de energie uit die bron moet we omzetten naar elektrische energie voordat we het

Mens & Techniek VMBO Basis 2 & Kader 2 2017/2018

48

Opdracht 69:T1

In een stof zitten evenveel elektronen als protonen.

Wat voor lading heeft deze stof? En waarom?

Welke lading heeft deze stof? Leg je antwoord uit.

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

Opdracht 70:T2

Er worden een paar protonen in de stof van opdracht 69 toegevoegd.

Wat gebeurt er met de lading van deze stof? Verklaar je antwoord.

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

Opdracht 71 :I

Kan een wollen trui lading hebben?

Verklaar je antwoord met een uitleg of een voorbeeld.

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

Page 49: 1 ENERGIE 2 2 3 - Mens en Techniekmensentechniek.info/assets/ment_leerjaar2_boek_20172018.pdf · En de energie uit die bron moet we omzetten naar elektrische energie voordat we het

Mens & Techniek VMBO Basis 2 & Kader 2 2017/2018

49

2.5. Geleiders en islolatoren

Elektriciteit kun je vergelijken met water.

Als er op de ene plek teveel water is en op

een andere plek te weinig dan wil het water

gaan stromen.

Maar dan moet er wel iets zijn waar het

water door weg kan stromen, zoals

bijvoorbeeld een afvoerleiding.

Bij elektronen werkt dit ook zo.

Elektriciteit kun je weg laten stromen door een stukje koperdraad want koper

kan elektriciteit doorlaten.

Zo’n stof die elektriciteit doorlaat noemen we een ‘geleider’.

Geleiders hebben elektronen die vrij kunnen stromen, we noemen dit

‘vrije’ elektronen.

De elektronen kunnen vrij stromen dus de elektriciteit kan makkelijk door die

stof gaan stromen.

Elektriciteit kan niet door alle stoffen heen, zoals bijvoorbeeld kunststof (plastic)

of glas.

Dit komt door de elektronen in die stof.

De elektronen zitten vast aan het atoom en kunnen niet zomaar gaan waar ze

willen, de elektronen zijn niet ‘vrij’.

Zo’n stof noemen we een isolator.

Geleiders zijn stoffen met vrije elektronen, ze laten elektriciteit door.

Isolatoren zijn stoffen zonder vrije elektronen, ze laten geen

elektriciteit door.

Figuur 31: Geleiders (JPK)

Page 50: 1 ENERGIE 2 2 3 - Mens en Techniekmensentechniek.info/assets/ment_leerjaar2_boek_20172018.pdf · En de energie uit die bron moet we omzetten naar elektrische energie voordat we het

Mens & Techniek VMBO Basis 2 & Kader 2 2017/2018

50

Geleiders zijn vaak metalen zoals goud, koper en ijzer. Deze stoffen geleiden

allemaal elektriciteit, maar de ene stof kan dat beter dan de andere.

Goud geleidt de elektriciteit heel goed, ijzer doet dat minder goed. Daarom wordt

in een computer of een smartphone meestal goud gebruikt als geleider want als

de elektriciteit beter door de computer kan stromen zal deze beter (en sneller)

werken.

Bekende isolatoren zijn kunststof en rubber. Vaak worden deze gebruikt om

kabels en snoeren veilig te kunnen gebruiken, de isolator zit dan om de geleider

heen.

Maar hoe werkt dat verplaatsen van elektronen dan? En hoe gebeurt dat in het

echt?

We kunnen elektriciteit vergelijken met het water.

Links is veel water, rechts is weinig water.

Het water links wil wel naar rechts maar dat kan niet

want er is geen verbinding waar het water doorheen

kan.

Er wordt een verbinding gemaakt die water kan

doorlaten.

Het water wil links en rechts even hoog zijn en stroomt

naar rechts.

Als er links en rechts evenveel water is dan

stopt het water met stromen.

Er is nog wel water in beide bakken maar het stroomt

alleen niet meer.

Page 51: 1 ENERGIE 2 2 3 - Mens en Techniekmensentechniek.info/assets/ment_leerjaar2_boek_20172018.pdf · En de energie uit die bron moet we omzetten naar elektrische energie voordat we het

Mens & Techniek VMBO Basis 2 & Kader 2 2017/2018

51

Hieronder zie je hoe elektronen kunnen gaan stromen.

Links zie je veel elektronen, links heeft een negatieve

lading(-).

Rechts zie je geen elektronen, rechts heeft een

positieve lading(+).

De elektronen links willen wel naar rechts maar dat kan

niet want er is geen verbinding.

Er wordt een verbinding gemaakt die elektriciteit kan

doorlaten.

De elektronen stromen naar rechts. De protonen en de

elektronen gaan zich over links en rechts verdelen..

Als er links en rechts evenveel elektronen zijn dan stopt

de elektriciteit met stromen.

Links is neutraal en rechts ook, er is geen verschil in

lading meer tussen links en rechts.

Er zijn nog wel elektronen maar ze stromen niet meer.

Wat je hierboven zag kom je ook vaak in het echt tegen.

Je kunt het goed vergelijken met een fietslampje met een batterij.

Op de volgende bladzijde zie je hoe dat werkt.

Page 52: 1 ENERGIE 2 2 3 - Mens en Techniekmensentechniek.info/assets/ment_leerjaar2_boek_20172018.pdf · En de energie uit die bron moet we omzetten naar elektrische energie voordat we het

Mens & Techniek VMBO Basis 2 & Kader 2 2017/2018

52

Batterij

Schakelaar

Lamp

Bij de + zijn geen elektronen.

Bij de − zijn veel elektronen.

De elektronen willen graag gaan

stromen.

De batterij noemen we ‘vol’.

De schakelaar is open.

De elektronen kunnen er niet door.

De lamp is uit.

Batterij

Schakelaar

Lamp

Bij de + zijn weinig elektronen.

Bij de − zijn veel elektronen.

De elektronen gaan stromen.

De batterij noemen we ‘vol’.

De schakelaar is gesloten.

De elektronen kunnen er wel door.

De lamp geeft veel licht.

Batterij

Schakelaar

Lamp

Bij de + zijn een paar elektronen.

Bij de − zijn minder elektronen.

De elektronen zijn nog niet verdeeld.

De batterij noemen we ‘halfvol’.

De schakelaar is gesloten.

De elektronen kunnen er door.

De lamp geeft minder licht.

Batterij

Schakelaar

Lamp

De elektronen zijn verdeeld over beide

kanten van de batterij.

De elektronen willen niet meer

stromen.

De batterij noemen we ‘leeg’.

De schakelaar is gesloten, maar er

stromen geen elektronen meer

doorheen.

De lamp is uit.

Page 53: 1 ENERGIE 2 2 3 - Mens en Techniekmensentechniek.info/assets/ment_leerjaar2_boek_20172018.pdf · En de energie uit die bron moet we omzetten naar elektrische energie voordat we het

Mens & Techniek VMBO Basis 2 & Kader 2 2017/2018

53

Opdracht 72:R

Welke soort stoffen hebben vrije elektronen?

…………………………………………………………………………………………………

Opdracht 73:R

Welke soort stoffen hebben geen vrije elektronen?

…………………………………………………………………………………………………

Opdracht 74:R

Een stof heeft geen vrije elektronen.

Kan er elektriciteit door deze stof stromen? Leg uit.

…………………………………………………………………………………………………

Opdracht 75:T1

Geef drie voorbeelden van stoffen met vrije elektronen.

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

Opdracht 76:T2

Geef drie voorbeelden van stoffen zonder vrije elektronen.

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

Opdracht 77:I

Er stroomt elektriciteit door het snoer van je oplader.

Toch krijg je geen schok als je het snoer vastpakt.

Hoe kan dat?

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

Page 54: 1 ENERGIE 2 2 3 - Mens en Techniekmensentechniek.info/assets/ment_leerjaar2_boek_20172018.pdf · En de energie uit die bron moet we omzetten naar elektrische energie voordat we het

Mens & Techniek VMBO Basis 2 & Kader 2 2017/2018

54

2.6. Stroomkringen

We hebben geleerd dat elektriciteit wel door geleidende stoffen kan stromen

en niet door isolerende stoffen.

In het voorbeeld van het fietslampje zag je dat er nog iets belangrijk is om

elektriciteit te laten stromen. De schakelaar moet worden gesloten om de

elektronen te kunnen laten stromen. Als je dit niet doet gaat de lamp niet

branden.

De weg die elektriciteit door een apparaat of een gebouw kan volgen noemen we

een stroomkring.

Hiernaast zie je een elektrisch schema van een lamp

die je aan kunt zetten met een schakelaar.

Als de schakelaar open staat kan er geen stroom lopen.

De stroomkring is onderbroken en de lamp brandt niet.

Als de schakelaar gesloten is kan er wel stroom lopen, want de stroomkring is

gesloten en de lamp gaat branden.

Er is ook altijd een spanningsbron nodig voordat er elektriciteit kan gaan

stromen. Dit kan bijvoorbeeld een stopcontact, en dynamo of een (oplaadbare)

batterij zijn.

De betekenis van de symbolen:

Spanningsbron

Schakelaar

Lamp

Page 55: 1 ENERGIE 2 2 3 - Mens en Techniekmensentechniek.info/assets/ment_leerjaar2_boek_20172018.pdf · En de energie uit die bron moet we omzetten naar elektrische energie voordat we het

Mens & Techniek VMBO Basis 2 & Kader 2 2017/2018

55

Als er veel onderdelen in een elektrisch apparaat zitten hangt het van de

schakelaars af waar elektriciteit kan gaan stromen.

Voorbeeld:

In dit voorbeeld kun je lamp A aan- of uitzetten met schakelaar X.

Met schakelaar Y zet je lamp B en C allebei tegelijk aan of uit.

Wanneer kan elektriciteit gaan stromen?

- Er is een spanningsbron

- Het materiaal is geleidend

- De stroomkring is gesloten

Page 56: 1 ENERGIE 2 2 3 - Mens en Techniekmensentechniek.info/assets/ment_leerjaar2_boek_20172018.pdf · En de energie uit die bron moet we omzetten naar elektrische energie voordat we het

Mens & Techniek VMBO Basis 2 & Kader 2 2017/2018

56

Opdracht 78:

Je sluit schakelaar X.

Gaat lamp A branden?

Gaat lamp B branden?

Opdracht 79:

Je sluit schakelaar X.

Gaat lamp A branden?

Gaat lamp B branden?

Opdracht 80:

Je sluit alleen schakelaar X. Gaat lamp A branden?

Je sluit alleen schakelaar Y. Gaat lamp A branden?

Je sluit schakelaar X en Y. Gaat lamp A branden?

Opdracht 81:

Alleen Lamp B moet gaan branden.

Welke schakelaar(s) moet je sluiten?

Page 57: 1 ENERGIE 2 2 3 - Mens en Techniekmensentechniek.info/assets/ment_leerjaar2_boek_20172018.pdf · En de energie uit die bron moet we omzetten naar elektrische energie voordat we het

Mens & Techniek VMBO Basis 2 & Kader 2 2017/2018

57

Opdracht 82:

Lamp B moet uitgezet worden.

Wat moet je doen?

Opdracht 83:

Welke drie zaken zijn er nodig om elektriciteit te laten stromen?

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

Opdracht 84:

Teken het symbool van een spanningsbron:

Opdracht 85:

Teken het symbool van een lamp:

Opdracht 86:

Teken het symbool van een schakelaar:

Page 58: 1 ENERGIE 2 2 3 - Mens en Techniekmensentechniek.info/assets/ment_leerjaar2_boek_20172018.pdf · En de energie uit die bron moet we omzetten naar elektrische energie voordat we het

Mens & Techniek VMBO Basis 2 & Kader 2 2017/2018

58

3 GELUID

3.1. Inleiding

Je denkt er niet altijd bij na maar je hoort altijd

geluid.

’s Nachts is er meestal weinig geluid.

Je hoort soms een dier buiten of je hoort de

wind waaien.

Overdag hoor je verkeer, mensen praten en je

hoort vaak muziek of werkende mensen.

Er is overdag dus heel veel geluid te horen.

Soms vinden we het geluid hard en soms vinden we het geluid zacht.

Dit noemen we het volume van het geluid.

Geluid kan niet alleen hard of zacht klinken.

Je kunt ook verschillende toonhoogtes horen.

Als een vogeltje piept hoor je een hoge toon en als een

leeuw brult hoor je een lage toon.

En op een gitaar geeft een dunne snaar een hoge toon en de

dikste snaar geeft een lage toon.

Hoe kan dat? Waarom hoor je geluid?

Waarom hoor je geluid hard of zacht?

En waarom heeft een geluid een hoge of een lage toon?

Dat komt omdat geluid een trilling is, net als de wind of de

golven in de zee.

Figuur 32 (Illustratie uit Microsoft Word)

Figuur 33 (Illustratie uit Microsoft Word)

Page 59: 1 ENERGIE 2 2 3 - Mens en Techniekmensentechniek.info/assets/ment_leerjaar2_boek_20172018.pdf · En de energie uit die bron moet we omzetten naar elektrische energie voordat we het

Mens & Techniek VMBO Basis 2 & Kader 2 2017/2018

59

3.2. Geluidsbronnen

Geluid wordt gemaakt door een geluidsbron zoals een luidspreker, een stem, een

gereedschap of de natuur.

Er zijn heel veel geluidsbronnen.

In de natuur maken dieren geluid of je hoort de wind en de zee.

Thuis kun je met een luidspreker muziek horen en de wasmachine maakt ook

geluid.

Buiten hoor je verkeer, mensen praten of maken geluid tijdens het werk.

Een luidspreker is een geluidsbron.

De luidspreker beweegt en daarom ontstaat een trilling.

Daarna gaat het geluid door de lucht, het water of

een ander materiaal zoals steen of hout tot het bij jouw oor is.

Jouw oor is dan de ontvanger van het geluid.

Figuur 34 (Tweaking4all, 2014)

De geluidsbron en de geluidsontvanger (jouw oor) bepalen hoe jij het geluid

hoort.

Vind je het volume hoog of laag? En is de toon hoog of juist laag?

Page 60: 1 ENERGIE 2 2 3 - Mens en Techniekmensentechniek.info/assets/ment_leerjaar2_boek_20172018.pdf · En de energie uit die bron moet we omzetten naar elektrische energie voordat we het

Mens & Techniek VMBO Basis 2 & Kader 2 2017/2018

60

Je ziet een afbeelding van het oor.

Links komt de bewegende lucht het oor binnen.

In jouw oor zitten hele kleine trilhaartjes vast aan de gehoorzenuw helemaal

rechts op de tekening.

De gehoorzenuw geeft de beweging van de trilhaartjes door aan jouw hersenen.

Voorbeeld:

Je kunt geluid een beetje vergelijken met het waaien van de wind over een

weiland.

Het gras staat in de grond van het weiland en de grond voelt hoe het gras

beweegt in de wind.

De trilhaartjes in jouw oor bewegen als gras op een weiland.

De zenuwen in jouw oor voelen het trillen van de trilhaartjes en geven dit door

aan je hersenen.

Daarom weet je wat voor geluid er is.

Figuur 35 (Schooltv, 2014)

Page 61: 1 ENERGIE 2 2 3 - Mens en Techniekmensentechniek.info/assets/ment_leerjaar2_boek_20172018.pdf · En de energie uit die bron moet we omzetten naar elektrische energie voordat we het

Mens & Techniek VMBO Basis 2 & Kader 2 2017/2018

61

Voorbeeld:

Je geeft met een hamer een klap op een metalen plaat.

Wat gebeurt er daarna?

1. De plaat gaat door de klap trillen.

2. De lucht er omheen gaat daarom ook trillen.

3. De trillende lucht gaat op reis en onderweg komt

het jouw oor tegen.

4. In jouw oor zitten hele kleine trilhaartjes en die

gaan bewegen door de trillende lucht.

5. Jouw zenuwen in je oor voelen de trilhaartjes

bewegen.

6. Door de beweging van de trilhaartjes weten jouw

hersenen wat voor geluid het is:

- Hard of zacht volume

- Hoge of lage toon

Maar:

- Het kunnen ook allerlei tonen door elkaar zijn.

Figuur 36 (Illustratie uit Microsoft Word)

Page 62: 1 ENERGIE 2 2 3 - Mens en Techniekmensentechniek.info/assets/ment_leerjaar2_boek_20172018.pdf · En de energie uit die bron moet we omzetten naar elektrische energie voordat we het

Mens & Techniek VMBO Basis 2 & Kader 2 2017/2018

62

3.3. Geluidsgolven

Een harde klap op een trommel zorgt voor een grote beweging in de lucht en een

zachte klap zorgt voor een kleine beweging in de lucht.

Uit geluidsbronnen kunnen dus verschillende geluidsgolven komen.

Al deze geluidsgolven klinken verschillend, ze hebben een ander geluid.

De vorm van die golven kunnen we tekenen in een grafiek.

Een grote trommel heeft een grote

doorsnede.

Het grote vel van de trom maakt

grote, langzame golven in de lucht.

Een kleine trommel heeft een

kleine doorsnede.

Het kleine vel van de trommel

maakt korte, snelle geluidsgolfjes

in de lucht.

Figuur 37 (Illustratie uit Microsoft Word)

Page 63: 1 ENERGIE 2 2 3 - Mens en Techniekmensentechniek.info/assets/ment_leerjaar2_boek_20172018.pdf · En de energie uit die bron moet we omzetten naar elektrische energie voordat we het

Mens & Techniek VMBO Basis 2 & Kader 2 2017/2018

63

In de tabel zie je vier voorbeelden van geluidsgolven.

Hoe ziet de golf er uit?

Er zijn veel golfjes per seconde dus

de toon is hoog.

De golfjes zijn laag dus het volume is laag.

Dit is een zachte pieptoon.

Hoe ziet de golf er uit?

Er zijn veel golfjes per seconde dus

de toon is hoog.

De golven zijn hoog dus het volume is hoog.

Dit is een harde pieptoon.

Hoe ziet de golf er uit?

Er zijn weinig golfjes per seconde dus

de toon is laag.

De golfjes zijn laag dus het volume is laag.

Dit is een zachte bromtoon.

Hoe ziet de golf er uit?

Er zijn weinig golfjes per seconde dus

de toon is laag.

De golven zijn hoog dus het volume is hoog.

Dit is een harde bromtoon.

Het aantal golven per seconde bepaalt hoe hoog je een toon hoort.

Het aantal golfjes per seconde noemen we de frequentie.

Veel kleine golfjes per seconde geeft een hoge toon.

Weinig grote golven per seconde geeft een lage toon.

De eenheid van frequentie is Hertz (Hz).

Page 64: 1 ENERGIE 2 2 3 - Mens en Techniekmensentechniek.info/assets/ment_leerjaar2_boek_20172018.pdf · En de energie uit die bron moet we omzetten naar elektrische energie voordat we het

Mens & Techniek VMBO Basis 2 & Kader 2 2017/2018

64

3.4. Volume

Als je muziek harder wil zetten doe je dat met de

volumeknop. Je doet het volume omhoog en het geluid

wordt luider. En als je het volume omlaag doet wordt het

geluid zachter.

Door het volume hoger te zetten gaat de luidspreker meer

bewegen, de top van de geluidsgolf wordt hoger, er beweegt

meer lucht en je hoort het geluid harder.

De golven zijn laag.

Dus het volume van het geluid is zacht.

De golven zijn hoger en lager.

In de grafiek zie je een grote afstand tussen

toppen en de dalen.

Dan is het volume van het geluid hoog. .

De beweging van een geluidsgolf kun je goed merken als je op het vel van een

grote trommel slaat.

Als je hard slaat buigt het vel dieper door en er komt een grote deuk in het vel.

Door die grote beweging maakt het drumvel een grote golf in de lucht.

De trommel beweegt de lucht dus meer waardoor de trilhaartjes in je oor ook

meer gaan bewegen: je zenuwen voelen dat en je hersenen weten dan dat er

een harde klap is geweest.

Figuur 38 (Illustratie uit Microsoft Word)

Page 65: 1 ENERGIE 2 2 3 - Mens en Techniekmensentechniek.info/assets/ment_leerjaar2_boek_20172018.pdf · En de energie uit die bron moet we omzetten naar elektrische energie voordat we het

Mens & Techniek VMBO Basis 2 & Kader 2 2017/2018

65

Hoe hard is 50 decibel eigenlijk? Of 100 dB?

Hieronder zie je een lijst met wat geluiden zodat je enig idee hebt.

0 dB Niet hoorbaar

10 dB Nog net hoorbaar

30 dB Zachtjes fluisteren op een afstand van 5 meter

50 dB Rustig. Alsof je alleen door een bos wandelt.

70 dB Stofzuiger, druk gepraat, verkeer

90 dB Schreeuwen, zware vrachtauto op een paar meter afstand

100 dB Begin van gehoorschade. Harde muziek bij een feest

110 dB Luide koptelefoon (of ‘oortjes’), motorzaag

120 dB Hardste schreeuwstem, toeter van een auto op 1 meter

130 dB Pijngrens. Luchtalarm, straaljager vlakbij

150 dB Vuurwerk op 1 meter, pistoolschot

180 dB Onherstelbare gehoorschade. Opstijgen van een raket

De afstand tussen de top en het dal van een golf bepaalt hoe hard je

het geluid hoort.

Als de afstand klein is, dan is het geluid zacht: het volume is laag.

Als de afstand groot is, dan is het geluid hard: het volume is hoog.

De eenheid van volume is decibel (dB).

Page 66: 1 ENERGIE 2 2 3 - Mens en Techniekmensentechniek.info/assets/ment_leerjaar2_boek_20172018.pdf · En de energie uit die bron moet we omzetten naar elektrische energie voordat we het

Mens & Techniek VMBO Basis 2 & Kader 2 2017/2018

66

3.5. Toonhoogte

We horen niet alleen of een geluid hard of zacht is, maar we horen ook of een

geluid een hoge of lage toon heeft.

Je ziet dat een grote trommel een grote

geluidsgolf maakt in de lucht.

Het maken van een grote golf kost veel

moeite, daarom beweegt een grote golf

langzamer in de lucht.

De trilhaartjes in je oor gaan daarom ook

langzamer heen en weer.

Jouw hersenen herkennen hierdoor een

lage toon.

Een kleine trommel maakt een snellere beweging in de lucht.

Een korte golf beweegt veel sneller en de trilhaartjes in je oor gaan dan sneller

heen en weer.

Jouw hersenen herkennen nu een hoge toon.

Hoe ziet de golf er uit?

Er zijn weinig golfjes per seconde dus

de toon is laag.

Hoe ziet de golf er uit?

Er zijn veel golfjes per seconde dus

de toon is hoog.

Figuur 39 (Illustratie uit Microsoft Word)

Page 67: 1 ENERGIE 2 2 3 - Mens en Techniekmensentechniek.info/assets/ment_leerjaar2_boek_20172018.pdf · En de energie uit die bron moet we omzetten naar elektrische energie voordat we het

Mens & Techniek VMBO Basis 2 & Kader 2 2017/2018

67

Als er 1 golf per seconde is zegt men: de frequentie is 1 Hz.

Bij 1000 golven per seconde is de frequentie 1000 Hz.

1000 Hz staat gelijk aan 1 kHz (1 kilohertz).

Bij 1.000.000 golven per seconde is de frequentie 1.000.000 Hz.

1.000.000 Hz = 1000 kHz (1000 kilohertz)

1.000.000 Hz = 1 MHz (1 megahertz).

Frequentie:

De lengte van een geluidsgolf bepaalt hoe hoog of hoe laag je het

geluid hoort.

Als een golf lang is dan passen er weinig golven in 1 seconde.

Er zijn weinig golven per seconde.

De frequentie is laag.

En:

Een lage frequentie = een lage toon

Als een golf kort is dan passen er veel golven in 1 seconde.

Er zijn veel golven per seconde.

De frequentie is hoog.

En:

Een hoge frequentie = een hoge toon

Frequentie is ‘hoe vaak iets gebeurt in een bepaalde tijd’.

De eenheid van toonhoogte is frequentie (Hz).

Page 68: 1 ENERGIE 2 2 3 - Mens en Techniekmensentechniek.info/assets/ment_leerjaar2_boek_20172018.pdf · En de energie uit die bron moet we omzetten naar elektrische energie voordat we het

Mens & Techniek VMBO Basis 2 & Kader 2 2017/2018

68

De meeste mensen kunnen tonen horen tussen de 20 Hz en 20 khz.

Dit betekent dat de laagste toon die we kunnen horen

20 golfjes per seconde (20 Hz) heeft.

De hoogste toon heeft 20000 golfjes per seconde (20000 Hz of 20 kHz).

Geluidsgolven onder de 20 Hz en boven de 20000 hz bestaan wel maar die horen

mensen niet.

Jonge mensen kunnen meestal veel hogere tonen horen dan oudere mensen.

En dieren hebben een ander gehoor dan mensen. Sommige dieren kunnen veel

lagere tonen horen dan wij en andere dieren horen weer veel hogere tonen.

In de tabel zie je enkele voorbeelden:

Laagste

toon(Hz)

Hoogste

toon(Hz)

Vleermuis 100 100000

Mens

20 20000

Hond 10 35000

Olifant 1 20000

Walvis 5 120000

Figuur 40 (Illustratie uit Microsoft Word)

Page 69: 1 ENERGIE 2 2 3 - Mens en Techniekmensentechniek.info/assets/ment_leerjaar2_boek_20172018.pdf · En de energie uit die bron moet we omzetten naar elektrische energie voordat we het

Mens & Techniek VMBO Basis 2 & Kader 2 2017/2018

69

Hieronder zie je hetzelfde als in de vorige tabel.

Maar op deze manier kun je wat makkelijker zien welk oren het meeste kunnen

horen.

Figuur 41 (JPK)

Niet alleen oren hebben een beperkt gebied qua toonhoogte.

Ook geluidsbronnen hebben een frequentiegebied.

Bijvoorbeeld:

Laagste toon(Hz) Hoogste toon(Hz)

Gitaar 80 1200

Viool 200 1500

Bassdrum 50 500

Stem van een vrouw 200 1100

Stem van een man 100 900

Alle getallen zijn ‘ongeveer’ want elke stem of elk instrument is een beetje

verschillend.

Page 70: 1 ENERGIE 2 2 3 - Mens en Techniekmensentechniek.info/assets/ment_leerjaar2_boek_20172018.pdf · En de energie uit die bron moet we omzetten naar elektrische energie voordat we het

Mens & Techniek VMBO Basis 2 & Kader 2 2017/2018

70

3.6. Geluidssnelheid

Geluid reist door de lucht voordat jij het geluid hoort.

Geluid moet een afstand overbruggen voordat je het hoort en die afstand kan

kort of lang zijn.

Hoe groter de afstand is, hoe langer het duurt voordat het geluid bij je is.

De snelheid van het geluid door de lucht is

ongeveer 330 m/s (meter per seconde).

Dit is hetzelfde als 1188 km/u.

Voorbeeld:

Als iemand vlak naast je staat en hij geeft een klap op een trommel dan hoor

je de klap meteen.

Je ziet en hoort de klap tegelijk.

Degene met de trommel loopt nu weg en hij gaat een kilometer verderop

staan. Hij geeft een klap op de trommel.

Je ziet hem een klap op de trommel geven maar je hoort het niet meteen.

Pas na ongeveer 3 seconden is het geluid door de lucht in jouw oren terecht

gekomen.

Je ziet de klap eerst en daarna hoor je hem pas en dat merk je vooral bij

grotere afstanden.

Figuur 42 (Illustratie uit Microsoft Word)

Page 71: 1 ENERGIE 2 2 3 - Mens en Techniekmensentechniek.info/assets/ment_leerjaar2_boek_20172018.pdf · En de energie uit die bron moet we omzetten naar elektrische energie voordat we het

Mens & Techniek VMBO Basis 2 & Kader 2 2017/2018

71

De meeste vervoersmiddelen gaan langzamer

dan het geluid.

Vroeger dacht men dat je niets kon maken dat

sneller kon gaan dan het geluid.

In 1947 lukte het de piloot Chuck Yeager toch

in een raketvliegtuig, de Bell X-1.

Als een vliegtuig door de geluidsbarrière gaat

hoor je een harde knal in de lucht.

Maar er zijn straaljagers en raketten die sneller gaan dan 1188 km/u.

Dan vliegt de straaljager sneller dan zijn eigen geluid!

Dit wordt een supersonische snelheid genoemd.

Tegenwoordig kunnen heel veel straaljagers door de geluidsbarriere.

Er zijn geen passagiersvliegtuigen die zo snel gaan.

Als een vliegtuig net zo snel gaat als het geluid (1188 km/u) zeggen we dat hij

een snelheid heeft van Mach 1.

Net zo snel gaat als het geluid = Mach 1 = 1 x 1188 km/u = 1188 km/u.

2x zo snel gaat als het geluid = Mach 2 = 2 x 1188 km/u = 2376 km/u.

3x zo snel gaat als het geluid = Mach 3 = 3 x 1188 km/u = 3564 km/u.

Enzovoorts.

Mach 6,1 is het snelste dat een vliegtuig tot

nu toe heeft gehaald.

Dat is ruim 6x zo snel als het geluid.

Het vliegtuig was de X-15 en die vloog in

1963 100 km hoog en 7274 km/u.

Mach 6,1 = 7274 km/u = 2021 m/s

Dan ben je in 1 seconde dus ruim 2 km

verder!

Figuur 43, Bell X-1 raketvliegtuig (NASA, 08)

Figuur 44, X-15 ( http://www.dfrc.nasa.gov, 08)

Page 72: 1 ENERGIE 2 2 3 - Mens en Techniekmensentechniek.info/assets/ment_leerjaar2_boek_20172018.pdf · En de energie uit die bron moet we omzetten naar elektrische energie voordat we het

Mens & Techniek VMBO Basis 2 & Kader 2 2017/2018

72

4. LICHT

4.1. Inleiding

Alles wat je om je heen ziet, kun je zien

omdat er licht is.

’s Nachts is er weinig licht en overdag is er

veel licht. We kunnen dus de hoeveelheid

licht waarnemen met onze ogen.

Ook kunnen we onderscheid maken tussen

verschillende soorten licht.

Dit noemen we kleuren.

Bij het hoofdstuk over geluid hebben we

geleerd dat er toonhoogtes zijn die

mensen niet kunnen horen, ook al zijn ze

er wel.

Is dit bij licht ook zo? Zijn er kleuren die

wij niet kunnen zien, ook al zijn ze er wel?

Figuur 45 (Illustratie uit Microsoft Word)

Figuur 46 (Illustratie uit Microsoft Word)

Page 73: 1 ENERGIE 2 2 3 - Mens en Techniekmensentechniek.info/assets/ment_leerjaar2_boek_20172018.pdf · En de energie uit die bron moet we omzetten naar elektrische energie voordat we het

Mens & Techniek VMBO Basis 2 & Kader 2 2017/2018

73

4.2. Lichtbronnen

Lichtbronnen zijn voorwerpen die licht

geven. De belangrijkste natuurlijke

lichtbron die we kennen is de zon. Een

andere natuurlijke lichtbron is vuur en

sommige planten en dieren kunnen ook een

lichtbron zijn.

Zo zijn er vissen die een soort lampje

hebben om hun prooi te lokken en

misschien heb je wel eens gehoord van

vuurvliegjes. En er zijn chemische stoffen

die uit zichzelf licht geven.

De maan is geen lichtbron omdat de maan

niet zelf licht geeft. De maan weerkaatst

alleen het zonlicht dat op de maan valt.

En natuurlijk zijn er veel kunstmatige lichtbronnen die door mensen zijn

gemaakt.

Bekende voorbeelden zijn de gloeilamp, de LED-lamp en de TL-buis. Dit zijn

allemaal elektrische lichtbronnen.

Ook zijn er lichtbronnen die op brandstof werken, bijvoorbeeld een aansteker,

een gaslamp of een olielampje.

Het licht van zo’n lichtbron reist door de lucht, het water of de ruimte tot het

jouw oog bereikt. Het licht valt in het oog, het wordt omgezet in een signaal dat

door zenuwen naar de hersenen wordt gebracht. Daarna weet jij wat voor licht je

hebt gezien.

Tijdens de reis van het licht naar jouw ogen kan er van alles met het licht

gebeuren waardoor het verandert.

Je kunt het licht door lenzen laten stromen waardoor het zich verspreid of juist

wordt samengebundeld zoals bij een vergrootglas.

Ook kun je het licht laten kaatsen op een wit oppervlak of op een glimmende

oppervlakte. Hierdoor kun je door de richting van het licht veranderen door de

oppervlakte een beetje te draaien.

Figuur 47 (Illustratie uit Microsoft Word)

Figuur 48 (Illustratie uit Microsoft Word)

Page 74: 1 ENERGIE 2 2 3 - Mens en Techniekmensentechniek.info/assets/ment_leerjaar2_boek_20172018.pdf · En de energie uit die bron moet we omzetten naar elektrische energie voordat we het

Mens & Techniek VMBO Basis 2 & Kader 2 2017/2018

74

4.3. Lichtgolven

In het vorige hoofdstuk heb je geleerd dat geluid uit golven bestaat die door de

lucht in jouw oren terecht komen. Korte golfjes geven een hoge toon en langere

golven geven een laag geluid.

De vorm van geluidsgolf bepaalt dus hoe jij dat geluid hoort.

Dit geldt ook voor lichtgolven.

Deze kunnen ook kort zijn of juist

lang en de vorm van zo’n lichtgolf

bepaalt hoe jij het licht ziet.

Is het licht fel of juist niet? Is de

kleur rood, blauw of geel? Er

bestaat zelfs licht dat wij niet

kunnen zien omdat de vorm van

de lichtgolf te moeilijk is voor

onze ogen.

De lichtgolven die wij kunnen zien zijn maar een klein onderdeel van een

verzameling van heel veel verschillende soorten golven.

De langste golven zijn kilometers lang en de kortste zijn maar een miljardste

meter lang. Deze verzameling golven noemt men het elektromagnetisch

spectrum. Het elektromagnetisch spectrum zie je in de afbeelding: links zie je de

lange golven en rechts zie je de korte golven.

Links zie je radiogolven, dit zijn de golven die de antenne van een radio uit de

lucht vist om een radiozender te kunnen beluisteren. Deze golven kunnen wel

kilometers lang zijn.

Daarnaast zie je de microgolven zoals die worden gebruikt in een magnetron om

eten op te warmen. Deze golven zijn een paar centimeter lang.

Infrarood is het gebied waarin de meeste afstandsbedieningen werken. Soms zie

je op een afstandsbediening de letters IR staan, deze afkorting betekent

infrarood. Als je op een knopje drukt zendt de afstandsbediening een beetje

Figuur 49 (Kennislink, 2014)

Page 75: 1 ENERGIE 2 2 3 - Mens en Techniekmensentechniek.info/assets/ment_leerjaar2_boek_20172018.pdf · En de energie uit die bron moet we omzetten naar elektrische energie voordat we het

Mens & Techniek VMBO Basis 2 & Kader 2 2017/2018

75

infrarood licht uit. De televisie ziet het licht dat uit de afstandsbediening komt

wel, maar wij zien het niet.

Aan de rechterkant van de afbeelding zien we gammastraling en

röntgenstraling.

Gammastraling komt veel voor in

de ruimte, het wordt

tegengehouden door de atmosfeer

die de aarde beschermt. Dat is

maar goed ook want gammastraling

is schadelijk voor mens en dier.

De gammastraling die op de aarde

is komt uit radioactief afval of wordt

door wetenschappers gemaakt voor

onderzoek. Gammastraling wordt alleen gebruikt in afgeschermde, beveiligde

ruimtes.

Röntgenstraling wordt veel gebruikt voor onderzoek in het ziekenhuis of bij de

tandarts. De golfjes zijn ontzettend klein, er passen 100 miljoen golfjes in een

centimeter. Ze gaan door heel veel stoffen heen en daarom worden ze in

ziekenhuizen gebruikt om de binnenkant van mensen te onderzoeken zonder

dat er een operatie nodig is.

Ultraviolet is een kleur die wij niet kunnen zien maar wel voelen. Wij voelen

ultraviolet bijvoorbeeld op het strand als warmte. Je ziet vaak op

zonnebrandcrème de afkorting UV staan. Deze afkorting betekent ultraviolet en

de zonnebrandcrème beschermt jou tegen de UV-straling zodat je niet

verbrandt.

Alle golven die hierboven zijn genoemd kunnen wij niet zien.

Het enige gebied dat wij kunnen zien ligt tussen ultraviolet en infrarood in.

Dit gebied noemt men het zichtbare licht.

Figuur 50 (Kennislink, 2014)

Page 76: 1 ENERGIE 2 2 3 - Mens en Techniekmensentechniek.info/assets/ment_leerjaar2_boek_20172018.pdf · En de energie uit die bron moet we omzetten naar elektrische energie voordat we het

Mens & Techniek VMBO Basis 2 & Kader 2 2017/2018

76

4.4. Zichtbaar licht en kleuren

Het zichtbare licht bestaat uit golfjes met een lengte van 380 nm tot 780 nm.

Nm betekent nanometer en een nanometer is een miljard keer zo klein als een

meter. Er passen dus een miljard lichtgolfjes in een meter.

Rood heeft een golflengte van 780 nm en

violet heeft een golflengte van 380 nm.

In de afbeelding kun je van de overige

kleuren zien hoe lang de golfjes zijn.

Als je alle kleuren bij elkaar doet krijg je

wit licht. Wit is niet één kleur maar alle kleuren bij elkaar, wit staat dus ook niet

als aparte kleur in de afbeelding.

Rechts zie je een pyramidevormig stuk

glas, dit wordt een prisma genoemd. Als

je daar licht doorheen laat gaan ‘breekt’

dit licht.

Om te bewijzen dat wit licht uit alle

kleuren bestaat heeft men een witte

lichtstraal op de linkerkant van het

prisma gericht.

Het witte licht gaat het prisma in en in het prisma breekt het witte licht in alle

kleuren van de regenboog. Er komt aan de rechterkant dus geen wit licht uit het

prisma maar alle kleuren die in het witte licht zaten.

4.5. Spiegelen

4.6. Lenzen

4.7. Lichtsnelheid

Figuur 51 (Kennisbank)

Figuur 52 (Staessen, 2014)

Page 77: 1 ENERGIE 2 2 3 - Mens en Techniekmensentechniek.info/assets/ment_leerjaar2_boek_20172018.pdf · En de energie uit die bron moet we omzetten naar elektrische energie voordat we het

Mens & Techniek VMBO Basis 2 & Kader 2 2017/2018

77

Bronvermelding

http://www.dfrc.nasa.gov. (08, 05 2016). Opgehaald van X-15 Photo collection: http://www.dfrc.nasa.gov/Gallery/Photo/X-15/HTML/EC88-0180-1.html

(2014, 5 8). Opgehaald van www.eindexamensite.nl: http://www.eindexamensite.nl/fileadmin/user_upload/ep/vmbo/bio/organen/oor_schema.jpg

Energyfuture. (2014, 8 8). Opgehaald van Energyfuture: http://www.energyfuture.nl/nl/blog/kolen,-de-zwarte-koning/

Entoen.nu-Gasbel. (2014, 8 8). Opgehaald van Entoen.nu: http://www.entoen.nu/vensterplaat-de-gasbel

(sd).Illustratie uit Microsoft Word. Microsoft.

JPK. (sd). Compaen VMBO.

Kennisbank. (sd). Opgehaald van www.kennisbank.ofed.nl: http://kennisbank.ofed.nl/Themas/Technologie/Elektro/GolvenElektroMagnetischSpectrum/Soortvoorsoort.aspx

Kennislink. (2014, 6 9). Opgehaald van http://www.kennislink.nl: http://www.kennislink.nl/publicaties/energie-door-zonnepanelen-in-de-ruimte

Milieucentraal. (2014, 8 8). Opgehaald van www.milieucentraal.nl: http://www.milieucentraal.nl/themas/bronnen-van-energie/kernenergie

NASA. (08, 05 2016). www.nasa.gov. Opgehaald van NASA: http://www.nasa.gov/centers/langley/multimedia/iotw-bellx1-dfrc.html#.Vy9FQPmLShd

NRC. (2014, 16 8). Opgehaald van NRC/Archief: http://vorige.nrc.nl/multimedia/dynamic/00125/vogel_olie_afp_125179a.jpg

Pixabay. (sd).

Sargasso. (2014, 8 8). Opgehaald van sargasso.nl: http://sargasso.nl/fotos-des-tages-de-nimby-voorbij/

Schooltv. (2014, 5 8). Opgehaald van www.schooltv.nl: http://www.schooltv.nl/beeldbank/clip/20080325_geluidanimatie01

Schooltv-Energiebronnen. (2014, 8 8). Opgehaald van www.schooltv.nl: http://www.schooltv.nl/no_cache/video/crid/20051031_energiebronnen01/

Schooltv-Fabrieken. (2014, 8 8). Opgehaald van Schooltv: http://archief.schooltv.nl/eigenwijzer/shared/templates/popup/image.jsp?item=2830727&nr=2157310&site=184980

Page 78: 1 ENERGIE 2 2 3 - Mens en Techniekmensentechniek.info/assets/ment_leerjaar2_boek_20172018.pdf · En de energie uit die bron moet we omzetten naar elektrische energie voordat we het

Mens & Techniek VMBO Basis 2 & Kader 2 2017/2018

78

Schooltv-Fossiele brandstoffen. (2014, 8 8). Opgehaald van http://archief.schooltv.nl/eigenwijzer: http://archief.schooltv.nl/eigenwijzer/2157310/aardrijkskunde/item/2533192/fossiele-brandstoffen/

Schooltv-Geld. (2014, 8 8). Opgehaald van http://archief.schooltv.nl/weekjournaal: http://archief.schooltv.nl/weekjournaal/shared/templates/popup/image.jsp?item=2066510&nr=2205184&site=2123681

Staessen, H. (2014, 6 9). http://users.telenet.be/herwig.staessen. Opgehaald van http://users.telenet.be: http://users.telenet.be/herwig.staessen/pages/theor5/th5-spect2.html

Techna. (2014, 08 06). Opgehaald van http://www.techna.nl/: http://www.techna.nl/magnetisme/elektromagneet/elektr9.gif

Tweaking4all. (2014, 5 17). Opgehaald van http://www.tweaking4all.nl/: http://www.tweaking4all.nl/wp-content/uploads/sites/2/2013/07/sound_wave.png

Urgel, P., & Van Laere, L. (2008, 10 10). http://www.klascement.net/docs/9531/. Opgehaald van www.klascement.net: http://www.klascement.net/docs/9531/

Westerschool. (2014, 08 06). Opgehaald van www.geschiedenis.westerschool.picto.nl/: http://www.geschiedenis.westerschool.picto.nl/energiefilmpjes.htm

www.orenomtehoren.nl. (2014, 5 8). Opgehaald van http://orenomtehoren.nl/index.php?sid=1

Youngenergyproject-Ontstaan olie en gas. (2014, 08 17). Opgehaald van www.youngenergyproject.nl: http://www.youngenergyproject.nl/olie-en-gas/ontstaan-olie-en-gas/