De techniekrubriek.
Algemeen.
Ik ga deze week een beetje duidelijk proberen te brengen over de verschillende soorten elektriciteit. De uitleg zal zeer algemeen en redelijk simpel gehouden worden, omdat ik anders 50 bladzijdes vol kan schrijven over de juiste theorie, formules en voorstelling met onder andere vectorendiagrammen.
In de elektriciteit onderscheiden we 2 grootte soorten, namelijk de gelijkspanning en wisselspanning.
Binnen deze 2 soorten hebben we natuurlijk, zoals altijd, nog een groot aantal verschillen en eigenschappen.
Gelijkspanning.
Dit type van elektriciteit is het gemakkelijkste om te begrijpen, maar in de praktijk is dit een minder gemakkelijke spanning, hoewel dit aan het verbeteren is met de huidige elektronica.
Deze elektriciteit krijgen we bijvoorbeeld van een batterij. Het is een elektriciteit met vaste polariteit, dit wil zeggen dat we dus een vaste + en een vaste - hebben. Ofwel een positieve en een negatieve aansluiting. Deze soort verandert niet van polariteit, maar kan wel veranderen van spanning, zo hebben we bijvoorbeeld een blokspanning, een haaitandspanning enz. ( zie schema’s)
We hebben hierin laagspanning, meestal batterijen, voorbeeld batterij van 1.5 volt, 9 volt, 12 volt, maar ook middenspanning en hoogspanning, voorbeeld 200 volt of 6000 volt.
De hogere gelijkspanningen worden vooral gebruikt in treinen, trams en metro’s.
Dit komt omdat een gelijkspanningsmotor gemakkelijk is in het regelen van het toerental, wat nodig is in treinen enz.
Gelijkspanning is ook nodig voor de elektronica, omdat zeer veel elektronische componenten alleen maar werken op gelijkspanning. Dit is de reden waarom je vaak een voedingsblokje in het stopcontact moet steken als je een toestel gebruikt met elektronica. ( tegenwoordig zo goed als alle toestellen)
De zonnepanelen leveren een gelijkstroom, om dit aan het elektriciteitsnetwerk te koppelen moeten we de gelijkspanning omzetten in wisselspanning, omdat het netwerk een wisselspanning gebruikt.
3 voorbeelden van een gelijkspanning
Wisselspanning.
Deze soort spanning wisselt van polariteit. Dit wil zeggen dat op 1 bepaald moment een de ene kant positief is en de andere kant negatief, en op een volgend moment de + en - zijn omgewisseld.
Deze spanning kan ook vele vormen aannemen, maar de meest gebruikte spanning is een sinusoïdale spanning. Dit wil zeggen dat de spanningswaarde verloopt volgens een sinus.
Zie schema.
Deze spanning is het soort spanning dat in de huizen uit het stopcontact vloeit.
Dit type heeft een groot aantal voordelen tegenover gelijkspanning.
Zo heb je onder andere de opwekking, transformatie en omzetting die veel gemakkelijker is.
Ook zijn de wisselspanningmotoren veel gemakkelijker te maken, dus is het ook en voordeel voor de eindgebruiker.
Het grootste voordeel is dat wisselspanning gemakkelijk om te zetten is naar gelijkspanning. Omgekeerd is het zeer moeilijk.
sinusoïdale wisselspanning van 58,8 Volt, 50 Hertz
3 fasen wisselspanning.
Bij een gewone wisselspanning spreken we van monofase of enkelfasige wisselspanning,
In de industrie, bij het opwekken en bij het transporteren van elektriciteit, gaan we gebruik maken van 3 fasen wisselspanning. Hierbij gaan we 3 wisselspanningen volgens een bepaalde schakeling ( ster of driehoek) met elkaar transporteren en gebruiken. De voorwaarden hiervoor zijn dat ze een gelijke frequentie hebben, dezelfde spanning hebben, en 120 elektrische graden ten opzichte van elkaar verschoven zijn.
Hierdoor gaan we een groter vermogen kunnen transporteren.
Bij de opwekking en het transport bij het internationale en nationale elektriciteitsnetwerk spreken we over zeer grote vermogens. Hierbij gaan we dus werken met 3 fasen. Dit alleen is niet genoeg. We moeten hier werken met hoogspanning. Bij het internationale netwerk spreken we over 380 000 volt. Dat is 1727 keer meer dan bij ons thuis. Hierdoor kunnen we de stromen in het netwerk laag houden.
Zoals ik al zij is dit zeer globaal uitgelegd, het is zeer moeilijk om dit verder in detail uit te leggen. Ik hoop toch dat dit een beetje heeft verduidelijkt wat er zoal bestaat van elektriciteit.
(Bericht geschreven door Jeroen van 7I.E.)
Geen opmerkingen:
Een reactie posten