## 5.6 Het moderne koken

Opgave 43)

Om energieverliezen tegen te gaan, wordt de spanning in een elektriciteitscentrale omhoog getransformeerd voordat elektriciteitstransport plaatsvindt. Op de bestemming wordt de spanning vervolgens omlaag getransformeerd naar 230 V. Schematisch kunnen we dat weergeven als in figuur 5.5.3.

Stel dat de centrale 300 huishoudens van elektriciteit voorziet en elk huishouden 8,0 kW aan vermogen vraagt.

a. Bereken de totale stroom die naar de huishoudens stroomt.

Als de spanning niet omhoog getransformeerd zou zijn, zou de stroom van vraag a. tevens de stroom door de transportkabels zijn.

b. Bereken het verloren vermogen in een transportkabel met een weerstand van 5,00 Ω.

c. Bereken het rendement voor deze situatie.

Als de spanning eerst omhoog getransformeerd wordt naar 23,0 kV, loopt er een veel kleinere stroom door de kabels.

d. Bereken die stroom.

e. Bereken ook voor deze situatie het rendement.

De Neanderthalers zouden ons voor gek verklaren, maar in de afgelopen decennia is het toch echt werkelijkheid geworden: koken zonder vuur. Natuurlijk bestaat elektrisch koken al een tijdje. Daarbij wordt de warmteontwikkeling in een elektrische schakeling gebruikt om het eten te verwarmen. Maar de laatste jaren is vooral inductiekoken aan een indrukwekkende opmars bezig.

Het is een beetje een open deur intrappen, maar inductiekoken maakt gebruik van elektromagnetische inductie. En wel als volgt:

Allereerst is er de kookplaat. Daarin bevinden zich spoelen, die natuurlijk als magneet gaan fungeren zodra de stroom wordt ingeschakeld. Deze stroom is een wisselstroom, waardoor het magnetisch veld van de spoel ook continu wisselt.

Dan is er de pan. We weten dat er een inductiestroom kan gaan lopen als we een andere spoel in het wisselende magnetisch veld houden. Nu is de bodem van een pan geen spoel, maar meer een soort 'homp' metaal. Toch kunnen er ook in zo'n homp metaal stromen gaan lopen: zogenaamde wervelstromen. Een wervelstroom is opgebouwd uit 'rondrazende' elektronen. De richting waarin de elektronen bewegen, voldoet aan de Wet van Lenz.

De elektrische weerstand van de pannenbodem zorgt in combinatie met de wervelstromen voor warmteontwikkeling, en deze warmte wordt aan het voedsel in de pan doorgegeven.