4.3 Schakelingen

• Natuurkunde
• Middelbare school
• mavo, havo, vwo
• Leerjaar 2

4.3 Schakelingen

Programma

Activiteit	Doel	Tijdsduur
-Huiswerk nakijken	Reflecteren op vorige leerdoelen	10 min
-Formatieve check		10 min
-Schakelingen tekenen	Nieuwe leerdoelen introduceren	10 min
-Serie en parallel		30 min
-Oefenen	Nieuwe leerdoelen verwerken	20 min

Oefeningen nakijken

Ik loop langs om te controleren of je je spullen bij je hebt en of de oefeningen gemaakt zijn.

De antwoorden staan in het eerste tabblad van de Studiewijzer in Magister.

Reflecteren op vorige leerdoelen

Klik op de link om naar een nieuwe les te gaan, hierbij kan je zelf feedback geven op je leerdoelen:

Reflectie op 4.2 Spanningsbronnen

Leerdoelen

Wat behandelen we vandaag?

• Je kunt de symbolen benoemen die je gebruikt om een schakelschema te maken.
• Je kunt het verschil uitleggen tussen een serie- en parallelschakeling.
• Je kunt het schakelschema tekenen van eenvoudige serie- en parallelschakelingen.
• Je kunt uitleggen waarom elektrische apparaten bijna altijd parallel geschakeld worden.
• Je kunt de grootte van de stroomsterkte beredeneren in een schakeling.
• Je kunt een gemengde schakeling beschrijven.

Wat is wat?

Stroomsterkte, ampère (A) = hoeveel deeltjes er per seconde stromen in een kabel.

Spanning, Volt (V) = hoeveel elektrische energie elk deeltje bij zich heeft.

Schakelingen tekenen

Als je met stroom werkt is het belangrijk om te weten hoe je stroomkring er uit ziet:

• Welke apparaten, schakelingen, transformator, etc. staan er op?
• Hoeveel spanningsbronnen heb je?
  
• In welke volgorde staan alle onderdelen?
  
• Staan ze in serie of parallel?
  

Daarom versimpelen wij stroomkringen door ze heel simpel te tekenen, dit noemen we schakelingen tekenen. En de tekening noem je een schakelschema.

Tekenregels

Hieronder zie je de vaste tekeningen die horen bij bepaalde apparaten, deze moet je kennen!

Voorbeelden

Let op dat kabels in een schakelschema altijd alleen maar getekend worden met rechte lijnen en hoeken van 90 graden!!!

Opdracht schakelingen tekenen

Ga nu de komende 10 minuten op papier de volgende schakelingen tekenen:

Makkelijk:

Een schakelschema met een batterij en 2 lampen.

Een schakelschema met een stopcontact, stroommeter en motor.

Moeilijk:

Een schakelschema met stopcontact, lamp en bel. Maar de lamp en bel mogen niet achter elkaar zitten in het schema.

Type schakelingen

Er zijn 3 manieren waarop apparaten in een stroomkring geschakeld kunnen staan:

• In serie
  
• Parallel
  
• Gemengd
  

Serieschakeling

Wanneer een schakeling in serie staat, betekent het dat het geen vertakkingen heeft, alle apparaten staan achter elkaar.

Gaat er 1 lamp kapot, doet de rest het ook niet meer.

De stroommeter kan je in serie ergens neerzetten, de stroomsterkte is overal even groot.

Serieschakeling

De spanningsmeter is niet overal even groot, deze verschilt bij elk apparaat, de spanning moet je dus per apparaat meten.

Dit kan je doen door de spanningsmeter parallel te zetten op het apparaat.

Waarom is de spanning niet overal gelijk?

Parallel schakeling

Elektrische apparaten worden bijna altijd parallel geschakeld. Want als 1 lampje kapot gaat, zijn er nog andere stroomkringen beschikbaar waardoor de stroom wel kan.

Omdat elk apparaat in een andere kring zit, krijgt elk apparaat evenveel spanning!

Maar de stroomsterkte is hier niet overal gelijk.

Op plek 1 en 5 heb je de totale stroomsterkte. Op plekken 2, 3, 4, heb je telkens een derde van de stroomsterkte

Stel de batterij heeft een voltage van 4,5 V. Wat
is de spanning op lamp 2?

Stel de totale stroomsterkte is 15 A. Hoeveel
stroom gaat er door lamp 3?

Waar moet je een schakelaar zetten om alle lampen tegelijk uit te doen?

Waar moet je een schakelaar zetten om alleen lamp 4 uit te doen?

Gemengde schakeling

Een gemengde schakeling heeft zowel serie als parallel schakelingen.

Let hier goed op wat de stroomsterktes en spanningen zijn op bepaalde plekken.

Wat gebeurt er als je lampje 1 losdraait?

Wat gebeurt er als je lampje 3 losdraait?

Online oefenen schakelschema's

De komende 20 minuten ga je aan de slag met een online Toolkit om zelf schakelschema's te maken. Maak de volgende stroomkringen:

Makkelijk:

Een stroomkring met 1 batterij en 2 lampen in serie.

Een stroomkring met 1 batterij en 2 lampen parallel.

Een stroomkring met 1 batterij, 2 lampen in serie en een schakelaar die de lampen uit zet.

Moeilijk:

Een stroomkring met 1 batterij, 2 lampen parallel en een schakelaar die de lampen uit zet.

Een stroomkring met 1 batterij, 2 lampen parallel en een schakelaar die 1 lamp uit zet.

Een stroomkring met 1 batterij, 2 lampen in serie, 2 lampen beide parallel en 1 schakelaar die 1 lamp uit zet.

Ben je klaar met alle stroomkringen, dan mag je zelf nog stroomkringen maken met andere voorwerpen totdat de tijd voorbij is.

Oefeningen

Wie?	Zelfstandig of duo's in rust.
Wat?
Hoe?	Uit het boek
Hulp?	Docent
Tijd?	Tot 5 minuten voor eindtijd.
Uitkomst?	Je beheerst de gestelde leerdoelen.
Klaar?	Werken aan een ander vak

Hoofdstuk 4 Paragraaf 3:

1 t/m 11

Welke leerdoelen beheers je nu?

Deze leerdoelen beheers ik nu al

Deze leerdoelen beheers ik nog niet. Dus ga ik hier nog mee verder oefenen/lezen. Anders vraag ik hulp aan de docent.

Je kunt de symbolen benoemen die je gebruikt om een schakelschema te maken.

Je kunt het schakelschema tekenen van eenvoudige serie- en parallelschakelingen.

Je kunt een gemengde schakeling beschrijven.

Je kunt het verschil uitleggen tussen een serie- en parallelschakeling.

Je kunt de grootte van de stroomsterkte beredeneren in een schakeling.

Je kunt uitleggen waarom elektrische apparaten bijna altijd parallel geschakeld worden.