Elektriciteit

Inleiding

Beste avonturiers!

Het vreedzame dorpje waar jullie in wonen, is aangevallen door een groep bijzondere monsters. Tot jullie ongemak hebben ze schade aangericht aan het elektriciteitsnet. Hierdoor is er geen stroom.

Aan jullie de taak om het stroomnet te restaureren en de monsters te verslaan.

 

Er zijn 3 manieren om dit te doen, elk heeft een route. Dit zijn routes 001, 002 en 003.

Route 001 is voor beginnende avonturiers die extra hulp willen met de stof.
Route 002 is voor gevorderde avonturiers die met een paar hints door de stof heen komen.
Route 003 is voor de meesteravonturiers die zonder begeleiding de stof gaan aanpakken.

(Dit is niveaudifferentiatie)

 

Ik hoop dat we weer snel van de stroom kunnen genieten.

Veel succes,

Voorkennis

Evaluatieopdracht

Je gaat straks individueel aan de slag met een route. Om te bepalen wat voor soort avonturier jij bent en welke route je kan doorlopen, is er een kwalificatietest opgesteld. Deze kijkt naar welke route het best bij je past om de uitdagingen van vandaag aan te gaan.

 

Voor het maken van de kwalificatietest, route en monster battle heb je 60 minuten de tijd. Mocht je vragen hebben, kan je deze stellen aan een mede-avonturier, of aan een docent.
 

Maak de kwalificatietest en check welke route je kan gaan doen.

 

Wat: Kwalificatietest en route (inclusief monster battle).
Hoe: Zelfstandig op je laptop
Hulp: Gebruik de uitleg(video's). Steek daarna je vinger op.
Tijd: 60 minuten
Uitkomst: Je beheerst nu de leerdoelen (uitdagingen) van paragraaf 3
Klaar: Vul de evaluatie in en ga aan de slag met de weektaak.

 

 

Uitdagingen:

  • De avonturier kan na het afronden van een route verschillende typen draden benoemen
  • De avonturier kan na het afronden van een route van Joule naar kilowattuur omrekenen en omgedraaid.
  • De avonturier kan na het afronden van een route de formule P = U * I toepassen.

Routes

Kies met behulp van je verkregen punten van de evaluatieopdracht een bijpassende route:

Route Punten
  001   0 - 17
  002   18 - 29
  003   30 - 36

 

Elke route bevat uitleg, bestaande uit video's, een demonstratie, controle-opdrachten en een eindopdracht.

Kijk de video's zonder geluid of met oortjes (ze hebben ondertiteling).

Route 001

Uitleg

Kijk de video's als uitleg over de uitdagingen die je vandaag aan zult gaan.

Tip: maak zelf ook aantekeningen.

Video 1: voorvoegsels

Afbeelding 1:

Dit zijn de grootheden en eenheden die horen bij dit hoofdstuk

Video 2: Kilowattuur

Video 3: Draden

Video 4: Schakelingen in huis

Demo (check)

Als je nog wil oefenen met schakelingen, kan dat hieronder met de laboratoriumfunctie in de simulatie.

PhET Interactive Simulations. (z.j.). Circuit constructiedoos: gelijkstroom [Simulatie]. University of Colorado Boulder. hhttps://phet.colorado.edu/sims/html/circuit-construction-kit-dc/latest/circuit-construction-kit-dc_all.html?locale=nl

 

Extra oefening:

 

Tiggelman, L. S. (2025). Voorvoegsels Quiz. Opgehaald van Educaplay: https://www.educaplay.com/learning-resources/23408236-voorvoegsels_quiz.html

Hersteltaak

Verderop in de straat is een wijkstation kapotgemaakt door radioactieve raatlings. Deze raatlings hebben de kabels doorgeknaagd.

Nu is het aan jou om deze kabels op de juiste manier te vervangen!
(Maak de volgende opdrachten in je schrift).

Taak 1

Dit is de doorgeknaagde kabel.

Je hebt 3 verschillende kabels mee. Welke kabel kan je hier gebruiken?

Taak 2

Wat voor type draad is dit?

Taak 3

Nu de kabel is gerepareerd moet je de centrale opnieuw starten. Op het paneel branden de volgende 3 symbolen. Druk op de juiste bijbehorende knoppen. Werk van links naar rechts.

Taak 4

De centrale is opgestart! De centrale levert aan 523 huishoudens die elk een maximum van 9200 W verbruiken. Bereken het maximumvermogen wat de centrale standaard tot zijn beschikking moet hebben.

Taak 5

Bereken de stroomsterkte van de geleverde stroom als je uitgaat van een maximumvermogen.

Monster battle

Nu je het wijkstation hebt hersteld, kan je de raatlings uitschakelen.

 

 

Route 002

Uitleg

Kijk de video's als uitleg over de uitdagingen die je vandaag aan zult gaan.

Tip: maak zelf ook aantekeningen.

Video 1: Kilowattuur

Afbeelding 1:

Dit zijn de grootheden en eenheden die horen bij dit hoofdstuk

Video 2: Draden

Video 3: Schakelingen in huis

Demo (check)

Als je nog wil oefenen met schakelingen, kan dat hieronder met de laboratoriumfunctie in de simulatie.

PhET Interactive Simulations. (z.j.). Circuit constructiedoos: gelijkstroom [Simulatie]. University of Colorado Boulder. hhttps://phet.colorado.edu/sims/html/circuit-construction-kit-dc/latest/circuit-construction-kit-dc_all.html?locale=nl

Hersteltaak

De burgemeester vraagt om je hulp!

Haar huis is belaagd door een schaterschim. De schaterschim zorgt voor een overbelasting in het huis, hierdoor kan de burgemeester geen hulp inschakelen van omringende dorpen.

Het is nu aan jou om deze overbelasting op te lossen!
(Maak de volgende opdrachten in je schrift).

Taak 1

Waar kan je controleren in welke groep deze schaterschim is gaan zitten?

Taak 2

Het totale vermogen van de groep is door de aanwezigheid van de schaterschim verhoogd naar 4278 W. Bereken de totale stroomsterkte van de groep nu.

Taak 3

Je hebt een schematische tekening gevonden van de overbelaste groep. Hierin staan de vermogens van de aangesloten apparaten op weergegeven voordat de schaterschim het huis had belaagd. Bereken de totale stroomsterkte van de groep voor de aanwezigheid van de schaterschim.

Taak 4

Bij een totale stroomsterkte die groter is dan 16 A klapt de zekering er uit. Dit betekent dat de stroomtoevoer tot de groep wordt uitgeschakeld. Bereken het maximale vermogen van een groep in het algemeen.

Taak 5

De tekening van de groep is eigenlijk een versimpeling. Waar een lamp van 8 W staat aangegeven, zitten eigenlijk 4 identieke lampen. Op deze vertakking staat 0,3 A. Wat is spanning van een zo'n lamp?

Taak 6

Om de schaterschim uit de wasmachine te halen, kan je tijdelijk een knop installeren om de stroomtoevoer naar de wasmachine uit te zetten. Hierdoor kan de rest van de groep wel stroom krijgen en kan er hulp worden ingeschakeld!

Wat is een correct voorbeeld van zo'n schakeling?

A                                            B                                          C                                         D

Monster battle

Nu je het de stroomtoevoer naar de computer hebt hersteld, kan je de schaterschim uitschakelen.

 

Route 003

Uitleg

Kijk de video's als uitleg over de uitdagingen die je vandaag aan zult gaan.

Tip: maak zelf ook aantekeningen.

Afbeelding 1:

Dit zijn de grootheden en eenheden die horen bij dit hoofdstuk

Afbeelding 2:

Kilowattuur in een andere eenheid voor energie. 1 kWh is 3,6 *10 ^6 J.

Video 1: Draden

Video 2: Schakelingen in huis

Demo (check)

Als je nog wil oefenen met schakelingen, kan dat hieronder met de laboratoriumfunctie in de simulatie.

PhET Interactive Simulations. (z.j.). Circuit constructiedoos: gelijkstroom [Simulatie]. University of Colorado Boulder. hhttps://phet.colorado.edu/sims/html/circuit-construction-kit-dc/latest/circuit-construction-kit-dc_all.html?locale=nl

Hersteltaak

De detectiesystemen van de wacht zijn uitgevallen door een aanval van een darknixe. Hierdoor kunnen monsters onopgemerkt het dorp in sluipen. Dit is gevaarlijk voor alle dorpsbewoners.

Het is nu aan jou om deze bedreiging op te lossen!
(Maak de volgende opdrachten in je schrift).

Taak 1

Een ingenieur van de wacht legt aan je uit hoe het buitenste detectiesysteem in elkaar zat. Hij kan hier alleen niet zelf naartoe, omdat het te gevaarlijk is.

De beschrijving is als volgt:

"Het dorp heeft 3 poorten. Bij elke poort zit er een sensor en een alarm. Als een monster langs de sensor gaat, zal gelijk het bijbehorende alarm afgaan. Hoe het nu is geschakeld is dat als een sensor niet meer is aangesloten, dan gaat dat alarm ook niet meer af. De andere sensoren kunnen dan nog wel afgaan. Alle sensors zijn gelijk aan elkaar, net zoals de alarms. Ze zijn alle drie aangesloten op de regelkamer die stroom levert."

Op elke sensor hoort een spanning van 75 V te staan. Wat is de spanning van 1 alarm?

Taak 2

Een tweede ingenieur van de wacht legt aan je uit hoe het middelste detectiesysteem in elkaar zat. Die kan hier ook niet alleen zelf naartoe, omdat het te gevaarlijk is.

De beschrijving is als volgt:

"Op 5 willekeurige plekken in het dorp zitten alarmknoppen. Als iemand op deze knop drukt gaan er 3 rode lampen knipperen en zal er een sirene afgaan. Er is 1 knop per locatie die verbonden aan de lampen en sirene. Het systeem is zo dat als er een lamp of sirene kapotgaat, dat de rest het nog wel doet. Elke plek heeft ook een eigen batterij van 230 V ter veiligheid."

Het vermogen van 1 rode lamp is 14,2 W en de totale weerstand van het systeem is 137 Ω. Wat is het vermogen van een sirene?

Taak 3

Een derde ingenieur van de wacht legt aan je uit hoe het binnenste detectiesysteem in elkaar zit. Zij loopt met je mee, omdat deze op het nog veilige dorpsplein zit.

Onderweg beschrijft ze het systeem als volgt:

"Op het dorpsplein staan 4 lantaarnpalen die als noodverlichting dienen. Wanneer het detectiesysteem een dreiging detecteert, schakelen deze lichten automatisch in. Elke lantaarnpaal werkt onafhankelijk en blijft 1 uur en 34,7 minuten branden op een ingebouwde batterij. Elke lantaarnpaal verbruikt een stroom van 1361 mA en werkt op een spanning van 182,2 V. Alle lantaarnpalen zijn identiek. De batterijen zijn ontworpen om precies genoeg energie te leveren voor de volledige brandtijd."

Bereken het totale energieverbruik van de lantaarnpalen in kWh.

Taak 4

De darknixe, een bijna onsterfelijke schaduwridder, heeft een zwakte. Dit monster verbrandt namelijk is fel licht. Hierdoor is het binnenste detectiesysteem een goede mogelijkheid om het monster te verslaan. Het is echter wel belangrijk om te weten of dit detectiesyteem gaat werken. Het systeem staat namelijk niet aangesloten op de netspanning, maar heeft eigen batterijen die worden opgeladen door zonnepanelen.

Om hier zeker van te zijn, moet je er vanuit gaan dat de lantaarnpaal met zonsopgang leeg was en gedurende de dag zon heeft gekregen. Het zonnepaneel levert een constante stroom van 875 mA en een spanning van 24 V zolang de zon schijnt. Hoeveel zonnepanelen moeten er minstens zijn om vandaag voor de maximale tijd (1 uur en 34,7 minuten) te branden?

Dit is het weerbericht van vandaag. De zonnepanelen laden alleen op bij volledige zon.

 

Monster battle

Nu je de detectiesystemen hebt onderzocht, kan je de darknixe gaan uitschakelen.

 

Afsluiting

Yippee!!

 

Het dorp licht op, de monsters zijn verslagen en de elektriciteit is teruggekeerd. Je hebt alle uitdagingen overtroffen.

 

Vul ter afsluiting de enquête in om aan te geven hoe je het contact met de "avonturiersgilde" vond gaan. Als je eerder klaar bent, kijk dan naar de beantwoorde vragen voor interessante vragen en antwoorden.

 

Erg veel bedankt, avonturiers! :)

Uitdagingen:

  • De avonturier kan na het afronden van een route verschillende typen draden benoemen
  • De avonturier kan na het afronden van een route van Joule naar kilowattuur omrekenen en omgedraaid.
  • De avonturier kan na het afronden van een route de formule P = U * I toepassen

  • Het arrangement Elektriciteit is gemaakt met Wikiwijs van Kennisnet. Wikiwijs is hét onderwijsplatform waar je leermiddelen zoekt, maakt en deelt.

    Auteur
    Laura Tiggelman
    Laatst gewijzigd
    2025-04-15 22:41:46
    Licentie

    Dit lesmateriaal is gepubliceerd onder de Creative Commons Naamsvermelding 4.0 Internationale licentie. Dit houdt in dat je onder de voorwaarde van naamsvermelding vrij bent om:

    • het werk te delen - te kopiëren, te verspreiden en door te geven via elk medium of bestandsformaat
    • het werk te bewerken - te remixen, te veranderen en afgeleide werken te maken
    • voor alle doeleinden, inclusief commerciële doeleinden.

    Meer informatie over de CC Naamsvermelding 4.0 Internationale licentie.

    Aanvullende informatie over dit lesmateriaal

    Van dit lesmateriaal is de volgende aanvullende informatie beschikbaar:

    Toelichting
    Paragraaf 3
    Eindgebruiker
    leerling/student
    Moeilijkheidsgraad
    gemiddeld

  • Downloaden

    Het volledige arrangement is in de onderstaande formaten te downloaden.

    Metadata

    LTI

    Leeromgevingen die gebruik maken van LTI kunnen Wikiwijs arrangementen en toetsen afspelen en resultaten terugkoppelen. Hiervoor moet de leeromgeving wel bij Wikiwijs aangemeld zijn. Wil je gebruik maken van de LTI koppeling? Meld je aan via info@wikiwijs.nl met het verzoek om een LTI koppeling aan te gaan.

    Maak je al gebruik van LTI? Gebruik dan de onderstaande Launch URL’s.

    Arrangement

    IMSCC package

    Wil je de Launch URL’s niet los kopiëren, maar in één keer downloaden? Download dan de IMSCC package.

    Voor developers

    Wikiwijs lesmateriaal kan worden gebruikt in een externe leeromgeving. Er kunnen koppelingen worden gemaakt en het lesmateriaal kan op verschillende manieren worden geëxporteerd. Meer informatie hierover kun je vinden op onze Developers Wiki.

  • Gebruik
    Weergave
  • Wikiwijs is een dienst van