Direct zoeken




 

.

schakelingen

Elektrische schakelingen ❷

uitleg

Een aantal elektrische componenten (onderdelen) aan elkaar noem je een elektrische schakeling of kortweg: schakeling . Om een schakeling te laten werken is minimaal één spanningsbron nodig. Wanneer je met twee draaden een batterij en een lampje verbind heb je een schakeling gemaakt (afbeelding 1). De elektrische stroom wil bij een spanningsbron altijd van de positieve pool naar de negatieve pool. In afbeelding 1 zal er een stroom gaan lopen omdat er een gesloten kring van geleiders is van de positieve pool naar de negatieve. Een schakeling is goed te vergelijken met de centrale verwarming thuis (afbeelding 2).    

 

Afbeelding 1
stroomkring .jpg" style="width: 197px; height: 180px;" />
  Afbeelding 2
   

 

doelen

doel 1 - Je kunt uitleggen wat we bedoelen met een elektrische component .
Een elektrische component is een moeilijkere benaming voor elektrisch onderdeeltje. Voorbeelden van componenten zijn: batterij, accu, zonnecel, dynamo , lampje, weerstandje, motor, draad, schakelaar en nog veel meer.

 

doel 2 - Je kunt uitleggen wat we bedoelen met een elektrische schakeling .
Een aantal elektrische componenten (onderdelen) aan elkaar noem je een elektrische schakeling of kortweg: schakeling .

 

doel 3 - Je kunt uitleggen welk onderdeel van een simpele schakeling de energie levert.
In een schakeling moet altijd minimaal één spanningsbron zitten, anders werkt de schakeling niet. In een simpele schakeling is het altijd de spanningsbron die de energie levert.

 

doel 4 - Je kunt uitleggen welk onderdeel van een simpele schakeling de energie verbruikt.
In een schakeling moet altijd minimaal één verbruiker zitten, anders heeft de schakeling geen nut. Voorbeelden van verbruikers zijn, lampjes, motoren en weerstanden. Schakelaars zijn geen verbruikers. Zij openen en sluiten de stroomkring alleen. De draden zijn normaal ook geen verbruikers, zij vervoeren alleen de elektronen .

 

opgaven

Opgave 1
Noem vier elektrische componenten .

Opgave 2
Leg uit wat een elektrische component is.

Opgave 3
Wat bedoelen we met een schakeling ?

Opgave 4
Waarvoor moet er altijd minimaal één spanningsbron in een schakeling ?
  Opgave 5
Leg uit wat de term "verbruiker" betekent, binnen een elektrische schakeling .

Opgave 6
Waarvoor moet er altijd minimaal één verbruiker in een schakeling ?

Opgave 7
Leg uit of een schakelaar ook een verbruiker is.

 

links & downloads


gelijk spanning
(uitgebreid)
       

 

NASK1/K/5-2

 

Schakelingen tekenen ❷

uitleg

Zelfs redelijk eenvoudige schakelingen hebben de neiging om al snel onoverzichtelijk te worden (afbeelding.1). Dit wordt nog erger als je ze probeert na te tekenen. Om een getekende schakeling overzichtelijk te houden zijn er een aantal afspraken gemaakt. Als eerste tekenen we de elektrische componenten met symbolen. Deze symbolen vind je in Binas. Van de componenten hieronder moet je de symbolen uit het hoofd kennen.


Verder zijn er een aantal belangrijke regels bij het tekenen van schakelingen :
- draden tekenen we alleen horizontaal of vertikaal.
- afstanden in de tekening zeggen niets over de werkelijke afstanden
- posities in de tekening zeggen niets over de werkelijke posities

Een getekende schakeling noemen we een schakelschema .
 

Afbeelding 1

 

eerst leren: stroomkring
 
   
Je kunt vertalen tussen een schakelschema en een echte schakeling    

 

doelen

doel 1 - Je kunt uitleggen wat een schakelschema is.
Een schakelschema is een tekening van een schakeling met behulp van symbolen.

 

doel 2- Je kunt de drie belangrijkste regels noemen voor het tekenen van schakelschema 's
- draden tekenen we alleen horizontaal of vertikaal.
- afstanden in de tekening zeggen niets over de werkelijke afstanden
- posities in de tekening zeggen niets over de werkelijke posities

 

doel 3 - Je kunt uit het hoofd de symbolen tekenen van een draad, batterij, lamp, schakelaar en stroommeter .

 

doel 4 - Je kunt uit het hoofd het schakelschema tekenen van een lampje dat gevoed wordt door een batterij en bestuurd wordt door een schakelaar.

opgaven

Opgave 1
Leg uit wat een schakelschema is.

Opgave 2
Noem de drie belangrijkste regels voor het tekenen van schakelschema 's
  Opgave 3
Teken de symbolen van een draad, batterij, schakelaar, lamp en stroommeter .

Opgave 4
Teken uit het hoofd het schakelschema van een lampje dat gevoed wordt door een batterij en bestuurd wordt door een schakelaar.

 

links & downloads


gelijk spanning
(uitgebreid)

practicum waar plaats je een schakelaar?

oefeningen schakelingen tekenen

practicum: schakelschema 's bedenken
 

 

NASK1/K/5-1

 

Vervangingsweerstand ❹

uitleg

Elektriciteit is het bewegen van elektronen . Hoeveel deze beweging wordt afgeremd noemen we de elektrische weerstand . Wanneer je twee of meer weerstanden in één apparaat hebt kun je de totale weerstand uitrekenen. We noemen dit de vervangingsweerstand . De vervangingsweerstand is de weerstand die je zou kunnen gebruiken om de weerstand van een aantal componenten te vervangen.    

 

In serie geschakelde apparaten
Bij twee in serie geschakelde apparaten verdeelt de spanning zich over de twee weerstanden. Het grootste deel van de spanning gaat naar de grootste weerstand . Bij twee in serie geschakelde apparaten geldt:

Utot = U1 + U2

Bij twee in serie geschakelde apparaten is de stroomsterkte gelijk. Ze zitten allebei in dezelfde stroomkring . Voor de stroomsterkte geldt:

Itot = I1 = I2

Om de vervangingsweerstand bij twee in serie geschakelde apparaten te berekenen mag je de weerstanden bij elkaar optellen. Voor de vervangingsweerstand geldt:

Rv = R1 + R2

  Afbeelding 1

 

Bij parallel geschakelde apparaten
Bij twee in serie geschakelde apparaten verdeelt de spanning zich over de twee weerstanden. Het grootste deel van de spanning gaat naar de grootste weerstand . Bij twee in serie geschakelde apparaten geldt:

Utot = U1 = U2

Bij twee in serie geschakelde apparaten is de stroomsterkte gelijk. Ze zitten allebei in dezelfde stroomkring . Voor de stroomsterkte geldt:

Itot = I1 + I2

Om de vervangingsweerstand bij twee in serie geschakelde apparaten te berekenen mag je de weerstanden bij elkaar optellen. Voor de vervangingsweerstand geldt:

  Afbeelding 2

 

links & downloads


gelijk spanning
(uitgebreid)

serie en parallel (0:10:38)

vervangingsweerstand (0:06:28)
   

 

NASK1/K/5-6

 

De NTC ❹

uitleg

Bij de meeste metalen neemt de weerstand toe als de temperatuur hoger wordt. Maar bij sommige stoffen is dit precies andersom. Als de temperatuur hoger wordt daalt de weerstand . We noemen zo'n stof een NTC . NTC betekent "negatieve temperatuur coëfficiënt". In afbeelding 1 is een NTC aangesloten op een multimeter . De multimeter meet de weerstand . De waarde die je op het display ziet verandert als de temperatuur van de NTC verandert. Dit is hoe een digitale thermometer werkt. In elk apparaat dat temperatuur meet zit een NTC . Denk bijvoorbeeld aan: de thermostaat, magnetron-oven, cv-ketel en natuurlijk de digitale thermometer. Glas en de punt van je potlood kun je gebruiken als NTC .   Afbeelding 1

 

NASK1/K/5-1

 

{access 4.SuperAdmin}Lesidee practicum waarin leerlingen met een multimeter en een NTC temperatuur gaan meten. Bijvoorbeeld calibreer met ijswater en kokend water en meet de temperatuur van lokaal, koffie, kraanwater etc{/access}

De LDR ❹

uitleg

Sommige stoffen gaan elektriciteit anders geleiden als er licht op valt. Met deze stoffen kun je een LDR maken. LDR betekent "light dependent resistor". Dit betekent zoveel als light gevoelige weerstand . Hoe meer licht op de LDR valt hoe lager de weerstand wordt. Dit onderdeeltje vind je terug in bijvoorbeeld lichtmeters van fotografen (afbeelding 1). In fotocamera's regelt een LDR de opening van het diafragma. Deze regelt net als de pupil in je oog de hoeveelheid licht die binnenkomt. In afbeelding 2 is een LDR in serie aangesloten met een stroommeter . Hoe meer licht er op de LDR valt hoe meer stroom de stroommeter zal aangeven.    

 

Afbeelding 1
  Afbeelding 2
   

 

NASK1/K/5-1

 

De diode en de LED ❹

uitleg

Een diode is een elektrisch onderdeeltje dat een soort één richtingsverkeer voor elektriciteit maakt. De elektrische deeltjes kunnen er maar in één richting doorheen. De pijl van de diode   geeft aan in welke richting de diode de stroom doorlaat (afbeelding.3).  We noemen dit ook wel de doorlaatrichting . De andere richting noemen we de sperrichting . Diodes worden gebruikt in heel veel elektrische apparaten (afbeelding.1) Een speciaal type diode geeft licht als er stroom doorheen loopt. We noemen dit een "light emitting diode " of afgekort LED . Dit betekent zoveel als " licht uitzendende diode ". LED 's wordt steeds vaker gebruiks in verlichting omdat ze veel licht geven voor weinig energie (afbeelding.2). Dat komt doordat ze een hoog rendement hebben.

Knipperende lampjes
In afbeelding.3 zijn twee lampjes met diodes aangesloten op een wisselspanning . Wanneer de stroom linksom loopt kan de stroom wel door de diode van het blauwe lampje maar niet door die van het rode lampje. Alleen het blauwe lampje brand. Als even later de stroomrichting is omgedraait gaat de stroom rechtsom. De stroom nu wel door de diode van het rode lampje maar niet door die van het blauwe lampje. Alleen het rode lampje brand. Bij deze schakeling knipperen het rode en blauwe lampje dus om en om.
   

 

Afbeelding 1
  Afbeelding 2
  Afbeelding 3

 

NASK1/K/5-1

 

De condensator ❹

uitleg

Een condensator bestaat uit twee platen geleidend materiaal. Daartussen zit een dunne laag isolerend materiaal (afbeelding 1). In een condensator kun je een klein beetje elektrsche energie opslaan. De condensator wordt in heel veel elektrische apparaten gebruikt (afbeelding 2). In afbeelding 3 is een batterij aangesloten op een lampje en een condensator . Wanneer je de schakelaar sluit gaat het lampje branden en wordt de condensator opgeladen. Wanneer je de schakelaar opent, zal het lampje nog even branden door de energie die in de condensator zit.    

 

Afbeelding 1
  Afbeelding 2
  Afbeelding 3

 

links & downloads


condensator
 
       

 

NASK1/K/5-1

 

Het relais ❹

uitleg

Een relais is een schakelaar die je aan en uit zet met elektriciteit (afbeelding 1). Als je  schakelaar A sluit gaat er een stroom door de spoel lopen. Hierdoor wordt de kern magnetisch. De ijzeren arm wordt hierdoor aangetrokken en draait naar beneden. Hierdoor wordt de stroomkring voor 230 volt gesloten en de lamp gaat aan. Als je schakelaar A weer opent, is er ook geen magnetisch veld meer in de kern. De ijzeren arm wordt door de veer weer terug geduwd en de lamp gaat uit. Relais worden in heel veel apparaten gebruikt (afbeelding 2). De startmotor van de auto werkt via een relais . De stroom door de startmotor is te groot om te schakelen met alleen het contactslot. Ook een automatische buitenlamp (afbeelding 3) werkt met een relais .  
 

 

Afbeelding 1
  Afbeelding 2
  Afbeelding 3

 

NASK1/K/5-1

 

Het reedcontact ❹

uitleg

Een reedcontact is een schakelaar die bediend wordt met magnetisme. Een simpel reedcontact bestaat uit een glazen buisje met daarin twee dunne stripjes van ijzer. Er zit een hele kleine opening tussen de twee stripjes ijzer. Wanneer je er een magneet bij houdt, dan worden de stripjes tijdelijk magnetisch en trekken naar elkaar toe. Hierdoor gaat de schakelaar aan. Wanneer je de magneet weghaalt verliezen de stripjes de magnetische kracht en veren weer terug op hun plaats. De schakelaar is weer uit. Reedcontacten vind je terug in bijvoorbeeld fietscomputers (aan het wiel) alarmsystemen en stappentellers.   Afbeelding 1

 

links & downloads


how a reed switch works (0:01:29)
       

 

NASK1/K/5-1

 

De transistor ❹

uitleg

De transistor is één van de belangrijkste onderdeeltjes in elektronische apparaten. Ze zijn er dan ook in allerlei soorten en maten (afbeelding 1). Je kunt een transistor op twee manieren gebruiken. Als schakelaar of als versterker. Een transistor heeft drie aansluitingen. De basis (B), de collector (C) en de emitter (E). De collector (verzamelaar) is de ingang van de transistor . De emitter (uitzender) is de uitgang van de transistor . De basis bepaald of er stroom gaat lopen van de collector naar de emitter .
 
  Afbeelding 1

 

werking
In afbeelding 2 zie je een schakeling met twee stroomkringen . In één van de stroomkringen zit een spanningsbron van 6 volt . De ander heeft een spanningsbron van 230 volt . In de linker schakeling wordt de stroom van de spanningsbron van 230 volt geblokkeerd door de transisitor. Hoe je jezelf dat kunt voorstellen zie je in de uitvergroting. De grote stroom duwt tegen een deur die zichzelf sluit. Wanneer je de schakelaar aanzet krijg je de situatie zoals in de rechter schakeling . Er gaat een kleine stroom lopen vanaf de spanningsbron van 6 volt . Deze stroom opent de transistor . Hoe je jezelf dat kunt voorstellen zie je in de rechter uitvergroting. De kleine stroom duwt het deurtje open en de grote stroom kan er door.
  Afbeelding 2

 

links & downloads


de transistor (0:02:35)
 
       

 

NASK1/K/5-1

 

| + -