H9 Schakelingen

H9 Schakelingen
1 / 51
next
Slide 1: Slide
NatuurkundeMiddelbare schoolvmbo kLeerjaar 4

This lesson contains 51 slides, with text slides.

time-iconLesson duration is: 50 min

Items in this lesson

H9 Schakelingen

Slide 1 - Slide

H9.1 Weerstanden
De kleuren geven de grootte van de weerstand.

In je boek (vaardigheden) staan de kleurcodes 

blz. 174

Slide 2 - Slide

Leerdoelen H9.1
  • 9.1.1 Je kunt toelichten wat wordt bedoeld met de weerstand van een schakelonderdeel.
  • 9.1.2 Je kunt uitleggen hoe je de totale weerstand van een stroomkring groter kunt maken.
  • 9.1.3 Je kunt beschrijven hoe je de weerstand van een schakelonderdeel kunt bepalen.
  • 9.1.4 Je kunt berekeningen uitvoeren met de spanning, de stroomsterkte en de weerstand.
  • 9.1.5 Je kunt beredeneren of de wet van Ohm van toepassing is op een schakelonderdeel.
  • 9.1.6 Je kunt uit de kleurcode op een weerstandje afleiden hoe groot zijn weerstandswaarde is.

Slide 3 - Slide

Weerstanden
De weerstand geeft aan hoe moeilijk de elektrische stroom door een stroomkring (of apparaat) gaat.

Hoe hoger de weerstand, des te moeilijker de stroom er door heen gaat.


Slide 4 - Slide

Weerstand

Ieder apparaat (en ook stroomdraad) heeft een weerstand.

De weerstand geven we de letter R en het symbool ohm        


Geleidende materialen hebben een kleine (soortelijke) weerstand.

Isolatoren hebben een grote (soortelijke) weerstand.

Ω

Slide 5 - Slide

Weerstand
De weerstand heeft het symbool R (Resistant) en de eenheid voor elektrische weerstand is Ohm, met het symbool Ω

We zeggen dus bijvoorbeeld: 
Een weerstandje kan een weerstand hebben van 20 ohm. 
Of R = 20 Ω

Slide 6 - Slide

Weerstand
grote weerstand
kleine weerstand

Slide 7 - Slide

Symbool weerstand
Hoe teken je een weerstand in een schakelschema? 

Je gebruikt het symbool in het plaatje hiernaast. 

Slide 8 - Slide

Symbool weerstand
Als je een lampje aansluit op een batterij van bijv 9V kan het zijn dat de stroomsterkte te hoog wordt en het lampje doorbrand. 

Om dat te voorkomen voeg je een weerstand toe aan de schakeling. 

Een weerstand schakel je in serie. Hierdoor vergroot je de totale weerstand van de stroomkring (stroomsterkte verlaagd)

Slide 9 - Slide

Stroommeter in serie spanningsmeter parallel

Slide 10 - Slide

Weerstand (R)
Een apparaat levert weerstand.
Des te groter de weerstand, 
des te kleiner de stroomsterkte wordt.



U = I x R                          I = U : R                                R = U : I
grootheid
symbool
eenheid
symbool
weerstand
R
Ohm

Slide 11 - Slide

Wet van Ohm

Slide 12 - Slide

Ohmse weerstand
Deze weerstand is ohms:

Rechtevenredig verband: dus R heeft een vaste waarde.

De waarde van schakelonderdeel is steeds even groot.

Slide 13 - Slide

De weerstand
  • Een weerstand wordt gemaakt door een dun laagje koolstof op een glasstaafje aan te brengen.

  • Hoe dunner het laagje koolstof, des te hoger de weerstand.

  • Als de temperatuur hoger wordt, dan wordt de weerstand hoger.

Slide 14 - Slide

Een weerstand

Hier staat een voorbeeld van een weerstand.

Let op de ringen. Deze weerstand heeft vier ringen, er zijn ook weerstanden met vijf ringen.

De ringen hebben een betekenis welke een

codering is voor de grootte van de weerstand.


We hebben ring 1, 2 (en soms 3)

Daarnaast ring A en B

Slide 15 - Slide

Waarde van een weerstand
De waarde van een weerstandje kun je bepalen aan de hand van de gekleurde ringen. 
Ring 1, 2 (en 3) slaan op een getal, schrijf dit getal op.
Ring A geeft aan hoeveel nullen er achter het getal staan.
Ring B geeft de nauwkeurigheid aan 

Slide 16 - Slide

Kleurcode weerstand
Wat is de weerstand en 
hoe groot is de afwijking?

Slide 17 - Slide

Kleurcode weerstandje
kleuren bekijken van links naar rechts

  • ring 1 = groen = 5
  • ring 2 = blauw = 6
  • ring 3 = bruin = 1 nul
  • ring 4 = goud = +/- 5%

  • weerstand = 560 Ω +- 5%
  • de weerstand kan dus in werkelijkheid tussen 532 Ω en 588 Ω liggen (5% van 560 is 28)

Slide 18 - Slide

 H9.2 LDR en NTC

Slide 19 - Slide

Leerdoelen H9.2
9.2.1 Je kunt de drie delen beschrijven waaruit een eenvoudige automatische schakeling bestaat.
9.2.2 Je kunt uitleggen wanneer de weerstand van een LDR toeneemt en wanneer hij afneemt.
9.2.3 Je kunt een schakeling tekenen waarin de hoeveelheid licht met een LDR wordt gemeten.
9.2.4 Je kunt uitleggen wanneer de weerstand van een NTC toeneemt en wanneer hij afneemt.
9.2.5 Je kunt een schakeling tekenen waarin een NTC als temperatuursensor wordt gebruikt.
9.2.6 Je kunt de vervangingsweerstand van een serieschakeling berekenen.
9.2.7 Je kunt beschrijven hoe je de weerstandswaarde van een schuifweerstand kunt instellen.

Slide 20 - Slide

Automatische schakeling
Sensor  ---->  automatische schakelaar ----> actuator

lichtsensor                                                                   lamp
geluidssensor                                                            motor
bewegingssensor                                                    sirene
temperatuursensor                                               verwarming

Slide 21 - Slide

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!

Slide 22 - Slide

Schakelaar

Slide 23 - Slide

Actuator

Dit is het uiteindelijke doel. 

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


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


Slide 24 - Slide

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!

Slide 25 - Slide

LDR: Light Dependent Resistant
LDR is gevoelig voor?
  • Lichtgevoelige weerstand.
  • Hoe meer licht op de LDR valt=> hoe lager 
  • de weerstand.
Gebruikt in?
  • Buitenlampen
  • camera met flitser, telefoonscherm ...

Slide 26 - Slide

NTC - negatieve temperatuur coëfficiënt
NTC is gevoelig voor?
  • Veranderingen in de temperatuur. 
  • Temperatuur omhoog => Weerstand omlaag

Gebruikt in?
  • computers om oververhitting tegen te gaan.
  • automatisch weerstation

Slide 27 - Slide

Slide 28 - Slide

weerstand serie
De totale (Rt) of vervangingsweerstand (Rv) van een serieschakeling:


weerstand parallel
De totale (Rt) of vervangingsweerstand (Rv) van een parallelschakeling:




R1
R1
R2
R2
Rt1=Rv1=R11+R21
Rt=Rv=R1+R2

Slide 29 - Slide

Serieschakeling
Weerstanden kunnen bij elkaar opgeteld worden:
 Rtot = R1 + R2 + …

Spanningen worden bij elkaar opgeteld:
 Utot = U1 + U2 + …

Stroomsterkte is overal gelijk:
 Itot = I1 = I2 = …

Slide 30 - Slide

Regelbare weerstanden

Schuifweerstand   





Slide 31 - Slide

9.3 Schakelen met een relais

Slide 32 - Slide

Leerdoelen H9.3
  • 9.3.1 Je kunt de onderdelen beschrijven waaruit een elektromagneet is opgebouwd.
  • 9.3.2 Je kunt uitleggen hoe een elektromagneet een stroomkring kan inschakelen.
  • 9.3.3 Je kunt met symbolen tekenen hoe je een relais in een schakeling opneemt.
  • 9.3.4 Je kunt toelichten hoe een relais wordt toegepast in een automatische schakeling.
  • 9.3.5 Je kunt uitleggen hoe je een reedcontact in een schakeling als sensor gebruikt.

Slide 33 - Slide

Een relais is een schakelaar die bediend wordt door een elektromagneet.
  • Een relais zit in allerlei apparaten: wasmachines, televisies, magnetrons, buitenlampen, enzovoort.
  • Je herkent een relais aan het klikkende geluid dat het maakt tijdens het schakelen. 
  • In een relais zit een spoel.
Automatische schakeling

Slide 34 - Slide

Het relais
Het relais is een schakelaar die wordt bediend door een elektromagneet. 
Een elektromagneet bestaat uit een spoel en een ijzeren kern.

Slide 35 - Slide

Relais

Slide 36 - Slide

Startmotor auto met relais
-Sleutel in slot
-Spoel magnetisch
-Anker naar M
-Motor aan.

Slide 37 - Slide

Inbraakalarm met breekcontact

Slide 38 - Slide

Voorbeeldschakeling raambeveiliging

Slide 39 - Slide

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

Slide 40 - Slide

 reedcontact

Slide 41 - Slide

9.4 Elektronische schakelingen

Slide 42 - Slide

Leerdoelen H9.4
  • 9.4.1 Je kunt overeenkomsten en verschillen tussen een transistor en een relais benoemen.
  • 9.4.2 Je kunt uitleggen wanneer een transistor schakelt van UIT naar AAN (en andersom).
  • 9.4.3 Je kunt schakelingen tekenen waarin een transistor als schakelaar wordt gebruikt.
  • 9.4.4 Je kunt toelichten hoe een schakeling met een transistor als schakelaar werkt.
  • 9.4.5 Je kunt beschrijven hoe je elektrische energie in een condensator kunt opslaan.
  • 9.4.6 Je kunt toelichten hoe een condensator in een schakeling wordt toegepast.

Slide 43 - Slide

Transistor
Een transistor is net als de diode en de led een halfgeleider. 
Een transistor kun je gebruiken als automatische schakelaar, net als een relais.

 Een transistor heeft verschillende voordelen:
• Een transistor is kleiner dan een relais.
• Een transistor is goedkoper dan een relais.
• Een transistor verbruikt minder elektrische energie dan een relais.


Slide 44 - Slide

Transistor
Transistor heeft 3 aansluitpunten:

Basis
Collector
Emitter

Slide 45 - Slide

Transistor

Slide 46 - Slide

Hiernaast een voorbeeld van een schakeling met transistor (inbraakalarm)
  • in het bovenste plaatje is het inbraakalarm (het slingerende lijntje) heel. Omdat er tussen A en B een weerstand zit, gaat hier geen stroom heen. Het is makkelijker om door het alarm te stromen.
  • In het onderste plaatje is het inbraakalarm verbroken (bijvoorbeeld een raam kapot gemaakt. Hierdoor gaat de stroom van A naar B en dan naar E. Nu kan er ook stroom van C naar E en zal er een zoemer afgaan.

Slide 47 - Slide

Schakelen met een transistor

Slide 48 - Slide

Condensator 

Slide 49 - Slide

Een schakeling met condensator
Als je de schakelaar
sluit laadt de condensator op. Als je hem opent blijft de lamp branden op de stroom van de condensator.

Slide 50 - Slide

Ventilatorschakeling

Slide 51 - Slide