Les 4 - schakelingen - 2H4

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 2

Schakelingen

Lesplanning:

1. Opstart
2. Opdracht digitale schakeling bouwen
3. Uitleg serie- en parallelschakeling
4. Opgaven §6.3 afronden
5. Afsluitende opgave

Toets in de CTW over §6.1 t/m 6.4

Is het handig om alle
apparaten in huis in serie
te schakelen?

• Alle onderdelen zitten in dezelfde stroomkring. 
• Als één onderdeel kapot is, werken de andere onderdelen ook niet.

• Elk onderdeel zit in een
   aparte stroomkring. 
• Als één onderdeel kapot is, blijven de andere onderdelen werken

Parallelschakelingen

Opdracht:

Bouw een schakeling met

2 lampjes en 2 batterijen (9V)
die ...

1. zoveel mogelijk licht geeft;
2. zo min mogelijk licht geeft. 

Je bouwt de schakeling digitaal via:

https://phet.colorado.edu/sims/html/circuit-construction-kit-dc/latest/circuit-construction-kit-dc_nl.html

Verander niets aan de instelling van de lampjes/batterijen. Je kan varieren in felheid door de batterijen en lampjes serie of parallel te schakelen.

Des te meer lampjes je in serie aansluit op een spanningsbron des te                              branden de lampjes.

Wanneer je lampjes parallel aansluit blijven de lampjes                              branden. 

Om een lampje feller te laten branden moet je batterijen in                             aansluiten.

  

...

...

...

feller

even fel

zwakker

serie

parallel

Batterijen in serie = spanningen optellen

Batterijen parallel 

De totale spanning is gelijk aan de spanning van één batterij.

De batterijen gaan wel
langer mee.

1,5 V  

Serieschakeling:

• De stroomsterkte is overal even groot.
  
• De spanning van de spanningsbron verdeelt zich over de lampjes/apparaten.

Parallelschakeling:

• De elektrische stroom verdeeld zich over meerdere routes. De stroomsterkte in alle routes zijn opgeteld net zo groot als de hoofdstroomsterkte.
  
• Over elk apparaat staat de spanning van de spanningsbron. Spanning is dus overal gelijk.

Neem de dikgedrukte woorden over.

Aan de slag

§6.3 

opgave 30cd, 32, 33, 34 en 36

maken en nakijken

deel 1

deel 2

Bespreken

opgave 33

Oefenopgave schakeling

§6.4 Veiligheid

Wat zit er in de meterkast?

Lesdoelen §6.4

• Je kan uitleggen hoe de verschillende onderdelen in de meterkast de elektrische huisinstallatie beveiligen.
  
  
• Je kan uitleggen wat kortsluiting, overbelasting en lekstroom zijn.

Zekeringen

De zekering schakelt de stroom uit wanneer deze te hoog wordt door overbelasting of kortsluiting.

kWh-meter

De energiemeter of kWh-meter meet het energieverbruik.

Groep

Een aantal stopcontacten en lichtpunten zit samen op één groep. Vanuit de meterkast loopt een aparte leiding voor elke groep.

Aardlekschakelaar

De aardlekschakelaar schakelt de stroom uit bij lekstroom.

Hoofdkabel

Kleuren draden

groen/geel    aardedraad

zwart              schakeldraad

blauw             nuldraad (0 V)

bruin              fasedraad (230 V)

Randaarde

• Door de hoge spanning (230 V) kan de elektrische stroom de aarde gebruiken als negatieve pool.  

Randaarde

• Door de hoge spanning (230 V) kan de elektrische stroom de aarde gebruiken als negatieve pool.  
• Een geaarde stekker voorkomt dat de buitenkant van een apparaat onder spanning komt te staan.

Aardlekschakelaar

De aardlekschakelaar vergelijkt de stroomsterkte die het huis binnenkomt met de stroomsterkte die het huis verlaat. Zit hier een verschil tussen dan 'lekt' er stroom naar de aarde. De aardlekschakelaar schakelt dan alle groepen in huis uit.

Deze schakeling is...

1. Serie
2. Parallel

Deze schakeling is

1. serie
2. parallel

De stopcontacten in je huis zijn aangesloten in...

1. Serie
2. Parallel

Parallelschakeling thuis

• Over elk apparaat / lamp staat de spanning
  van de spanningsbron; 230 V. 
  
  
• De elektrische stroom heeft meerdere
  routes. De stroomsterktes in alle routes zijn
  opgeteld net zo groot als de
  hoofdstroomsterkte.

Overbelasting

Er staan te veel apparaten tegelijkertijd aan waardoor
de hoofdstoomsterkte te
groot (I >16 A) wordt. 

Wat kan je vertellen over kortsluiting?

Kortsluiting

• Twee stroomdraden raken elkaar.
• De stroom gaat van de fase- naar de nuldraad zonder door een apparaat te stromen. 
• I > 16 A
• Elektriciteitsdraden worden te warm.

Zekering

Verbreekt de stroomkring wanneer de stroomsterkte te groot wordt (I > 16 A).

Kortsluiting of overbelasting?

1. Kortsluiting
2. Overbelasting

Brandt het lampje?

1. Ja, want het lampje zit in een gesloten stroomkring.
2. Ja, want het lampje is parallel geschakeld.
3. Nee, want het lampje is kort gesloten.
4. Nee, want het lampje is niet in serie aangesloten.

In huis zijn een oven (13,0 A) een vaatwasser (8,4 A) en een koelkast (1,0 A) aangesloten op één groep. Kan je alle apparaten tegelijkertijd aanzetten? Licht je antwoord toe.

De elektriciteitsdraden die naar een brandende lamp lopen, worden een beetje warm.

1. waar
2. niet waar

Een zekering beschermt tegen

1. Brand
2. Kortsluiting
3. Overbelasting
4. Overbelasting en kortsluiting

Huiswerk

§6.4 opgave 39 t/m 48

maken en nakijken

Aan de slag

§6.4 opgave 39 t/m 48

maken en nakijken

Huiswerk bespreken

opgave 34