Direct naar de inhoud
Het Seebeck & Peltier Effect: Temperatuurverschil en Elektriciteit
Bron: Sci-Supply — Thermoelectric Generator (Seebeck & Peltier Effect Demo)

Het Seebeck & Peltier Effect: Temperatuurverschil en Elektriciteit

Wek elektriciteit op uit het temperatuurverschil tussen heet water en ijsblokjes met een thermo-elektrisch element.

Groep / Leerjaar
groep 7, groep 8
Tijdsduur
60 minuten
Niveau
gevorderd
Groepsvorm
groepjes
A4 Printbaar Werkblad

Leerlingwerkblad voor in de Klas

Stappenplan, materiaallijst en leerdoelen, altijd bijgewerkt vanaf deze opdrachtpagina.

Bekijk & Print Werkblad
Aan de slag

Stappenplan voor Leerlingen

0 / 5 stappen voltooid
Voortgang van de maakles:0%

Wist je dat je een klein ventilatortje kunt laten draaien puur door warm water en ijs bij elkaar te brengen, zonder batterij of stopcontact? En omgekeerd: als je stroom op een thermo-elektrisch element zet, wordt de ene kant koud terwijl de andere kant warm wordt. Dit samenspel tussen warmtestroom en elektronenstroom heet het Seebeck- en Peltier-effect. In deze proef gebruiken leerlingen een thermo-elektrische generator (met daarin een thermokoppel tussen twee aluminium 'poten') en onderzoeken ze hoe een temperatuurverschil in stroom kan worden omgezet.

🔍 Fase 1: Oriëntatie & Concept

De opstelling voorbereiden. Zet de twee meegeleverde plastic bekertjes klaar en vul ze met zo'n 5 tot 7,5 cm water. Dompel elke aluminium 'poot' van de thermo-elektrische generator in een eigen bekertje water (geen koelpasta nodig: de poten worden rechtstreeks in het water gedompeld).

De opstelling voorbereiden. Zet de twee meegeleverde plastic bekertjes klaar en vul ze met zo'n 5 tot 7,5 cm water. Dompel elke aluminium 'poot' van de thermo-elektrische generator in een eigen bekertje water (geen koelpasta nodig: de poten worden rechtstreeks in het water gedompeld).
✏️ Fase 2: Ontwerpen & Schetsen

Nulmeting. Vul beide bekertjes eerst met water van dezelfde temperatuur en observeer: zonder temperatuurverschil gebeurt er niets, het ventilatortje op het apparaat blijft stilstaan.

Nulmeting. Vul beide bekertjes eerst met water van dezelfde temperatuur en observeer: zonder temperatuurverschil gebeurt er niets, het ventilatortje op het apparaat blijft stilstaan.
🛠️ Fase 3: Bouwen & Maken

Warmte en kou toevoegen. Vul één bekertje met heet water en het andere met ijswater (of een ander flink temperatuurverschil). Wacht een paar minuten: bij een groot genoeg verschil begint het ingebouwde ventilatortje vanzelf te draaien.

Warmte en kou toevoegen. Vul één bekertje met heet water en het andere met ijswater (of een ander flink temperatuurverschil). Wacht een paar minuten: bij een groot genoeg verschil begint het ingebouwde ventilatortje vanzelf te draaien.
⚡ Fase 4: Testen & Optimaliseren

Meten met de 4 mm-aansluitingen. Sluit een multimeter (of stroommeter) aan op de 4 mm DC-aansluitingen aan de zijkant van het apparaat om de opgewekte spanning te meten. Met het schakelaartje kun je de stroom omleiden naar deze aansluitingen. Meet hoe de spanning verandert terwijl het hete water afkoelt en het ijs smelt, en draai de bekertjes om om te zien wat er met de stroomrichting gebeurt.

Meten met de 4 mm-aansluitingen. Sluit een multimeter (of stroommeter) aan op de 4 mm DC-aansluitingen aan de zijkant van het apparaat om de opgewekte spanning te meten. Met het schakelaartje kun je de stroom omleiden naar deze aansluitingen. Meet hoe de spanning verandert terwijl het hete water afkoelt en het ijs smelt, en draai de bekertjes om om te zien wat er met de stroomrichting gebeurt.
🌟 Fase 5: Presenteren & Evalueren

Het omgekeerde effect testen (Peltier-effect). Sluit in plaats van een meter een gelijkstroombron (tot 6V) aan op dezelfde 4 mm-aansluitingen. Voel voorzichtig aan beide aluminium poten: de ene wordt kouder, de andere warmer — het Peltier-effect, het omgekeerde van wat je in stap 3 zag.

Het omgekeerde effect testen (Peltier-effect). Sluit in plaats van een meter een gelijkstroombron (tot 6V) aan op dezelfde 4 mm-aansluitingen. Voel voorzichtig aan beide aluminium poten: de ene wordt kouder, de andere warmer — het Peltier-effect, het omgekeerde van wat je in stap 3 zag.
Praktijk & Inspiratie

Voorbeelden & Inspiratie

Foto's van gemaakte werkstukken, tussenstappen en inspirerende variaties, aangeleverd door de bron van deze opdracht:

Het Seebeck & Peltier Effect: Temperatuurverschil en Elektriciteit voorbeeld 1
Eindresultaat
Het Seebeck & Peltier Effect: Temperatuurverschil en Elektriciteit voorbeeld 2
Voorbeeld
Het Seebeck & Peltier Effect: Temperatuurverschil en Elektriciteit voorbeeld 3
Voorbeeld

Instructievideo

Kid Science Experiment - Make Electricity With Ice and Heat · JoJo's Science Show - Kid Science (YouTube)

Leerdoelen & Vaardigheden

Met deze maakopdracht werken leerlingen aan de volgende SLO kerndoelen en vaardigheden:

  • Inzicht krijgen in thermo-elektriciteit (Seebeck-effect voor energieopwekking en Peltier-effect voor solid-state koeling)
  • Begrijpen hoe warmtestroom (entropie) elektronen door halfgeleidermaterialen stuwt
  • Leren werken met multimeters, spanning, stroomsterkte en dataverwerking bij temperatuurverloop
Didactische Handreiking

Leerkrachtinstructies & Klasbegeleiding

1. Voorbereiding & Lokaalinrichting

Zorg voor een thermoskan met warm water (max 70°C, niet kokend om verbranding te voorkomen) en voldoende ijsblokjes.

2. Prikkelende Introductie & Lesopening

Hoe werken koelkastjes in campers zonder lawaaierige compressor? En hoe wekken ruimtesondes zoals Voyager stroom op ver voorbij Pluto waar geen zonlicht is? Introduceer thermo-elektrische generatoren (RTG's).

3. Veiligheidsprotocol & Didactische Valkuilen
⚠️ Veiligheidsinstructies voor de klas:

Laat de leerkracht het warme water schenken. Laat het Peltier-element bij aansluiting op een batterij niet langer dan 10 seconden zonder koellichaam draaien om oververhitting te voorkomen.

🔍 Waar lopen leerlingen typisch vast?

Zonder goede thermische pasta of waterfilm tussen het element en de beker is het warmtetransport slecht en zal de motor nauwelijks draaien.

4. Differentiatie & Snelle Makers

Laat leerlingen uitrekenen hoeveel millivolt er per graad Celsius temperatuurverschil (Delta T) wordt gegenereerd.

5. Klassikale Reflectie & Vragen

  • 1.Waarom stopt de motor met draaien als beide bekers uiteindelijk dezelfde kamertemperatuur hebben bereikt?
  • 2.Wat gebeurt er met de polariteit van de stroom als je de warme en koude kant omwisselt?
  • 3.Hoe kan deze techniek in de toekomst helpen bij het terugwinnen van verspilde energie in fabrieken of bij uitlaatpijpen?

Reviews van leerkrachten

Geverifieerde leerkrachten of gasten (na goedkeuring) — echte ervaringen

Niet ingelogd?

Log in met je schoolmailadres, of ga verder zonder account — dat wordt dan wel eerst door een beheerder bekeken voordat het zichtbaar wordt.

Log in met een schoolmailadres

Reviews laden…

Laat je inspireren

Vergelijkbare Maakopdrachten

Aardbevingbestendige Wolkenkrabber op Schudtafel
TeachEngineering (University of Colorado Boulder)

Aardbevingbestendige Wolkenkrabber op Schudtafel

Bouw een eigen schudtafel en test of je zelfgebouwde tandenstokers-en-marshmallowtoren een simulatie van een aardbeving van één minuut overleeft.

TechniekOntwerpenNatuur
groep 5, groep 6, groep 7, groep 8 1 u 15 min
Anemometer: Zelf een Windsnelheidsmeter Bouwen
Science Buddies — How Does a Wind Meter Work? (STEM Activity)

Anemometer: Zelf een Windsnelheidsmeter Bouwen

Bouw een draaiend windkruis met bekertjes en bereken de actuele windsnelheid in kilometers per uur.

NatuurOnderzoekenTechniek
groep 5, groep 6, groep 7, groep 8 1 uur
Camera Obscura: Fotografie zonder Lens
NEMO Science Museum / Exploratorium

Camera Obscura: Fotografie zonder Lens

Bouw met een schoenendoos, kalkpapier en een speldenprik de oervorm van het fototoestel en zie de wereld op zijn kop.

NatuurKunstTechniek
groep 5, groep 6, groep 7, groep 8 1 uur