Elektriciteit voor jong en oud: werken op zonne-energie

We gebruiken voor allerlei apparaten een hele hoop elektriciteit. Die elektriciteit wordt opgewekt in grote elektriciteitscentrales, die in het begin van de 21e eeuw voor een deel nog werken door de verbranding van olie, gas of kolen. Allemaal niet zo milieuvriendelijk dus. Het is niet voor niets dat er steeds meer wordt gezocht naar manieren om elektriciteit te winnen uit windkracht en zonlicht. Met een eenvoudige schakeling kunnen kinderen leren hoe je de zon kunt inzetten voor de opwekking van elektriciteit.

Steeds meer energie

In de winkel is veel speelgoed tegenwoordig voorzien van een stekker of een accu. Zo goed als iedereen heeft een mobiele telefoon in zijn broekzak die gemiddeld één keer per dag moet worden opgeladen. We vinden het vanzelfsprekend dat we overal muziek kunnen beluisteren en dat we overal licht om ons heen hebben, waar we ook zijn of komen. Onze samenleving draait op computers en industrie die voor een belangrijk deel afhankelijk is van elektriciteit.

Minder is beter

We zijn ons steeds meer bewust van de gevolgen van al die energieconsumptie voor ons milieu, maar ook voor onze beurs. Op allerlei manieren wordt daarom gezocht naar manieren om in ieder geval niet méér energie te gaan gebruiken en liever zelfs minder. We zoeken naar manieren om onze woningen beter te isoleren en naar apparaten die met minder energie toekunnen om ons even goed, liefst beter, van dienst te zijn. Onze energieverslindende gloeilampen hebben plaatsgemaakt voor spaar- en LED-lampen.

Herkomst van onze elektriciteit

Voor het overgrote deel is onze energie afkomstig uit fossiele bronnen. Energiecentrales werken op de verbranding van olie, gas of kolen om de turbines aan het werk te zetten die onze elektriciteit opwekken. Het zijn vormen die een zware wissel trekken op ons milieu, broeikasgassen als CO2 en methaan hebben gevolgen voor de algehele stijgende temperatuur op aarde. Met moderne energieopwekkers kunnen we proberen het tij te keren. Denk hierbij aan windenergie en zonne-energie.

Een zonnecel: werken met zonne-energie

Als we het over zonne-energie hebben dan hebben we het bijvoorbeeld over elektriciteit die met behulp van zonnepanelen wordt opgewekt. En hoe leuk is het, als kinderen dit zelf in de praktijk kunnen proberen? Dit is leuk om in de basisschoolklas te doen, maar de benodigde materialen voor de experimenten zijn betaalbaar genoeg voor thuisgebruik. Dat is zeker het geval als je een beetje voorzichtig bent, dan kun je dezelfde materialen in verschillende opstellingen steeds opnieuw gebruiken. Heb je al deze spullen nog niet in huis? In elektronicawinkels kun je ze waarschijnlijk wel vinden, en de kosten zullen meevallen. Kijk bijvoorbeeld op de sites van Conrad of Opitec.

Veiligheid met kinderen

Het werken met elektriciteit kan gevaarlijk zijn. De stroom uit onze stopcontacten kan dodelijk zijn. Bij alle experimenten die je met stroom uitvoert mag je daarom nooit gebruik maken van een stopcontact. We gebruiken uitsluitend veilige elementen, die alleen maar goed werken op lage voltages, dus met simpele batterijtjes óf met behulp van zonne-energie. En dat is voldoende om toch leuk mee te kunnen experimenteren.

Foto’s en schema’s

Je ziet in de uitleg hieronder allerlei foto’s. Zo kun je zien hoe de verschillende onderdelen eruit zien. Als de te maken opstelling ingewikkelder wordt, zou een foto niet goed meer werken. Vooral de hoeveelheid draadjes maakt het er dan niet overzichtelijker op. We maken daarom ook gebruik van schema’s en schematekeningen. Voor alle elementen die in de opstellingen worden gebruikt bestaat er een schema. Hieronder zie je naast de foto van een onderdeel ook de betreffende schematische weergave.

Wat heb je nodig

Voor een eenvoudige opstelling met zonne-energie kun je volstaan met de volgende onderdelen:

Hoe pak je het aan

• Verzamel alle spullen die je nodig hebt.
• Als je de bladen van de propeller nog moet vastmaken heb je een klein schroevendraaiertje nodig om alles in elkaar te zetten.
• Druk de propeller op de as van de motor.
• Zet de beugel op het blokje hout. Hier zul je een schroefje voor moeten gebruiken.
• Pak het eerste snoertje met het krokodillenbekje. Knijp de ene kant van het snoertje met het krokodillenbekje vast aan het schroefje achter op de zonnecel.
• Knijp de andere kant van dit eerste snoertje vast aan een van de metalen uiteinden van de motor, of een van de draden die uit de motor steken.
• Pak het tweede snoertje met het krokodillenbekje. Knijp de ene kant van dit tweede snoertje met het krokodillenbekje vast aan het andere schroefje op de achterkant van de zonnecel.
• Maak de andere kant van het tweede snoertje vast aan het andere draadje van de motor.
• De opstelling is nu al gemaakt. Houd de zonnecel in het zonlicht. De opgewekte elektriciteit loopt nu, als er voldoende licht is, door de motor en brengt de propeller aan het draaien. Heb je in plaats van een propeller de fitting met lampje gebruikt, dan gaat bij voldoende licht het lampje aan.
• Heb je toevallig twee zonnecellen? Dan kun je met behulp van een extra draadje de twee zonnecellen in serie plaatsen, dus achter elkaar. Dan laat je één draadje van de ene zonnecel naar de andere lopen. Het overgebleven contact op beide zonnecellen maak je met de ander draden dan vast aan de twee draadjes van de motor. Als je beide zonnecellen nu in het licht houdt, dan gaat de propeller veel sneller draaien dan voorheen.