Naam: Klas: Leerkracht: Mr. Verlinden Elektrische energie INLEIDING Eeuwenlang zochten mensen naar nieuwe manieren om energie op te wekken. Energie betekend niets anders dan het vermogen werk te kunnen verrichten. Elektriciteit is aanwezig in elk aspect van ons economisch en sociaal leven (industrieën,
handel,...). Elektrische energie wordt in grote hoeveelheden geproduceerd in elektrische centrales. We zullen zien welke types er bestaan en volgens welke principes ze werken en wat de voordelen zijn van elektrische energie ten opzichte van andere energievormen. 1.1 Energie en haar verschijningsvormen Een lichaam bezit energie als het in staat is arbeid te verrichten. Arbeid = Kracht x Afstand Een bepaalde kracht
uitgedrukt in Newton moet verplaatst worden over een afstand uitgedrukt in Meter. 1.1.1 Energievormen Elektrische energie Mechanische energie Scheikundige energie Kernenergie Warmte-energie Lichtenergie Elektrische energie Cellen leveren elektrische energie aan verplaatsbare apparaatjes.
In iedere auto is ook een generator ingebouwd, die wordt aangedreven door de verbrandingsmoter. Na het starten van die motor neemt de generator de taak van de accumulator over en levert hij elektrische energie aan alle ingeschakelde elektrische apparaten. De generatoren levert ook elektrische energie aan de accumulator, waardoor die steeds in geladen toestand blijft. Een accumulator wordt gebruikt in auto`s. Hij levert elektrische energie om de verbrandingsmotor te starten. Toestellen die elektrische energie leveren, heten elektrische bronnen (cellen, batterijen, accumulatoren, generatoren). Tussen de aansluitklemmen of polen is de elektrische energie beschikbaar. Bronnen die geen bewegende delen bevatten, heten statische bronnen. Draaiende bronnen heten roterende bronnen. Mechanische energie Bewegingsenergie: een draaiende boor, de wind, het stromend water, een rijdende auto
bezitten bewegings energie of kinetische energie (energie als gevolg van de beweging.) Potentiële energie: een gespannen veer of boog, een opgeheven lichaam, water dat door een stuwdam op een hoog niveau wordt gehouden, een samengeperst gas bezitten potentiële energie. (energie als gevolg van de toestand waarin ze zijn gebracht.) Scheikundige of chemische energie Tot op heden worden er vijf soorten brandstofcellen onderscheiden. Het hart van deze brandstofcellen bestaat uit een elektrolyt met aan weerszijde een elektrode (de kathode en de anode). Hierdoor wordt de zuurstof, die langs de kathode stroomt, gescheiden van de brandstof (bijvoorbeeld
waterstof), dat aan de anodekant wordt aangeboden. Aangezien de zuurstofionen door de elektrolyt kunnen diffunderen zal er een reactie optreden tussen het zuurstof en waterstof met als restproduct water. Hierbij wordt elektriciteit opgewekt. Kernenergie Kernenergie bekomt men door kernsplitsing. Ze wordt toegepast in elektrische kerncentrales. Splijting van een atoomkern in twee delen van ongeveer dezelfde grootte gewoonlijk als gevolg van de botsing met een neutron.
Warmte-energie of thermische energie Thermische energie bekomt men door het verbranden van b.v. petroleum, aardgas, steenkool, hout. Het verbranden van één kg steenkool produceert 8kWh aan thermische energie, dit is 3 miljoen keer minder energie dan het splijten van kernenergie. Lichtenergie Bij een gloeilamp wordt het draadje (wolfram: een heel dun draadje waardoor de ionen heel slecht doorkunnen) in de lamp verhit totdat het begint lichtstralen uit te zenden. Er zijn stoffen die lichtenergie kunnen vasthouden en een tijdje later weer als licht afgeven. Het afgegeven licht hoeft niet eens van dezelfde kleur te zijn. In de nagellak en viltstiften die licht lijken te geven, zitten die speciale stoffen die lichtenergie opnemen en die snel weer afgeven.