Elektriese selle as energiestelsels Graad 9 PDF

Elektriese selle as energiestelsels Natuurwetenskappe Graad 9 ‘n Sel is ‘n stelsel waarin sekere chemiese reaksies die vloei van elektrisiteit veroorsaak deur middel van ‘n eksterne stroombaan. Selle is ‘n bron van elektrisiteit....

Elektriese selle as energiestelsels Natuurwetenskappe Graad 9 ‘n Sel is ‘n stelsel waarin sekere chemiese reaksies die vloei van elektrisiteit veroorsaak deur middel van ‘n eksterne stroombaan. Selle is ‘n bron van elektrisiteit. This Photo by Unknown Author is ‘n Battery is ‘n groep van selle wat aan mekaar licensed under CC BY verbind is.  Weerstand Geleiers word warm wanneer elektriese stroom daardeur vloei: ‘n bietjie energie gaan “verlore” of “vermors” as hitte. Alle geleiers het ‘n weerstand. ‘n Resistor/ weerstand is ‘n geleidende materiaal wat gekies word om die stroom te beheer of te voorsien van nuttige energieoordrag, bv. gloeilampe, reostate, motors, liguitstralende diodes Faktore wat die weerstand van ‘n resistor affekteer Tipe materiaal: verskillende geleidende materiale het verskillende weerstand teen ‘n elektriese stroom Dikte van die geleier: dunner drade het meer weerstand as dikker drade Lengte van die geleier: langer drade het meer weerstand as korter drade Temperatuur van die geleier: warmer geleiers (metale) het hoër weerstand as kouer geleiers Serie & Parallel Stroombane  Serie stroombane Wanneer selle aan mekaar verbind is in serie, sal die totale spanning die som van die spannings (potensiaalverskille) van individuele selle wees. Resistors kan in serie in ‘n stroombaan gekoppel word. Die totale spanning oor die battery is dieselfde as die som van die spannings oor elk van die weerstande - ‘n resistor met ‘n hoër weerstand sal hoër spanning oor dit hê - ‘n resistor met ‘n laer weerstand sal ‘n laer spanning oor dit hê  Die stroom is dieselfde wanneer dit gemeet word op enige punt in ‘n gegewe serie stroombaan. Die totale stroom in die stroombaan neem af met byvoeging van elke resistor in serie.  Parallelle stroombane Wanneer selle (met dieselfde spanning) in parallel gekoppel word, is die spanning oor almal, dieselfde as vir een sel. Resistors kan in parallel in ‘n stroombaan gekoppel word. Die spanning oor elke resistor in parallel verbind, is dieselfde. Die totale stroom deur die battery is dieselfde as die som van die strome deur die resistors. Die totale stroom in die stroombaan verhoog met elke resistor wat in parallel bygevoeg word.  Die beligting stelsel in ons huise is gewoonlik in parallel verbind. - Indien een gloeilamp blaas (filament breek), sal die res van die ligte nog werk. Resistors word vervaardig om akkurate weerstand te hê om die stroom te beheer Vir twee stroombane met dieselfde totale spanning: - die stroom sal groter wees in ‘n stroombaan met ‘n lae weerstand (en vice versa) Opsomming SERIE PARALLEL Spanning verdeel: Stroom verdeel: VTOT = V1 + V2 + ITOT = I1 + I2 + I3 V3 Spanning bly konstant: Stroom bly konstant: VTOT = V1 = V2 = V3 ITOT = I1 = I2 = I3  Praktiese aktiwiteit 3.1 (bl.118) Aantal Helderheid van Totale stroom- selle in Gloeilamp lesing serie 1 2 3 Praktiese aktiwiteit 3.2 (bl.119) Resistors in Spanning (Voltmeter-lesing) serie 1 2 3 1-3  Praktiese aktiwiteit 3.3 (bl.120) Posisie in serie Stroom (Ammeter-lesing) 1 2 3  Praktiese aktiwiteit 4.1 (bl.121) Gloeilampe Helderheid (in Helderheid (in serie) parallel) 1 2 3 Praktiese aktiwiteit 4.2 (bl.122) Posisie in Spanning (Voltmeter-lesing) parallel 1 2 3 1-3 Praktiese aktiwiteit 4.3 (bl.122) Posisie in Stroom (Ammeter-lesing) parallel 1 2 Totale stroom Veiligheid met Elektrisiteit  Veiligheidsmaatreëls Parallelle verbindings kan oorlading in die hoof stroombaan veroorsaak. Stroombaanbrekers, smeltdrade en die aardlekkasie stelsel word gebruik as veiligheidtoestelle Baie toestelle het ‘n 3-puntprop as ‘n veiligheidtoestel vir die aansluiting op die hoofstroombaan  Die 3-puntprop het ‘n lewendige draad, neutrale draad en ‘n aarddraad - die aarddraad is aan die metaal van die toestel verbind,soos ‘n ketel. Die aarddraad is verbind via die muurprop aan ‘n aardkabel in die grond. - die aardkabel het byna geen weerstand nie, dus as die metaal omhulsel van ‘n toestel gelaai word as gevolg van ‘n fout, word die lading veilig in die grond ontlaai. Onwettige aansluitings na die ESKOM-net toevoer kan gevaarlik wees, en word beskou as energie diefstal Bl. 128 Energie en die Nasionale Elektrisiteitsnetwerk  Elektrisiteitsopwekking Nie-hernubare elektrisiteitsopwekking-metodes, gebruik fossielbrandstowwe soos steenkool, natuurlike gas, olie en kernkrag as bronne. Fossielbrandstowwe word gevorm uit plante en diere wat miljoene jare gelede diep onder die grond begrawe is. Hernubare elektrisiteitsopwekking-metodes, gebruik hernubare bronne soos sonkrag, windkrag, hidro-elektriese krag, geotermiese krag, en biomassa om elektrisiteit op te wek.  This Photo by Unknown Author is licensed under CC BY This Photo by Unknown Author is licensed under CC BY-SA-NC  How a coal power station works_360p. mp4 Hoe werk dit? Elektrisiteit is die vloei van elektrone. Meeste kragaanlegte verhit water om stoom te vorm en turbines laat draai, wat weer ‘n kragopwekker draai. ‘n Opwekker is ‘n masjien wat ‘n elektriese stroom opwek deur die draai van ‘n spiraalgeleier binne ‘n magneetveld. Die elektrisiteit word dan na die nasionale elektrisiteitsnetwerk gekanaliseer. Nadele van steenkoolkragstasies is die vorming van suurreen en die bydrae tot Aardverwarming.  Kernkrag in Suid-Afrika Dit is die gebruik van kernreaksies (kernsplitsing en kernsmelting) om bruikbare hitte en elektrisiteit te genereer. Kernkrag dien as ‘n alternatiewe energiebron en voorsien 5% van SA se energiebehoeftes. Die element Uraan word as brandstof gebruik en uit klip- minerale ontgin. Koeberg kernkragstasie (Kaapstad) is die enigste kommersiële kernkragstasie in Suid-Afrika. Voordele: Gebruik ‘n volhoubare energiebron. Nadele: Produseer radioaktiewe afval. Steenkoolkragstasie teenoor Kernkragstasie Dieselfde proses word gevolg, slegs die brandstofbron verskil.  Nasionale elektrisiteitsnetwerk Dit is die netwerk van kabels, maste(pylons) en transformators om elektrisiteit dwarsoor die land te versprei. Stappe om elektrisiteit aan verbruikers te voorsien: Opwekking – die gebruik van ‘n energiebron om elektrisiteit te genereer. Transmissie – die gebruik van hoogspanningslyne om die elektrisiteit vanaf die kragaanleg na verafgeleë dele te versprei. Verspreiding – die gebruik van laagspanningslyne, substasies en transformators om elektrisiteit aan plaaslike verbruikers te voorsien. yt1s.c om - H ow Po wer G ets to Your H ome_3 60p.m p4 Bl. 137  Die koste van elektriese krag Elektriese krag is die tempo van elektriese energievoorsiening en word in watt (W) of kilowatt (kW) gemeet, bv. 800 W of 2000 W. Ons energieverbruik word in kilowatt-uur (kWh) bereken. Formules: kWh = drywing van toestel (kW) x aantal ure wat dit gebruik is (h). Koste = kWh x eenheidsprys van elektrisiteit bv. Koste = 2 kW x 150 ure x 79,5 c = 23 850 c of R238, 50  Aktiwiteit: Bereken koste, bl. 140 (Kollig Op) Item Drywing Ure per Dae per Kilowatt-ure Maandelikse (watt) dag maand per maand koste teen gebruik gebruik gebruik 79,5c/kW Geiser 2000 5 30 300 238,50 Stoof 3000 2 25 150 119,25 Kookplaat 1500 3 30 135 Mikrogolfoo 1000 1 20 nd Beantwoord die volgende vrae: 1. Watter toestel het die hoogste drywing? 2. Hoeveel uur word die kookplaat in ‘n maand gebruik? 3. Bereken die maandelikse koste om die kookplaat te gebruik. 4. Hoeveel kilowatt gebruik die mikrogolfoond in ‘n maand? 5. Bereken die maandelikse koste om die mikrogolfoond te gebuik. Bl. 142