Onder de titel Groot gelijk. De toekomst van gelijkspanning in Nederland heeft een club van energiemaatschappijen een e-book uitgegeven. Hierin worden eigenschappen en voordelen van gelijkspanning ten opzichte van wisselspanning op een rijtje gezet.
Hieronder lopen we een paar punten uit het boek na. Antwoorden kun je misschien vinden in je natuurkunde-boek, op internet in Wikipedia of in het boek 'Groot gelijk' zelf.
De keuze voor wisselspanning is eind 19e eeuw gemaakt. Dit heeft te maken met het transport van elektrische energie.
a) Leg uit wat het voordeel van een hoge spanning is bij de transport van elektriciteit.
b) Leg uit waarom wisselspanning in die tijd een groot voordeel had.
Tegenwoordig is de situatie veranderd. In een huishouden werken heel veel apparaten op gelijkspanning. Meestal wordt die geleverd door een adapter, die op het lichtnet is aangesloten.
c) Noem een aantal apparaten (minstens 5) die op gelijkspanning werken en zeg erbij hoe groot de spanning is , waarop ze werken.
d) Hoe kun je aan een adapter merken dat er bij de omzetting energie verloren gaat.
Dit energieverlies is een van de argumenten om over te stappen op gelijkspanning. Maar er zijn meer argumenten. Tegenwoordig wordt steeds meer energie opgewekt met zonnepanelen.
e) Geef een reden dat de elektriciteit van zonnepanelen schone energie genoemd wordt.
f) Leveren zonnecellen gelijkspanning of wisselspanning?
Ook worden windmolen steeds meer gebruikt. Daarin zit een generator, een soort grote dynamo.
g) Geven generatoren gelijkspanning of wisselspanning?
h) Geef een reden waarom de windmolens niet direct op het lichtnet kunnen worden aangesloten.
De wisselspanning van de windmolen wordt eerst omgezet naar gelijkspanning en daarna eventueel naar de goede wisselspanning van het lichtnet.
Een ander voordeel van gelijkspanning is dat door dezelfde kabel meer vermogen getransporteerd kan worden.
i) Leg uit waarom. Teken daarvoor het verloop van een wisselspanning en teken het verloop van een gelijkspanning met dezelfde waarde als de topwaarde van de wisselspanning.
Het huidige lichtnet wordt zeer centraal van energie voorzien. Het boek ‘Groot gelijk’ pleit voor meer decentrale opwekking, waarbij wijken van een paar honderd huizen voor hun eigen energie zorgen. In die wijken zouden dan gelijkspanningsleidingen lopen
j) Beschrijf nu wat voordelen hiervan zijn.
Er zijn nog wat obstakels die een invoering van gelijkspanning in de weg staan. Dit zijn onder andere:
- Er zijn nieuwe leidingen nodig.
- Er bestaan nog geen uitgebreide veiligheidsvoorschriften van gelijkspanning.
- Er bestaat nog geen standaardwaarde voor de spanning.
k) Vertel van deze obstakels hoe ze ‘opgelost’ kunnen worden.
l) Verzin zelf nog mogelijke obstakels met jouw oplossingen.
m) Probeer een korte presentatie te geven waarin je mensen probeert te overtuigen van het idee van gelijkspanning voor de toekomst. Gebruik de dingen die aan de orde geweest zijn en toon meer voordelen, die nog niet aan de orde geweest zijn.
Uitwerking vraag (a)
Bij een hoge spanning is de stroomsterkte laag waardoor minder warmte ontstaat.
Uitwerking vraag (b)
Wisselspanning was in die tijd met transformatoren gemakkelijk omhoog en omlaag te transformeren.
Uitwerking vraag (c)
Uitwerking vraag (d)
Een adapter voelt warm aan.
Uitwerking vraag (e)
Er wordt geen fossiele brandstof verstookt .
Uitwerking vraag (f)
Gelijkspanning.
Uitwerking vraag (g)
Wisselspanning.
Uitwerking vraag (h)
De frequentie van de wisselspanning van de windmolen moet precies gelijk zijn aan de frequentie van het lichtnet (50 Hz).
Uitwerking vraag (i)
Omdat bij wisselspanning de spanning varieert tussen 0 en de maximale waarde, is het maximale vermogen groter dan het gemiddeld vermogen. Bij gelijkspanning is dit gelijk aan elkaar.
Uitwerking vraag (j)
Kortere leidingen, minder afhankelijk van omstandigheden elders saamhorigheid minder verliezen.
Uitwerking vraag (k)
- Als leidingen versleten zijn, moeten ze toch vervangen worden. dit kan dan door gelijkspanning.
- Door experimentele projecten kunnen deze regels opgesteld en uitgeprobeerd worden.
- Door afspraken te maken kunnen slimme standaarden gesteld worden.
Uitwerking vraag (l)
Eigen antwoord.
Uitwerking vraag (m)
Eigen antwoord.
