Kortsluiting

Elektriciteit kiest altijd voor de weg met de minste weerstand. Elektriciteit kan veel moeilijker door bijvoorbeeld een lampje dan door een draadje of een schakelaar. Hieronder zie je een schakeling.

Wanneer je deze schakeling maakt, krijg je kortsluiting. De elektrische deeltjes willen bij een spanningsbron van de positieve pool naar de negatieve pool. In de schakeling hierboven kunnen de elektrische deeltjes bij punt S kiezen. Ze kunnen door het lampje gaan of door het draadje. De draad heeft een veel kleinere weerstand. Er lopen bijna geen elektrische deeltjes meer door het lampje. In plaats daarvan schieten ze met grote snelheid door de draad boven de lamp. Er ontstaat een hele hoge stroomsterkte. Deze stroomsterkte kan de draden, schakelaar en de spanningsbron erg warm maken. Hierdoor kan brand ontstaan.

Opgave 57
In apparaten in huis en in de huisinstallatie zelf kan kortsluiting ontstaan. Wat is het grootste gevaar van kortsluiting in huis?

Opgave 58
Hieronder zie je een schakeling. Neem de volgende zin over en vul hem in.
De elektrische deeltjes gaan bijna ___________ door de lamp. Ze kiezen de weg van de minste ______________ . De batterij kan de ___________ hierdoor veel sneller laten bewegen. De ____________ wordt erg hoog. Dit effect noemen we ________ .

Opgave 59
Hieronder zie je zes schakelingen. In welke schakeling(en) is er sprake van kortsluiting?

Opgave 60
Leg in je eigen woorden uit wat er gebeurt als je kortsluiting maakt.

Opgave 61
Hieronder zie je een stekker met een twee-aderig snoer. Dat betekent dat er twee koperdraden door het snoer lopen.
a) Waarom heeft elk apparaat twee koperdraden nodig?

Er zit een laagje plastic om elke ader en een laagje plastic om het geheel.
b) Waarom zit er om elke ader een laagje plastic?
c) Waarom zit er nog een laag plastic om het geheel?

• Je Eigen Zekering Maken (demo)

Opgave 66
Noem twee verschillende soorten zekering.

Opgave 67
Wat is het grote voordeel van een installatieautomaat ten opzichte van een smeltveiligheid?

Opgave 68
Voordat de installatieautomaten gebruikt werden in huizen had men alleen smeltveiligheden. Als deze kapot zijn moet je ze vervangen. Sommige mensen probeerden de kapotte zekering te repareren omdat ze in huis geen nieuwe zekering meer hadden liggen. Ze wikkelden aluminiumfolie om de oude zekering en stopten hem terug. Zo hadden ze weer elektriciteit in huis.
a) Loopt de stroom nu door de smeltdraad of het aluminiumfolie?
b) Wat is het grote gevaar van deze manier van 'repareren'?

Opgave 69
Hieronder zie je een schakeling. Je sluit een elektromotor van 3,5 Ω en een lamp van 7 Ω parallel aan op een spanningsbron van 15 volt. Op beide apparaten staat dan 15 volt. Je beveiligt de schakeling met een zekering van 6 A. Laat met een berekening zien of deze zekering groot genoeg is.

Opgave 70
Lisa heeft in huis een aparte zekering voor de woonkamer. In de woonkamer staan de volgende apparaten:
- televisie
- twee spaarlampen
- laptop
- alarmwekker
a) Gebruik de tabel hieronder. Hoeveel ampere moet de zekering minimaal aankunnen?
b) Lisa gebruikt een zekering van 9 A. Kan ze dan ook een waterkoker in de woonkamer gebruiken?

• glaszekering
  Een type smeltveiligheid, een glazen buisje met een dunne draad erin, dit type vind je vaak in apparaten zoals televisie, computer en DVD spelers.

• installatieautomaat
  Eén van de twee soorten zekering, heeft dezelfde functie als een smeltveiligheid maar kan steeds opnieuw ingeschakeld worden.

• kortsluiting
  Een makkelijkere weg voor de elektrische deeltjes dan normaal, bijvoorbeeld langs een component, de elektronen hoeven dan niet meer door dat component. De stroom kan dan te hoog worden.

• overbelasting
  Thuis ontstaat overbelasting wanneer je teveel apparaten aansluit op dezelfde draad. De stroom door de hoofddraden wordt dan te hoog.

• smeltveiligheid
  Eén van de twee soorten zekering, bevat een draad die met opzet dunner is dan de draden in de rest van het systeem, bij een te hoge stroom brandt de draad door.

• zekering
  Twee soorten zekering zijn de smeltveiligheid en de installatieautomaat, schakelt de stroom uit wanneer die te hoog wordt, beveiligt tegen de gevaren van kortsluiting en overbelasting.

• Je kunt uitleggen wat kortsluiting betekent.
  Bij kortsluiting maak je een makkelijkere weg dan de normale weg die de elektrische deeltjes moesten doorlopen. Je maakt als het ware een wegomleiding. De elektrische deeltjes hoeven dan niet meer door een component, maar kunnen er omheen, via een makkelijkere route.

• Je kunt de gevaren noemen die door kortsluiting kunnen ontstaan.
  Bij kortsluiting kan de stroomsterkte door een draad en door de spanningsbron te hoog worden. Draden kunnen dan gaan smelten en er kan zelfs brand ontstaan.

• Je kunt uitleggen wat overbelasting betekent.
  Een apparaat, draad of component is overbelast op het moment dat er meer stroomsterkte door gaat dan dat het apparaat aan kan.
  

• Je kunt een veel voorkomende manier noemen waarop in huis overbelasting ontstaat.
  Wanneer je veel componenten, parallel aansluit op één spanningsbron, dan moeten alle elektrische deeltjes voor die componenten door één aanvoerdraad en één afvoerdraad. Door deze twee draden gaat een veel grotere stroomsterkte lopen dan door elk van de componenten. Als deze stroomsterkte hoger wordt dan de draden aankunnen, hebt je te maken met overbelasting.

• Je kunt de gevaren noemen die door overbelasting kunnen ontstaan.
  Bij overbelasting kan de stroomsterkte door een draad en door de spanningsbron te hoog worden. Draden kunnen dan gaan smelten en er kan zelfs brand ontstaan.

• Je kunt uitleggen hoe een smeltveiligheid beschermt tegen kortsluiting en overbelasting.
  Bij kortsluiting en overbelasting wordt de stroomsterkte te hoog. In een smeltveiligheid zit een dun draadje. Bij een bepaalde stroomsterkte zal dit draadje doorbranden. Omdat het draadje veel dunner is dan de rest van de draden in de schakeling, zal de smeltveiligheid als eerste doorbranden bij een te hoge stroom.

• Je kunt uitleggen wat het verschil is tussen een smeltveiligheid en een installatieautomaat.
  Een smeltveiligheid is goedkoper dan een installatieautomaat. In een smeltveiligheid brand een draadje door. Daarna kun je de smeltveiligheid niet nog een keer gebruiken. Een installatieautomaat kun je na gebruik weer aanzetten. Een installatieautomaat gaat veel langer mee.