GT H9.1-H9.2

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vmbo k, g, t, mavo
• Leerjaar 4

GTL H9

Planning tot kerst:

H12 Elektriciteit + H9 Schakelingen

week 46: 12.1 Stroom en spanning 

week 47: 12.2 Spanning transformeren + 12.3 Serie- en  Parallel

week 48: 12.4 Elektriciteit en veiligheid 

week 49:  9.1 Weerstanden + 9.2 LDR en NTC 

week 50: 9.3 Schakelen met een relais + 9.4 Elektronische schakelingen 

week 51: Praktische opdracht voor een cijfer!

week 1: Herhaling H12 en H9 + oefentoets maken

week 2: Bespreken oefentoets + PTA H12 + H9 op 18 januari 2024

H9 Schakelingen

9.1 Weerstanden + 9.2 LDR en NTC

9.3 Schakelen met een relais + 9.4 Elektronische schakelingen

Aan het einde van dit hoofdstuk weet ik hoe een inbraakalarm werkt!

Herhaling H12/H9 + Oefentoets + PTA H12 en H9 (18 jan '24)

Leerdoelen van H9.1 Weerstanden

• Ik kan uitleggen wat het begrip weerstand is.
• Ik kan rekenen met de formule U = I x R (wet van Ohm; R = U : I).
  
• Ik weet hoe je de codering van een weerstand werkt en kan ik toepassen

• Aan het einde van dit hoofdstuk weet ik hoe een inbraakalarm werkt!

Weerstand (R)

Een apparaat levert weerstand.
Des te groter de weerstand, 

des te kleiner de stroomsterkte wordt.

U = I x R                                                                                   R = U : I

grootheid	symbool	eenheid	symbool
weerstand	R	Ohm	Ω

H12.3 Vervanginsweerstand

vervangingsweerstand = Totale weerstand

In serie:

• Rv = R1 + R2 + R2 + ....

In Parallelschakeling:

• 1/Rv = 1/R1 + 1/R2 + ...
• Rv = (R1 x R2)/(R1 + R2)
  

Stel F1 = 20 Ω  en F2 = 5 Ω => wat is Rv bij serie/parallel

• In serie: Rv = 20 + 5 = 25 Ω
• In parallel: Rv = (20 x 5)/(20+5) = 100/25 = 4 Ω
  

20 Ω

20 Ω

5 Ω

5 Ω

Werken met                                  weerstanden

Elektronicaweerstandjes: (vaak) in serie

Serieschakeling 

• I_tot = I₁ = I₂ = ..      én     U_tot = U₁ + U₂ + ...

Parallelschakeling 

• I _tot = I₁ + I₂ + ...    én    U_tot = U₁ = U₂ = ..

•  Met een weerstandje kun je de spanning en de stroomsterkte  verdelen over de verschillende onderdelen in een schakelschema (printplaat)   

De elekronicaweerstand

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

• Hoe dunner laagje koolstof                        => hoe hoger de weerstand.

• Temperatuur hoger                                   => weerstand hoger.

Kleurcodering: Binas 13 

Reken uit hoe groot bovenstaande weerstand is?

• A: geel = 4
• B: paars = 7
  
• D: rood = 2
  
• T: goud = 5%
  
• R = 4700 Ω +/- 5%
• R = 4700 Ω +/- 235 Ω

De weerstand bepalen/berekenen

Je kunt op twee manieren achter de waarde van een weerstand komen:

1. Door de spanning en de stroomsterkte te meten.
2. De kleurencodes aflezen van de weerstand.

1

2

Opg. 6a p.17

Bert sluit een weerstand aan op een voedingskastje. Hij stelt de spanning in op 9,0 V. Daarna meet hij de stroomsterkte door de weerstand: 20 mA

Bereken de waarde van Berts weerstand.

Gegevens:

• U = 9,0 V
• I = 20 mA = 0,020 A

Gevraagd:

• R = ? Ohm

Formule:

• U = I x R  => R = U : I

Uitwerking:

• R = 9,0 : 0,020 = 450 Ohm

Antwoord:

• De weerstand is 450 Ohm

9.1 Weerstanden

BRUIN-ZWART-GEEL-ZILVER

100000 Ohm +/- 10 %

GROEN-BLAUW-BRUIN-GOUD

560 Ohm +/- 5%

BRUIN-ZWART-ZWART-GOUD

10 Ohm  +/- 5%

In het figuur is een practicum met twee weerstanden.
Hoe zijn de weerstanden geschakeld?

1. serie
2. parallel
3. zowel serie als parallel
4. kan geen uitspraak over gedaan worden

Een weerstand...

1. kan de stroom versterken.
2. is een drukschakelaar.
3. kan een stroom(pje) tegen houden.
4. is de stand van de zon, t.o.v. het weer

Wanneer je in een serieschakeling meer weerstanden toevoegd, dan wordt de totale weerstand steeds ....

1. Groter
2. Kleiner

Een weerstand heeft een waarde
van 42000 ohm. Wat is de
kleurencode van deze weerstand?

1. Rood-oranje-geel
2. Geel-zwart-oranje
3. Geel-rood-zwart
4. Geel-rood- oranje

Een weerstand is 2500 Ω.
Welke weerstand kan je het beste gebruiken?

1. Rood-groen-zwart-bruin
2. Rood-groen-rood-goud
3. Rood-groen-zwart-goud
4. Rood-groen-oranje-goud

Wat is de totale weerstand van de 3 weerstanden?

1. 200Ω
2. 801Ω
3. 1,8kΩ
4. 147Ω

En nu de theorie toepassen

Maak opdrachten H9.1 p.14

Denk aan:

Gegevens - Gevraagd - Formule - Uitwerking - Antwoord

Planning tot kerst:

H12 Elektriciteit + H9 Schakelingen

week 46: 12.1 Stroom en spanning 

week 47: 12.2 Spanning transformeren + 12.3 Serie- en  Parallel

week 48: 12.4 Elektriciteit en veiligheid 

week 49:  9.1 Weerstanden + 9.2 LDR en NTC 

week 50: 9.3 Schakelen met een relais + 9.4 Elektronische schakelingen 

week 51: Praktische opdracht voor een cijfer!

week 1: Herhaling H12 en H9 + oefentoets maken

week 2: Bespreken oefentoets + PTA H12 + H9 op 21 december

Vandaag

Herhaling H9.1 Weerstanden

een paar opdrachten!

Intro H9.2 LDR en NTC

Zelfstandig aan het werk

De wet van Ohm

U = I x R

Hoe hoger de spanning, hoe groter de stroomsterkte. 

Hoe groter de weerstand, hoe lager de stroomsterkte. 

De weerstand bepalen/berekenen

Je kunt op twee manieren achter de waarde van een weerstand komen:

1. Door de spanning en de stroomsterkte te meten.
2. De kleurencodes aflezen van de weerstand.

1

2

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)

Wat is de totale weerstand van de 3 weerstanden?

1. 200Ω
2. 801Ω
3. 1,8kΩ
4. 147Ω

Kader: opg 9 (p.17)

Bert bouwt een schakeling met een weerstand. Hij meet een stroomsterkte van 20 mA bij een spanning van 9,0 V

a) Reken de stroomsterkte om naar Ampère.

• I = 20 mA = 20 : 1000 = 0,020 A

b) bereken de waarde van Berts weerstand

• Geg.        I = 0,020 A  ;  U = 9,0 V
• Gevr.       R = ? Ohm
• Formule: U = I x R => R = U : I
• Uitw.       R = 9 : 0,02 = 450 Ohm
• Antw.      De weerstand is 450 Ohm

c) Bert sluit een nieuwe weerstand van 75 Ohm aan op de spanningsbron van 9,0 V. Bereken de stroomsterkte die nu door de weerstand loopt.

• Geg/gevr: U = 9 V ;  R= 75 Ohm ; I= ? A
• Formule:   U = I x R => I = U : R
• Uitw.          I = 9 : 75 = 0,12 A  (120 mA)
• De stroomsterkte is 0,12 Ampère 

GT: Opg 5 (p. 16)

Adri voert de proef uit van opdracht 4. In afb.8 zie je wat de twee meters aangeven.

a) Op welk meetbereik staat de spanningsmeter ingesteld?

• op 0 tot 15 V

b) Hoe groot is de spanning die deze meter aangeeft?

• 6,0 V

c) op welk meetbereik staat de stroommeter ingesteld?

• op 0 tot 0,5 A

d) Hoe groot is de stroomsterkte die deze meter aangeeft

• 0,40 A

e) Bereken de weerstand van het lampje

Gegevens:

• U = 6,0 V ;  I = 0,40 A  

Gevraagd: 

•  R= ? ohm

Formule: 

• U = I x R => R = U : I

Uitwerking: 

• R = 6 : 0,40 = 15 Ohm

Antwoord:

• De weerstand is 15 Ohm

 H9.2 LDR en NTC

Leerdoelen H9.2

- Ik kan vertellen wat een sensor, verwerker en

    actuator is

- Ik kan uitleggen wat een NTC en een LDR is en hoe deze werkt.

- Je kan beschrijven hoe je een weerstandswaarde  van een schuifweerstand kan instellen.

Sensor

Sensor 'voelt'

Sensor = reageert op signalen uit de omgeving

Bijvoorbeeld: een thermometer, 

NTC (negatieve Temperatuur coefficient), 

LDR (Light dependent Resistor)

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

Hoe werkt dat nu?

Je hebt 3 stappen : De sensor - Verwerker - Acuator

Het signaal van de sensor komt bij de verwerker. 

Deze verwerkt het signaal en bepaalt wat er moet gebeuren.

1.De buitenlamp met LDR ontvangt minder licht 

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

2.De buitenlamp met LDR vangt veel licht op 

-> Lamp moet uitblijven het is nog licht genoeg!

Het uiteindelijke doel

Is de actie die het moet uitvoeren: De Actuator

Dit is het uiteindelijke doel, 

Denk aan afgaan alarm, licht aan/uit, verwarming aan/uit, etc

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

Je hebt dus de Sensor (geeft informatie), de Verwerker (schakelt 

iets in) en de Actuator (voert uit)

NTC - negative temperature coefficient

NTC is gevoelig voor?

• Veranderingen in de temperatuur. 
• Temperatuur omhoog => Weerstand omlaag

Gebruikt in?

• computers om oververhitting tegen te gaan.
• automatisch weerstation

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 ...

NTC

Negative Temp. Coëfficient

Reageert op temperatuur

Temperatuur omhoog

weerstand omlaag

LDR

Light dependent resistant

Reageert op licht

Licht omhoog

Weerstand omlaag

Regelbare weerstanden

Schuifweerstand   

                              variabele weerstand                          

En nu aan de slag

 Maak opgaven van  H9.2  p. 32

Einde van de week moeten paragraaf 9.1 + 9.2 af zijn!