H 11.4 Schakelen met magneten B4 les 4

• Natuurkunde / Scheikunde
• Middelbare school
• vmbo b
• Leerjaar 4

 11 Schakelingen

Benodigheden

- Boek B

- Binas

- Rekenmachine 

Tassen op de grond

Telefoons in de kuis

Welkom Basis 4!

Ga zitten en start met:

Je boeken op tafel

Jas in de kluis

We gaan starten!

                                                                                               Wachttijd:

Lesprogramma

1. Voorkennis/Terugblik
2. Leerdoelen
3. Instructie (uitleg)
4. Huiswerk

Terugblik

1. Je kunt beschrijven hoe de weerstand van een NTC verandert als de temperatuur verandert.
   
2. Je kunt beschrijven hoe de weerstand van een LDR verandert als de sterkte van het licht verandert.
   
3. Je kunt de werking van een variabele weerstand uitleggen.

Leerdoelen; Je kunt

1. drie onderdelen beschrijven van een eenvoudige automatische schakeling.
   
2. de werking van een relais uitleggen.
   
3. de onderdelen van een relais benoemen.
   
4. uitleggen hoe schakelingen met een relais werken.
   
5. de werking van een reedcontact uitleggen.

11.4

Automatische schakelingen

Veel mensen hebben een buitenlamp die vanzelf aan- en uitgaat. Zo’n lamp wordt bediend door een automatische schakeling.

Een eenvoudige automatische schakeling bestaat uit drie delen:

een sensor, een schakelaar en een actuator.

• De sensor produceert een elektrisch signaal dat informatie over de omgeving geeft.

• De schakelaar schakelt iets in of uit als de sensor daar het signaal voor geeft.

• De actuator doet iets wat nuttig of prettig is voor de gebruiker van de schakeling.

Automatische schakeling

Sensor  ---->  automatische schakelaar ----> actuator

lichtsensor                                                                   lamp

geluidssensor                                                            motor

bewegingssensor                                                    sirene

temperatuursensor                                               verwarming

Sensor

Sensor 'voelt'

Sensor = reageert op signalen uit de omgeving

Produceert een elektrisch signaal dat informatie over de omgeving geeft.

Bijvoorbeeld: een thermometer, NTC, LDR

Jouw scherm v/d telefoon geeft in het donker ook meer licht!

Actuator

Dit is het uiteindelijke doel. 

De actuator doet iets wat nuttig is voor de gebruiker van de schakeling.

Denk aan het aanzetten van een lamp, een alarm, een verwarming, een koelkast, een motor.

Hoe werkt dat nu?

Het signaal van de sensor komt bij de verwerker. 

Deze verwerkt het signaal en bepaalt wat er moet gebeuren.

1.De buitenlamp had minder licht 

-> Dus moet de lamp gaan branden want het is donker

2.De buitenlamp vangt veel licht op 

-> Lamp moet uitblijven het is nog licht genoeg!

Automatische schakelingen

Een schakeling die automatisch een taak uitvoert. 

Bevat altijd een sensor, een schakelaar en een actuator 

Sensor= LDR

Schakelaar= Ontvangt signaal van sensor en zet lamp aan of uit

Actuator= voert de taak uit, in dit geval de lamp

Relais

Een relais is een automatische schakelaar die je in allerlei 

apparaten kunt tegenkomen: wasmachines, televisies, magnetrons, buitenlampen, enzovoort. Je kunt een relais herkennen aan het klikkende geluid dat hij tijdens het schakelen maakt.

In een relais zit een elektromagneet (afbeelding 2). Dit is een lange, geïsoleerde koperdraad die rond een ijzeren kern is gewikkeld. Zo’n spiraalvormig gewikkelde koperdraad noem je een spoel. Als je stroom door een spoel laat lopen, wordt hij magnetisch. Als je stroom door een spoel laat lopen, wordt hij 

magnetisch. Net als bij een staafmagneet heb je een noordpool 

aan de ene kant en een zuidpool aan de andere kant.

Het relais

• Het relais is een schakelaar die wordt bediend door een elektromagneet.

• Een elektromagneet bestaat uit een spoel en een ijzeren kern.

Het relais

 Is de elektromagneet aan, dan maakt het anker contact met het maakcontact. Is de elektromagneet uit, dan maakt het anker contact met het breekcontact.

Aan de onderkant bevinden zich metalen aansluitpinnen waarmee je het relais kunt aansluiten (afbeelding 3b).

In afb 3a zie je een foto van een relais. De elektromagneet zit links. Rechts zie je de twee contactpunten waartussen het relais kan schakelen. Het schakelen tussen de contactenpunten gebeurt met een anker. Het anker is een stalen strip. Deze beweegt op en neer door de elektromagneet. De twee contactpunten waar het anker tussen beweegt, zijn het maakcontact en het breekcontact

Werking van een Relais

Startmotor auto met relais

-Sleutel in slot

-Spoel magnetisch

-Anker naar M

-Motor aan.

uitleg Relais - inbraakalarm

Een inbraakalarm

In de afbeelding zie je een

schakeling die wordt gebruikt 

als inbraakalarm bij een 

winkelruit van een juwelier. 

In deze schakeling wordt het

breekcontact van het relais 

gebruikt. Zolang de stroomkring

door de ruit gesloten blijft, loopt er

stroom door de spoel. De elektro-

magneet trekt in deze situatie het

 anker naar zich toe. Hierdoor kan er geen stroom via het breekcontact lopen: de sirene staat uit.

Een inbraakalarm

Als de draad op de ruit breekt, 

loopt er geen stroom meer door de 

spoel. De spoel is daardoor niet

meer magnetisch. 

De veer trekt het anker dan naar het

breekcontact B. 

De stroom in stroomkring 2 wordt

daardoor ingeschakeld: 

de sirene gaat aan.

Reed contact

Schakelaar die reageert op een magneet.

Wanneer de magneet in de buurt is geeft het reed contact de stroom door. 

Raambeveiliging

Er bestaan ook alarmsystemen waarmee je openslaande ramen kunt beveiligen. Op de volgende slide zie je het schakelschema van zo’n inbraakalarm. Het alarm gaat af op het moment dat het raam wordt opengemaakt.

In deze alarmschakeling wordt gebruikgemaakt van een 

reedcontact. Dat is een schakelaar die reageert op een magneet.

In afbeelding hiernaast zie je hoe dat werkt. 

Als je een magneet bij het reedcontact houdt, 

klikken de twee stalen strips tegen elkaar aan. Zo wordt de stroom ingeschakeld. Als je de magneet weghaalt, veren de strips weer bij elkaar vandaan. Dan wordt de stroom uitgeschakeld.

Voorbeeldschakeling raambeveiliging

Uitleg Reedcontact

• Wordt gebruikt als schakelaar / sensor
• schakelaar die werkt op een magneet
• Magneet bij reedcontact => gesloten contact => stroom

• Toepassingen:
  - positie/niveau sensor
  - fietscomputer/ km-teller

Samenvatting:

• Een relais is een automatische schakelaar.
  
• Een relais is aangesloten op twee stroomkringen.
  
• Een relais heeft een maakcontact en een breekcontact.
  
• Het anker wordt wel of niet aangetrokken door de elektromagneet.
  
• Is de elektromagneet aan, dan maakt het anker contact met het maakcontact.
  
• Is de elektromagneet uit, dan maakt het anker contact met het breekcontact.
  
• Voorbeeld van schakelen met het maakcontact: de startmotor van een auto.
  
• Voorbeeld van schakelen met het breekcontact: een inbraakbeveiliging.
  
• Een reedcontact is een schakelaar die reageert op een magneet.
  
• In het reedcontact klikken twee strips tegen elkaar aan als de magneet bij het contact wordt gehouden.
  
• Als de strips tegen elkaar aan klikken, laat het reedcontact stroom door.

Aan de slag!

Maak van paragraaf 11.4

alles!

Je mag samenwerken!

rood = Iedereen is stil

oranje = Iedereen is stil, docent beantwoord wel vragen

groen = Je mag zachtjes overleggen met je buurman/buurvrouw

Afsluiting: we weten.................

1. Je kunt de drie onderdelen beschrijven van een eenvoudige automatische schakeling.
   
2. Je kunt de werking van een relais uitleggen.
   
3. Je kunt de onderdelen van een relais benoemen.
   
4. Je kunt uitleggen hoe schakelingen met een relais werken.
   
5. Je kunt de werking van een reedcontact uitleggen.

Welke 3 dingen heb jij deze les geleerd?

Waar wil je nog extra uitleg over?

Het is duidelijk waar we met het hoofdstuk aan het werk gaan

😒🙁😐🙂😃

Ik begrijp de leerdoelen van deze les?

😒🙁😐🙂😃

De les was leuk?

😒🙁😐🙂😃

Afsluiting

Volgende les:

Huiswerk:

• Zet in je planner!!
• Maak opdrachten op de examensite

Dank voor jullie aandacht!