Profielwerkstuk Natuurkunde 1,2 - Energietransport

Richard F

Beste lezers,

Ik ben Richard en ik zit in het vijfde leerjaar van HAVO op de middelbare school. Als vak voor het profielwerkstuk van het profiel N&T heb ik natuurkunde 1,2 gekozen. Als onderwerp heb ik energietransport gekozen met de nadruk op het verlies van energie bij het transport over lange afstanden. Een experiment moet aantonen dat er bij laagspanning veel energie verloren gaat door lange kabels vanwege de hoge weerstand.

Kan iemand mij misschien wat helpen om wat bruikbare informatie te geven over hoe ik het beste de proef kan opzetten en welke middelen ik kan gebruiken.

Alvast bedankt.

Groeten,

Richard

Jan van de Velde

twee foutjes:

-ten eerste hoort dit op het huiswerkforum

Een moderator zal het wel verhuizen hoor, dus open geen ander topic.

-ten tweede gaat die energie niet zozeer verloren door de grote weerstand, maar door de grote stroomsterkte die je bij laagspanning nodig hebt.

om aan de andere kant van de draad een bepaald vermogen te kunnen gebruiken.

Verder vraag ik mij af waar je heen wilt met zo'n PWS. Mij lijkt zo'n vraag op een paar paginaatjes wel afgehandeld. En dat is dan inclusief voorpagina, inleiding, en inhoudsopgave en bijlagen.

marcus

Volgens mij kun je dat alleen experimenteel met echt ook heel lange kabels wat dan in de praktijk moeilijk zal gaan.

Overigens begrijp ik de wikipedia uitleg waarom het verlies bij hoge spanning (en lage stroom) kleiner is niet zo. P=UI en U=IR Daarom neemt verlies over de leiding P=I2R

quadratisch toe met de stroom. Maar Dezelfde formules geven P=U2/R dus dan zou het verlies ook quadratisch met de spanning toenemen en bij gelijkblijvend vermogen maakt het dan geen verschil?

Jan van de Velde

Volgens mij kun je dat alleen experimenteel met echt ook heel lange kabels wat dan in de praktijk moeilijk zal gaan.

Je kunt al eens dunne kabeltjes pakken van een materiaal met een hoge soortelijke weerstand. Of nog eenvoudiger, je kabel simuleren middels een weerstand.

Overigens begrijp ik de wikipedia uitleg waarom het verlies bij hoge spanning (en lage stroom) kleiner is niet zo. P=UI en U=IR Daarom neemt verlies over de leiding P=I²R

quadratisch toe met de stroom. Maar Dezelfde formules geven P=U²/R dus dan zou het verlies ook quadratisch met de spanning toenemen en bij gelijkblijvend vermogen maakt het dan geen verschil?

De kneep zit hem in het feit dat die U verrassend klein is. Dat is namelijk niet die 100 kV of zo, maar slechts een paar volt spanningsval over die leiding. De rest van de spanningsval vindt plaats in de "weerstand" die met die leiding in serie staat, n.l. die apparaten in die woonwijk. Maar het is wél de volledige stroom die erdoorheen moet.

PS kwadraatjes en nog veel meer handige tekentjes kun je vinden in de link "speciale tekens" boven je concept-berichtvenster. Maakt de boel leesbaarder.

EDIT>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>

Hieronder de boel nagebootst. 1000 V spanning, twee weerstandjes van 1 kΩ

elk die de weerstand van de "hoogspanningskabel" voorstellen, en eentje van bijna 500 kΩ die de betalende verbruikers voorstelt. Over elke weerstand de spanningsval, en de stroomsterkte is uiteraard in heel deze serieschakeling gelijk.

Je ziet dat de spanningsval in de kabel maar 2 x 2 V = 4 V is. Voor de verbruikers is er nog 996 V over.

dus aan P = U²/R bij hoge spanning (en dus lage stroomsterkte) gaat beduidend minder onderweg verloren dan aan P= I²R bij lage spanning (en dus grote stroomsterkte.)

En om dat vermogen bij de verbruiker te krijgen moet je of het een, of het ander, want P=UI. Dus liefst hoge U en lage I

Richard F

Dankjewel, hier heb ik wel wat aan!

Er is zeker wel genoeg te schrijven over het hele energietransport en het gebruik.

Jan van de Velde

Ga je het dan ook vergelijken met het transport van LPG (vraag: waarom varen we met vloeibaar gas uit bijv. Algerije naar Rotterdam om dat dan hier in elektriciteitscentrales te verstoken? Is het dan energetisch niet veel gunstiger die centrale in Algerije te bouwen en de elektrische energie met een paar hoogspanningskabels naar Nederland te brengen?

Nog zo'n deelvraag: als ik medeforummer Klazon mag geloven (en waarom niet) gaat het grootste deel van het vermogensverlies van het net op in de woonwijken. Waarom brengen we dan geen 2300 V ipv 230 V naar de stopcontacten? dunnere kabels (goedkoper) en minder verliezen?

Waarom eigenlijk die 110 (USA etc) en 230 V (Europa etc)?

Waarom is 230 V alweer een beetje gunstiger dan 220 V die we nog maar 20 jaar geleden hadden?

Richard F

Hoogspanningskabels over de Atlantische oceaan is natuurlijk al onmogelijk.

Overigens kan 2300V op de stopcontacten ook niet uit veiligheidsoverwegingen.

Maar uit een berekening heb ik een keer gezien dat bij lage spanning (230V) over lange kabels over een afstand van enkele kilometers slechts 45% van de totale energie nuttig is aan het einde van de rit. En dáár moet het dan zo ongeveer over gaan, en inderdaad dat voorbeeld met dat transport van dat gas, dat kan ook in het verslag worden opgenomen.

Jan van de Velde

Hoogspanningskabels over de Atlantische oceaan is natuurlijk al onmogelijk.

Algerije ligt echt net aan de andere kant van de oceaan. De straat van Gibraltar is maar een kilometer of 13 breed, en in rechte lijn is Algerije hier maar een kilometer of 1500 vandaan denk ik. OK, via Gibraltar 2500 dan.

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

Profielwerkstuk Natuurkunde 1,2 - Energietransport

Profielwerkstuk Natuurkunde 1,2 - Energietransport

Re: Profielwerkstuk Natuurkunde 1,2 - Energietransport

Re: Profielwerkstuk Natuurkunde 1,2 - Energietransport

Re: Profielwerkstuk Natuurkunde 1,2 - Energietransport

Re: Profielwerkstuk Natuurkunde 1,2 - Energietransport

Re: Profielwerkstuk Natuurkunde 1,2 - Energietransport

Re: Profielwerkstuk Natuurkunde 1,2 - Energietransport

Re: Profielwerkstuk Natuurkunde 1,2 - Energietransport