Direct zoeken




 

.

elektromagnetisme

De spoel ❸

uitleg

Een spoel bestaat uit een draad die een aantal keer om een kern heen gedraaid is. Hoevaak het draad om de kern heen is gedraaid noem je het aantal windingen . Een spoel kan wel 1200 windingen hebben (afbeelding 1). De draad in afbeelding 1 is geisoleerd met een doorzichtig laagje zodat de onderlinge windingen geen contact met elkaar maken. Een spoel heeft twee basis functies.

Elektriciteit opwekken
Wanneer je een magneet door de spoel laat gaan ontstaat er een spanningsverschil tussen de uiteinden van de spoel . Dit werkt alleen zolang de magneet beweegt. In afbeelding 2 is een spanningsmeter aangesloten op de uiteinden van een spoel . Als je de magneet heen en weer haalt door de spoel zie je dat de spanningsmeter ook heen en weer gaat. De spanning wisselt steeds. We noemen dit wisselspanning . Bij een wisselspanning veranderd de stroomrichting ook steeds. De opgewekte spanning hangt af van het aantal windingen en de kracht van de magneet . Een sterkere magneet betekent meer spanning . Meer windingen zorgen ook voor meer spanning .

Magnetisme opwekken
Wanneer je elektriciteit door een spoel laat gaan ontstaat er in de spoel een magnetisch veld. We noemen dit een elektromagneet . Hoe meer windingen de magneet hoe sterker het magnetisch veld. Als je de stroomsterkte door de magneet verhoogt wordt de elektromagneet ook sterker. Wanneer je in het midden van de spoel een stuk ijzer doet, wordt de kracht van de magneet nog groter.

De spoel wordt in heel veel verschillende apparaten gebruikt. Zo kun je met een spoel en een permanente magneet geluid omzetten in elektriciteit (microfoon) en elektriciteit omzetten in geluid ( luidspreker ). Met twee spoelen kun je de spanning van elektriciteit veranderen ( transformator ). Met een grote spoel kun je makkelijk oud ijzer oppakken. En met spoelen en permanente magneten kun je elektriciteit omzetten in beweging (elektromotor) of beweging omzetten in elektriciteit ( generator ).
  Afbeelding 1



Afbeelding 2

 

afbeelding 2
  Afbeelding 3
 
Video 1 (0:03:48)

 

NASK1/K/5-11

 

De elektrische generator ❸

uitleg

Met een spoel kun je een spanning opwekken. Een toepassing hiervan is de elektrische generator . Dit apparaat wekt elektriciteit op door het magnetisch veld in een spoel te veranderen wanneer je hem ronddraaid. Een voorbeeld hiervan is de dynamo die je op fietsen ziet (afbeelding 1). In de dynamo zit een permanente magneet en een spoel (afbeelding 2). De permanente magneet draait met het wiel mee. De spoel blijft op zijn plek. Hierdoor veranderd het magnetisch veld in de spoel als het fietswiel draait. Met de opgewekte stroom kan de fietslamp branden. Er zijn ook dynamo 's waarbij de permanente magneet stil staat en de spoel draait. Tegenwoordig vind je de fietsdynamo vaker in de as van het voorwiel (afbeelding 3). Dit werkt volgens hetzelfde principe.    

 

Afbeelding 1
  Afbeelding 2
  Afbeelding 3

 

links & downloads


elektromagneet

generator

hoe werkt een dynamo (0:00:53)
 

 

NASK1/K/5-11

 

De transformator ❹

uitleg

Heel veel elektrische apparaten thuis werken niet op de 230 volt die uit het stopcontact komt. Denk bijvoorbeeld aan batterij laders, laptops en je mobiel. Je mobiel werkt op ongeveer 5 volt . Toch kun je de mobiel wel opladen door hem, met een lader, aan te sluiten op het stopcontact. Zo'n lader noem je ook wel een adapter (to adapt = aanpassen). Deze past de spanning van 230 volt aan, naar een lagere spanning voor je mobiel. Dat kan hij doordat er een transformator in zit (afbeelding.1). Een transformator kan spanningen veranderen.

De werking van een transformator
Met een spoel kun je magnetisme opwekken door er een spanning op te zetten. Je kunt er ook spanning mee opwekken door er magnetisme doorheen te sturen. Een simpele transformator bestaat uit twee spoelen en een O-vormige ijzeren kern (afbeelding.2). Met de éne spoel zet je elektriciteit om in magnetisme. Het magnetisch veld gaat via de ijzeren kern naar de andere spoel . In de andere spoel wordt het magnetisme weer omgezet in elektriciteit . De spanning van de tweede spoel kun je veranderen door het aantal windingen van deze spoel anders te maken (afbeelding.3).

Rekenen aan een transformator
De spoel die aangesloten is op de spanningsbron noemen we de primaire spoel . De andere spoel noemen we de secundaire spoel . De spanning over de primaire spoel korten we af met Up en Us is de afkorting voor de secundaire spanning . Het aantal windingen wordt vaak afgekort met de kleine letter n.  Met de formule van afbeelding 2 kun je rekenen aan een transformator .
 
Afbeelding 1

Afbeelding 2

 

Afbeelding 3
  Afbeelding 4
transformator .jpg" style="width: 240px; height: 179px;" />
 
Video 1 (0:03:32)

 

links & downloads


generator
 

de transformator
(0:01:47)

How transformers work (0:08:42)
   

 

NASK1/K/5-1

 

| + -