H5 Schakelingen

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 3

H5 Schakelingen

Paragraaf 1

Lading en spanning

Leerdoelen

1. Je kunt uitleggen hoe een voorwerp elektrisch geladen kan worden.
   
2. Je kunt kenmerken van positieve en negatieve lading benoemen.
   
3. Je kunt uitleggen hoe een geladen voorwerp ontladen kan worden.
   
4. Je kunt een aantal spanningsbronnen benoemen.

Elektrisch geladen

Ookwel statisch

Merkbaar door vonkjes, geknetter, stof aantrekken

Lading

plus - plus stoot elkaar af

min - min stoot elkaar af

Elektronen

neutrale lading - evenveel negatieve als positieve deeltjes

negatief geladen - meer negatieve elektronen

positief geladen - te weinig negatieve elektronen

Spanning

Ladingsverschil: ookwel "druk" achter elektronen.

opgaven

1 t/m 7 + 9

Paragraaf 2

Weerstand

Leerdoelen

1. Je kunt uitleggen hoe je de weerstand van een draad bepaalt.
   
2. Je kunt berekeningen maken met het verband tussen weerstand, spanning en stroomsterkte.
   
3. Je kunt uitleggen wanneer voor een component de wet van Ohm geldt.
   
4. Je kunt de verandering van de weerstand van een NTC bij veranderende temperatuur benoemen.
   
5. Je kunt de verandering van de weerstand van een LDR bij veranderende lichtsterkte benoemen.

Weerstand

Verband tussen spanning OVER een draad en stroom DOOR een draad.

Afhankelijk van de draad. Hoe makkelijk loopt de stroom erdoor?

U=  Spanning in Volt

I =   Stroomsterkte in Ampère

R=  Weerstand in Ohm 

R=​I​​U​​

Wet van Ohm

De spanning (over de draad) en de stroomsterkte (door de draad) zijn recht evenredig.

recht evenredig verband

NTC + LDR

NTC = negatieve temperatuur coëfficiënt.

Hoe hoger de temperatuur, hoe kleiner de weerstand

LDR= light dependent resistor (lichtafhankelijke weerstand). 

Hoe meer licht op de weerstand, hoe kleiner de weerstand

opgaven

1 t/m 5

6 t/m 9

Paragraaf 3

Werken met weerstanden

Leerdoelen

1. Je kunt de vervangingsweerstand in een serieschakeling berekenen.
   
2. Je kunt de spanning over de weerstanden in een serieschakeling berekenen.
   
3. Je kunt de vervangingsweerstand in een parallelschakeling berekenen.
   
4. Je kunt de stroomsterkte door de weerstanden in een parallelschakeling berekenen.

Serieschakeling

Stroomsterkte is overal in de schakeling even groot, de spanning wordt verdeeld over de componenten. De totale weerstand wordt berekend door de afzonderlijke weerstanden bij elkaar op te tellen. 

Rtot=R1+R2+R3....

Itot=I1=I2=I3...

Utot=U1+U2+U3...

LEREN! ->

Parallelschakeling

De spanning over elk onderdeel in een schakeling is even groot als de bronspanning.  De stroomsterkte verdeelt zich over de verschillende vertakkingen. De totale weerstand wordt berekend door 1/ de afzonderlijke weerstanden, bij elkaar op te tellen.

​Rtot​​1​​=​R1​​1​​+​R2​​1​​+​R3​​1​​....

Utot=U1=U2=U3...

Itot=I1+I2+I3...

LEREN! 

Vervangingsweerstand

Als je de afzonderlijke weerstanden vervangt door één weerstand met de waarde van Rtot, maakt dat voor de rest van de schakeling niets uit. De totale weerstand wordt daarom ook wel de vervangingsweerstand genoemd.

Bijv. R1= 2 ohm, R2= 3 ohm, R3= 1 ohm. Rtot= 6 Ohm. 

Vervangen door 1 weerstand 6 Ohm !

opgaven

6,8,9

Voorbereiding toets

Test jezelf maken elk paragraaf (online)

Afsluiting maken (online)

Leren

2V

4V

6V

A = allemaal 20 mA want serieschakeling

Uitleg

Eerst vervangingsweerstand voor de parallelle weerstanden berekenen (1/Rtot=1/10+1/20+1/30) dat is 5,45 Ohm.

Deze vervangingsweerstand staat in serie met weerstand van 40 ohm dus is nu 45,45 Ohm (Rtot= R1 +R2). 

Deze staat weer parallel met weerstand van 50 Ohm. (1/Rtot= 1/50 + 1/45,45)  Rtot = 23,8 = 24 Ohm.

Uitleg

a. R1 = 20 Ohm, U1= 1,6 V, I1= ?
I = U/R,  I= 1,6 / 20       = 0,08 A oftewel 80 mA

b. De berekende stroomsterkte is door een serie geschakelde component dus deze is gelijk aan de totale stroomsterkte.

c. 1/Rtot = 1/20 + 1/20. Rtot = 10 ohm. Staat in serie met 2 andere weerstanden van 20 ohm dus totaal 50 ohm. 

d. Rtot= 50 ohm, Itot= 0,08 A, Utot=?

U= I × R, 50 × 0,08 = 4V

e. Niet meer 1/20 maar 20 ohm dus Rtot wordt groter. U= I × R dus als R groter wordt, wordt U ook groter