Eduqaleeromgeving
4 havoLeeromgeving Natuurkunde · 4 havo H2 Elektriciteit
0%
Leeromgeving›Natuurkunde›4 havo›H2 Elektriciteit›2.5b
Hoofdstuk 2 · Les 9 van 9

Veilig met elektriciteit

De spanning van het stopcontact is 230 V. Loopt er stroom door je lichaam, dan kan dat al bij een paar milliampère gevaarlijk zijn. Daarom zitten er beveiligingen in de huisinstallatie.

15 min

Na deze les kun je

  • uitleggen hoe een spanningzoeker werkt en eraan rekenen
  • de begrippen kortsluiting en overbelasting uitleggen
  • de werking van een zekering en een aardlekschakelaar uitleggen

Dit weet je al

Serieschakeling en wet van Ohm (paragraaf 2.3 en 2.4).

Stroom door je lichaam

stroomsterkte (mA) gevolg
0,5 voelbaar, schrikeffect
10 loslaten kost veel moeite
30 bewusteloosheid
200 hartstilstand

Gelukkig is de weerstand van je lichaam groot (ongeveer 300 kΩ bij droge huid), zodat de stroom bij 230 V meestal klein blijft.

De spanningzoeker

Een spanningzoeker is een schroevendraaier met een lampje en een grote weerstand. Raak je het metalen dopje aan terwijl de punt in een stopcontact zit, dan loopt er een kleine stroom door de spanningzoeker en je lichaam naar de aarde: een serieschakeling. Staat er 230 V op die pool, dan brandt het lampje.

✎Voorbeeld: spanningzoeker

Door je lichaam (300 kΩ) mag hoogstens 0,10 mA lopen. Bereken de weerstand die de spanningzoeker minstens moet hebben.

  1. De totale weerstand bij 230 V en 0,10 mA:
Rtot=2300,10⋅10−3=2,3⋅106 Ω\begin{aligned} R_\text{tot} &= \frac{230}{0{,}10 \cdot 10^{-3}} \\ &= 2{,}3 \cdot 10^6\ \Omega \end{aligned}
  1. Je lichaam heeft 0,3 MΩ. De spanningzoeker:
Rsz=2,3−0,3=2,0 MΩ\begin{aligned} R_\text{sz} &= 2{,}3 - 0{,}3 \\ &= 2{,}0\ \text{M}\Omega \end{aligned}
  1. De spanning over je lichaam:
U=I⋅R=0,10⋅10−3×300⋅103=30 V\begin{aligned} U &= I \cdot R \\ &= 0{,}10 \cdot 10^{-3} \times 300 \cdot 10^3 \\ &= 30\ \text{V} \end{aligned}

Kortsluiting en overbelasting

  • Kortsluiting: de polen zijn met (bijna) geen weerstand met elkaar verbonden, bijvoorbeeld door een kapot snoer. Er loopt een heel grote stroom.
  • Overbelasting: te veel apparaten tegelijk op één groep. Ook dan wordt de stroom te groot.

In beide gevallen worden de draden heet en kan er brand ontstaan.

Beveiligingen

  • Een zekering staat in serie met een groep. Wordt de stroom groter dan bijvoorbeeld 16 A, dan schakelt hij de groep uit.
  • De aardlekschakelaar vergelijkt de stroom die het huis in gaat met de stroom die eruit komt. Is het verschil groter dan 30 mA (er lekt stroom weg, bijvoorbeeld via iemand naar de aarde), dan schakelt hij alles uit.
!Zekering of aardlekschakelaar

Een zekering reageert op een te grote stroom. Een aardlekschakelaar reageert op een verschil tussen heen- en terugstroom. Een schok door je lichaam is vaak maar een paar milliampère: daar helpt alleen de aardlekschakelaar tegen.

Even controleren

Snap je het?

Op één groep met een zekering van 16 A staan een waterkoker van 2200 W en een kachel van 1800 W, op 230 V. Slaat de zekering door?

Wat is kortsluiting?

↗Hoe hangt dit samen?

In hoofdstuk 6 kom je vermogen en energie weer tegen, ook bij andere energiesoorten.

Klaar met deze les? Zet hem op gelezen; je voortgang staat rechtsboven.