Zonder elektriciteit geen technologie. De ontdekking van elektriciteit en de uitvindingen die ons in staat stelden het te gebruiken, hebben ertoe geleid dat we met krachtige computers in onze broekzak rondlopen en volledig elektrische auto’s de weg op kunnen sturen. Opladen is daarbij een handeling waar we amper meer bij nadenken. Toch is het interessant om te weten hoe het precies werkt en wat we de komende jaren nog kunnen verwachten op dit gebied.

Tweehonderd jaar geleden zag de voorloper van de elektromotor het levenslicht, een apparaat uit de koker van Michael Faraday. Voor het eerst waren we voor het opwekken van elektriciteit niet meer afhankelijk van statische lading of bliksem, maar konden we zelf stroom opwekken. Met de komst van de dynamo, een paar jaar later, werd dat nog een tikkeltje makkelijker.

Als er één ontwikkeling is die in de laatste twee eeuwen een vlucht heeft genomen, is het wel die rond elektriciteit. Faradays simpele elektromotor is vervangen door enorme energie-installaties, windmolenparken en kernreactoren. We willen stroom in het vliegtuig, in de tuin en onderweg. Maar hoe werkt het? Waarom gaat je telefoon nog steeds maar anderhalve dag mee, aanmerkelijk korter dan de eerste mobiele telefoons? En gaat dat in de nabije toekomst nog veranderen?

Wat is elektriciteit?

Laten we bij het begin beginnen. Alles om ons heen bestaat uit deeltjes. Twee van die deeltjes, het proton en het elektron, hebben van nature een verschillende lading: het proton is positief geladen, het elektron negatief. Als die deeltjes zich op verschillende objecten bevinden ontstaat er een kracht tussen die objecten: ze trekken elkaar aan, of stoten elkaar af.

Leggen we echter een (geleidende) kabel tussen die twee geladen objecten, dan zorgt het verschil in lading ervoor dat er een stroom gaat lopen, tot de twee objecten weer in evenwicht zijn. Je kunt het vergelijken met twee bekers, een lege en een gevuld met water, die je aan de onderkant met een slangetje aan elkaar bevestigt. Zet de slang open, en het water stroomt net zo lang van de volle naar de lege beker tot er geen verschil in volume meer is. De beweging van elektrisch geladen deeltjes noemen we om die reden stroom.

Elektriciteit in huis

Interessant, maar hoe werkt dat bij jou thuis? Een huis is via een kabel aangesloten op een elektriciteitsnetwerk. Aan de andere kant van de kabel, bij de leverancier van de elektriciteit, wordt een verschil in spanning gecreëerd, die in stand wordt gehouden tot en met het stopcontact bij jou in de muur.

In de vergelijking uit de vorige paragraaf: de beker wordt gevuld, maar de sluis in de slang wordt nog niet opengezet. Dat gebeurt pas als jij een stekker in het stopcontact steekt of als er een elektrisch apparaat wordt aangezet. Het apparaat maakt verbinding tussen de twee aansluitingen van het stopcontact en de deeltjes beginnen te stromen, zodat het apparaat kan werken.

©Olga Yastremska, New Africa, Africa Studio

Batterijen

Een batterij is eigenlijk een mini-versie van een elektriciteitscentrale. Binnen in de batterij zitten chemische stoffen. Die stoffen ondergaan bij gebruik van de batterij een chemische reactie, waardoor er aan de minpool elektronen worden vrijgemaakt en er aan de pluspool elektronen worden gebonden. Op die manier ontstaat er spanning in de batterij die elektrische apparaten kan aandrijven. Er zijn verschillende soorten batterijen met verschillende soorten spanning, die elk hun eigen toepassing hebben.

Een oplaadbare batterij, ook wel accu genoemd, werkt hetzelfde, maar met de toevoeging dat het proces kan worden omgekeerd: als de batterij in een oplader wordt gestopt, keren de chemische processen om en wordt er een spanningsverschil opgebouwd. Afhankelijk van het chemische proces dat wordt gebruikt en de kwaliteit van de batterij, kan dit proces zomaar duizenden keren worden herhaald zonder al te veel verlies van opslagcapaciteit.

Smartphones

De mobiele telefoon die je rond de eeuwwisseling in je broekzak had zitten, kreeg zijn energie uit een zogenaamde nikkel-cadmiumbatterij (NiCd). Dat was voor die tijd en prima oplossing. NiCd-accu’s hebben weliswaar een lage capaciteit, maar dat was niet zo erg: de telefoons uit die tijd hadden nog geen zware processors, grafische kaarten en 4K-schermen om van energie te voorzien. Ja, het duurde even voor hij was opgeladen, maar als je eenmaal vier streepjes had, kon je er zo een week of twee mee door.

Hoe groter en krachtiger onze smartphones werden, des te meer behoefte er kwam aan een stevigere accu. Die werd gevonden in de lithium-ion-batterij, ook wel Li-ion genoemd. Li-ion heeft als voordeel dat er veel meer spanning kan worden opgewekt, en bovendien kan die spanning veel sneller worden gegenereerd via een oplader. Daardoor laadt je telefoon dus veel sneller op dan je oude Nokia deed. Het is dus niet dat je accu minder goed is geworden; je telefoon is tegenwoordig gewoon een stuk krachtiger dan vroeger, waardoor de batterij sneller wordt leeggetrokken.

©ET.

©Steve Heap

Usb-c

Los van de capaciteit, techniek en kwaliteit van de accu is ook de aansluiting waarmee wordt opgeladen van groot belang. Het stopcontact is daarbij nooit het probleem: dat is krachtig genoeg om een wasmachine van stroom te voorzien, dus een smartphone gaat voorlopig ook wel lukken. De aansluiting op het apparaat zelf is een ander verhaal. Tot een aantal jaar geleden was micro-usb nog de gouden standaard (Apple-smartphones hadden een eigen oplaadsysteem).

Tegenwoordig is usb-c verreweg de beste keuze. Usb-c kan tot wel tien keer zoveel stroom genereren als micro-usb – ideaal dus voor de grotere accu’s die we tegenwoordig gebruiken. Het is niet voor niets dat usb-c vanaf eind 2024 verplicht wordt op alle mobiele apparaten die in de EU worden verkocht. Dat heeft als extra voordeel dat je niet voor ieder apparaat een andere stekker nodig hebt, dus de belasting van het milieu wordt ook een beetje kleiner. Zelfs de komende generatie iPhones wordt uitgerust met usb-c als oplaadstandaard.

Snelladen

Alsof usb-c nog niet snel genoeg was, hebben veel duurdere telefoons tegenwoordig een snellaadfunctie. Snelladen is uitermate geschikt om in weinig tijd een flink deel van je accu te vullen, al is het effect beperkt als je batterij voor meer dan de helft vol zit. Dat komt door de extra beveiliging die bij het snelladen is ingebouwd. De eerste helft van het oplaadproces gaat razendsnel, maar oververhitting en overlading te voorkomen, wordt de snelheid van het opladen na verloop van tijd teruggeschroefd. Snelladen is daarom het effectiefst bij een vrijwel lege batterij: binnen een kwartiertje zit je weer op de helft van je accucapaciteit. Het tweede deel gaat dus veel langzamer om je accu te beschermen.

©Paulus N. Rusyanto

Lees ook: Zo kun je zien of je USB-kabel snelladen ondersteunt

Adapters

De oplader die je vroeger vaak standaard bij je telefoon geleverd kreeg (tegenwoordig gebeurt dat steeds minder), bestaat uit een kabel, al dan niet usb-c, en het bekende blokje. Dat blokje is een adapter die de netspanning van 230 volt omzet naar de gewenste laadspanning.

Op de oplader staat aangegeven hoeveel volt en hoeveel ampère er geleverd kan worden. Voor een gemiddelde usb-adapter is dat bijvoorbeeld 5 volt en 1,0 ampère. Netspanning komt doorgaans met 230 volt en 16 ampère uit de muur, dus de adapter gebruikt maar een fractie. Dat is prima, want een smartphone-accu heeft helemaal niet zoveel nodig. Als onze accu’s in de komende jaren nog groter worden en nog meer energie kunnen opslaan, zal het vermogen van adapters ook omhooggaan om dezelfde snelheden te behouden.

Een gloednieuwe smartphone zal met een oude adapter toch relatief langzaam opladen. Andersom is het zo dat een oudere telefoon best met een nieuwe adapter kan worden opgeladen, al zit je wel vast aan de laadsnelheden die de telefoon aankan, hoe groot de adapter ook is.

©Olga Yastremska, New Africa, Africa Studio

Lees ook: Openbaar oplaadpunt? Pas op, je smartphone kan gehackt worden!

 Draadloos opladen

Toegegeven, écht draadloos opladen bestaat niet. Je hebt nog steeds een apparaat nodig dat je in het stopcontact steekt. Om uit te leggen hoe draadloos opladen precies werkt, gaan we terug naar de elektromotor van Faraday. Faraday wist al dat een magnetisch veld rond een spoel een elektrische stroom genereerde, maar hij wist ook dat dat andersom net zo het geval was: een elektrische stroom door een spoel genereert een magnetisch veld rond die spoel. Dat is precies wat er gebeurt in de elektrische oplader: de stroom uit het stopcontact wordt door de spoel gestuurd, en een magnetisch veld ontwikkelt zich rond de lader.

Je telefoon, of een ander apparaat dat draadloos kan worden opgeladen (denk aan de elektrische tandenborstel, een van de eerste toepassingen), heeft ook een spoel aan boord. Breng je die spoel bij het magnetische veld in de buurt, dan begint er in de spoel van je telefoon een stroom te lopen die de accu oplaadt. Beide toepassingen van Faradays uitvinding zorgen er dus tegelijkertijd voor dat je je apparaten tegenwoordig draadloos kunt opladen, al moet die techniek natuurlijk wel in je telefoon zijn ingebouwd.

De toekomst

Dat de technologie van het opladen in een stroomversnelling zit, komt mede doordat verschillende branches baat hebben bij snelladende accu’s met hoge capaciteit. Niet alleen voor je smartphone is het fijn, maar fabrikanten van elektrische auto’s en fietsen kampen al sinds het eerste uur met klachten over traag opladen en een lage actieradius. Ruimtevaartbedrijven doen er alles aan om hun accu’s zo efficiënt mogelijk te maken. Nieuwe ontwikkelingen hoeven dus niet alleen van Apple en Samsung te komen, en dat komt de snelheid van de processen ten goede.

Wat we zeker weten, is dat zowel de makers van apparaten als die van hun opladers met elkaar in de pas moeten blijven lopen. Je kunt nog zo’n snelle oplader hebben, als je telefoon die snelheid niet aankan, heb je er niets aan, en andersom is dat ook het geval. Het lijkt echter een kwestie van tijd voor we laadvermogens van ver boven de 100 watt gaan aantikken, waardoor je smartphone-accu met de huidige capaciteit in amper een kwartier volledig kan worden opgeladen. Wat we natuurlijk het liefst zouden zien, is dat je telefoon niet meer elke avond in de lader hoeft, maar daar zullen we nog wel een paar jaar op moeten wachten.

Bij ID.nl zijn we gek op producten met een goede prijs-kwaliteitverhouding. Daarom speurt de redactie een aantal keer per week naar zulke deals. Nu de zomervakantie weer bijna ten einde is, gaan de kinderen weer naar school. Grote kans dat ze gaan vragen om een smartphone als ze die (nog) niet hebben. Wij vonden vijf goede smartphones voor onder de 200 euro.

Voor een goede smartphone betaal je tegenwoordig allang de hoofdprijs niet meer en heb je voldoende keuze uit het lagere, goedkopere segment. Vaak lever je wel iets in wat betreft opslagruimte, processorsnelheid of camera, maar daarentegen betaal je ook honderden euro's minder voor zo'n telefoon ten opzichte van de duurdere modellen. Wij vonden vijf goede toestellen voor niet meer dan 200 euro.

Xiaomi  Redmi  14C

De Xiaomi  Redmi  14C heeft een helder 6,88‑inch scherm, ideaal om video’s te kijken en te multitasken De telefoon wordt aangedreven door een octa‑core processor en met 8 GB RAM. De batterij van 5.160  mAh gaat moeiteloos de dag rond, en heeft een snellaadfunctie. Met een 50 MP hoofdcamera maak je scherpe foto’s in daglicht én nachtmodus. Dankzij de aluminium behuizing voelt de telefoon premium en stevig aan, en de vingerafdrukscanner én gezichtsherkenning maken ontgrendelen intuïtief en snel. Dit toestel blinkt uit in alledaags gebruik, zonder franjes, maar met veel waar voor je geld.

HMD Pulse Pro

De HMD Pulse Pro heeft verrassend veel te bieden. Met een 6,56-inch HD+ scherm en een soepele 90 Hz verversingssnelheid is het scherm vlot. Wat deze telefoon echt bijzonder maakt, is de dubbele 50 MP camera – zowel voor- als achteraan – waarmee je haarscherpe selfies en foto’s maakt, zelfs bij weinig licht. Binnenin vind je 6 GB RAM en 128 GB opslag, genoeg voor al je apps, foto’s en bestanden, en uitbreidbaar met een microSD-kaart. De krachtige 5.000 mAh-batterij houdt het makkelijk een dag vol. Leuk om te weten: dit toestel is ontworpen om makkelijk zelf te repareren – onderdelen en instructies zijn beschikbaar, wat ‘m niet alleen duurzaam, maar ook vriendelijk voor je portemonnee maakt.

Samsung Galaxy A16 5G

Deze Samsung ziet er luxer en duurder uit dan hij is, dankzij een helder AMOLED‑scherm en een strak en slim ontwerp. Wat je misschien niet verwacht: Samsung garandeert tot wel zes jaar software‑updates, waardoor hij toekomstbestendig is. Prestaties blijven wel op instapniveau, maar voor dagelijks gebruik zoals WhatsApp, web en video is het meer dan voldoende. De batterij houdt het prima vol. Voor wie betrouwbaarheid, goed merk en lange updates belangrijk vindt, is deze telefoon het overwegen waard.

Oppo A5 Pro 4G

De OPPO A5 Pro 4G is een budgettelefoon met een 6,67‑inch 90 Hz-scherm, 8 GB RAM en 256 GB opslagcapaciteit. De 5.800 mAh batterij gaat makkelijk een volle dag mee en ondersteunt snel laden. Wat deze telefoon echt onderscheidt is zijn robuuste bouw: waterdicht (IP68/IP69), valbestendig volgens militaire standaarden, en voorzien van Gorilla Glass 7i. Makkelijk stuk te krijgen is deze telefoon dus niet. Het geluid komt stevig door dankzij stereo speakers met Dolby Atmos. Al met al krijg je hier een stevig toestel met verrassend veel ruimte en functies voor een zachte prijs. Wel iets om rekening mee te houden: het toestel is alleen geschikt voor 4G. Dat signaal blijft echter nog een aantal jaar actief, dus je hoeft niet bang te zijn dat je te snel achterloopt. Je hebt alleen een wat lagere downloadsnelheid dan de meeste 5G-telefoons.

Motorola Moto G55  5G

Deze smartphone is stevig, heeft een gladde afwerking en is verkrijgbaar in een zachte tint grijs. Het scherm van 6,49 inch heeft 120 Hz beeldfrequentie en maakt video's streamen levendig dankzij de FHD+ resolutie. De batterij van 5.000 mAh houdt moeiteloos een hele dag stand, ook bij intensief gebruik. Voor wie van geluid houdt: dubbele speakers met Dolby Atmos creëren een ruimtelijk effect. De 50 MP-hoofdcamera levert heldere plaatjes in daglicht, en dankzij de ultrawide-lens kun je breder kaderen voor groepsfoto’s of landschappen. De 8 GB RAM en 256 GB opslag (uit te breiden met een extra microSD-kaartje) maken multitasken soepel en opslag ruimte genoeg.

Samsung heeft de Micro RGB gepresenteerd, een 115 inch-televisie met een achtergrondverlichting van afzonderlijk aangestuurde rode, groene en blauwe leds van minder dan 100 micrometer. Volgens Samsung zet Micro RGB een nieuwe standaard voor kleurnauwkeurigheid, contrast en beeldervaring in het ultra-premium tv-segment.

Waar conventionele tv's gebruikmaken van grotere leds of mini-leds in witte of blauwe varianten, zet Micro RGB elke afzonderlijke rode, groene en blauwe led precies daar waar die nodig is. Dat maakt een veel fijnere aansturing van kleur en contrast mogelijk. Samsung claimt hiermee de volledige BT.2020-kleurruimte te halen, een standaard die tot nu toe vooral in professionele toepassingen werd gehaald. Het beeld zou daardoor natuurgetrouwer ogen, vooral bij HDR-weergave.

De Micro RGB wordt aangestuurd door een eigen AI-engine die elk beeldframe analyseert en automatisch kleuren, contrast en geluid optimaliseert. Bij matte of doffe beelden kan de tv kleuraccenten versterken zonder onnatuurlijk te ogen. Een Glare Free-laag moet ervoor zorgen dat ook in fel verlichte woonkamers het beeld goed zichtbaar blijft.

Voor consumenten kan deze techniek de opmaat zijn naar een nieuwe generatie huiskamertv's waarbij achtergrondverlichting met micrometer-RGB-leds zorgt voor kleurnauwkeurigheid die voorheen niet haalbaar was. In combinatie met lcd-panelen kan dit leiden tot betere prestaties in hoge helderheidsniveaus, waar zowel traditionele lcd- als oled-tv's soms tekortschieten.
Naast beeldkwaliteit richt Samsung zich ook op gebruiksgemak. De Micro RGB ondersteunt spraakbediening via Bixby, bevat Vision AI-functies die beeld en geluid aanpassen aan de content, en draait op Tizen OS met een gegarandeerde 7 jaar aan software-updates. Beveiliging van persoonlijke gegevens verloopt via Samsung Knox.

De Samsung Micro RGB verschijnt in Nederland op 13 oktober voor een adviesprijs vanaf 29.999 euro. Er komen later meerdere formaten beschikbaar.

©Samsung