§9.3 Automatische schakelingen

• Natuurkunde
• Middelbare school
• mavo
• Leerjaar 4

§9.1 Werken met weerstanden

Herhaling elektriciteit

Spanning:

spanningsverschil tussen 2 aansluitpunten.

met spanningsmeter/voltmeter parallel geschakeld.

over een elektrisch apparaat

Stroomsterkte: 

stroming elektronen door een stroomkring,

met stroommeter/ ampèremeter, serie geschakeld.

door een elektrisch apparaat.

§9.1 Werken met weerstanden

Herhaling elektriciteit

Serieschakeling:                                                   één stroomkring.

Kenmerk:                                                                 Géén vertakkingen.               Itotaal = I1 = I2 = …

                                                                                                                                             Utotaal = U1 + U2 + …

                                                                                                                                            Rtotaal = R1 + R2 + …

Parallelschakeling:                                                Alle onderdelen eigen stroomkring.

Kenmerk:                                                                    vertakkingen.                         Itotaal = I1 + I2 + …

                                                                                                                                             Utotaal = U1 = U2 = …

                                                                                                                                             1/𝑅𝑣 = 1/𝑅1 + 1/𝑅2 + …

§9.2 Parallelschakelingen

Parallelschakelingen gebruiken.

Stroomsterkte wordt verdeeld => Itotaal = I1 + I2 + …

    => I1 = 𝑈/𝑅1

    => I2 = 𝑈/𝑅2

Stroomsterkte aan het begin is gelijk aan het einde;

immers als 5 vrachtwagens iets weg moeten brengen, 

komen er ook weer 5 terug.

§9.3 Automatische schakelaars

Automatisch inbraakalarm:

Drie onderdelen:

Sensor

: houdt omgeving in de gaten warmte- / bewegingssensor

Verwerker: Schakelaar

 : reageert constant op sensor =>  stroom aan of uit

Actuator 

 : reageert op schakelaar => geluid / licht / …

§9.3 Automatische schakelaars

Een sensor als

Reedcontact : elektrische schakelaar

Bestaat uit:      schakelaar in een glazen buisje, 

                               gevuld met een edelgas en een magneet.

Werking:           magneet in de buurt => schakelaar wordt gesloten,

                              magneet weghalen => schakelaar wordt geopend.

§9.3 Automatische schakelaars

Een Schakelaar als

Transistor: elektronische signalen te versterken of te schakelen.

Bestaat uit: drie aansluitpunten: emitter (E), basis (B), collector (C)

Werking:     Geen stroom door B => geen doorgang van C naar E.

                        Klein stroompje door B => verbinding tussen E en C open.

                         stroom bij B groter => klepje verder open => 

                          stroom van C naar E groter.

§9.3 Automatische schakelaars

Een Schakelaar als

Transistor: elektronische signalen te versterken of te schakelen.

Hulpmiddel om te onthouden:

Denk aan water:

bij de basis moet een klein waterstroompje zijn om de collector te openen.

§9.3 Automatische schakelaars

Relais:           elektromagneet bediende schakelaar.

Bestaat uit: elektromagneet (spoel met kern), anker,  

                         weekijzer, contacten, veermechanisme.

Werking:       aangesloten => spanning op spoel => 

                       stroom door elektromagneet => magnetisch veld => 

                       anker aangetrokken => contact in werking.

Door een schakelaar in de primaire stroomkring wordt de spoel geactiveerd en 

wordt de magneet bij de spoel geactiveerd. 

Hierdoor krijg je een maak- of verbreekcontact in de tweede stroomkring.

§9.3 Automatische schakelaars

Opdrachten voor de volgende les.

Noteer via gegeven, gevraagd, oplossing

de antwoorden in je schrift/klapper (A4-formaat)

§9.3 Automatische schakelaars

12. Zes mogelijke onderdelen in een schakeling:

elektrische bel – elektromotor – LDR – NTC – relais – transistor

a. Welke onderdelen kun je gebruiken als sensor?

b. Welke onderdelen gebruik je als verwerker?

c. Welke onderdelen zijn actuators?

§9.3 Automatische schakelaars

13. Een testschakeling met een transistor.

a. Neem de transistor over en benoem de pootjes.

b. Wat weet je over de stroomsterkte van

     de weerstand ten opzichte van de stroomsterkte door het lampje?

c. Als je de weerstand door een LDR vervangt en de hand

over de LDR legt, gaat lamp L uit. Leg uit waarom.

§9.3 Automatische schakelaars

14. Een etalageruit met alarm. 

In de ruit is daarvoor een dunne metalen draad aangebracht. 

De weerstand van de draad door de ruit is 10Ω, R2 is 300Ω. 

a. Beschrijf hoe de stroom verder gaat vanaf punt A.

De ruit wordt gebroken, het alarm gaat af.

b. Wat verandert er onder andere in de transistor?